Устройство для тепловой защиты электродвигателя Советский патент 1986 года по МПК H02H7/85 H02H5/04 

двух фазах. В случае аварийного пуска, когда ротор электродвигателя остается неподвижным в течение времени большем, чем время задержки элемента 15, транзистор 16 открывается и напряжение через периодически замьжающиеся магнитоуправляемые контакты 18, 19 и 20 подается на элемент задержки 21 с целью отстройки схемы от возможных переходных процессов в электросети. Далее сигнал через диод 24 поступает на управляющий переход тиристора 4. Последний срабатывает и включает указательное реле 5, размыкакяций контакт 6 которого разрывает цепь питания электромагнитного пускателя 13. Двигатель 10 и элементы задержки 15 и 21 отключаются. Т.е. в данном устройстве не требуется значительного времени для нагрева позисторов 7, 8 и 9 при таком

виде повреждения. В случае возникновения двухфазного режима работы при вращающемся роторе магнитное поле рассеяния лобовых частей обмотки возрастает по сравнению с трехфазным режимом из-за увеличения токов в двух оставшихся фазах. В этом режиме происходит коммутация одного из магнитоуправляемых контактов 18, 19 и 20 при меньшем значении магнитного поля рассеяния. В случае возникновения перегрева обмотки выходной сигнал транзистора 3 усилителя 2 подается на второй вход элемента ИЛИ 23 и далее - на управляемый электрод тиристора 4. Т. обр. данное устройству позволяет повысить быстродействие защиты в режимах заторможенного ротора и работы на двух фазах, не yxy;j шая свойств защиты при тепловых пе регрузках. 1 з.п, ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для тепловой защиты электродвигателя и является дополнительным к изобретению, описанному в авт. св. СССР № 966809. Цель изобретения повьшение быстродействия в режимах заторможеннохо ротора и работы на (Л

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты электродвигателей от аварийных режимов работы, и является дополнительным к изобретению, описанному в авт. св. 966809.

Цель изобретения - повьшзение быстродействия в режимах заторможенного ротора и работы на двух фазах.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства защиты; на фиг. 2 - развернутая схема фазных зон двухслойной обмотки двухполюсного электродвигателя и распределение магнитного поля рассеяния вдоль фазных зон обмотки при нормальном режиме работы и в режиме заторможенного ротора; на фиг.З - то же, при обрыве фазы А и вращающемся роторе и при обрыве фазы А и неподвижном роторе; на фиг. 4 - то же, при обрыве фазы В и вращающемся роторе и при обрыве фазы В и неподвижном роторе; на фиг. 5 - то же, при обрыве фазы С и вращающемся роторе и при обрыве фазы С и при неподвижном роторе.

Устройство (фиг. 1) включает блок 1 питания, транзисторный усилитель 2 с выходным транзистором 3 и тиристором 4 в цепи указательного реле 5, имеющегоразмыкающий контакт 6 с ручным возвратом, три позистора 7-9 в обмотках электродвигателя 10. Последний управляется с помощью кнопок 11 и 12 и электромагнитного пускателя

5 13, имеющего замыкающий блок - контакт 14.

Элементы 11, 12и 13, 14 не входят в устройство защиты. Устройство защиты включает также элемент 15 задер10 жки с задержкой на появление сигнала (на коллекторе транзистора 16), регулируемое резистором 17, и три магнитоуправляемые контакта 18-20, включенные параллельно между собой

15 и между коллектором транзистора 16 и входом элемента 21 задержки с зарядным конденсатором 22. Магнитоуправляемые контакты размещены в зоне полей рассеяния лобовых частей об-

20мотки электродвигателя, причем каждый - по оси поля рассеяния одной фазы. Устройство содержит также двухвходовой элемент ШШ 23 с диодами 24 и 25.

5 Устройство защиты работает следующим образом.

При нажатии кнопки 11 напряжение поступает на электромагнитный пускатель 13, который срабатывает и под30

ключает электродвигатель 10 к сети. Одновременно через замыкающий блокконтакт 14 подключается элемент 15 задержки к блоку 1 питания. В момент пуска под действием магнитного поля рассеяния лобовых частей обмоток, находящихся под пусковым током начинают периодически (с частотой 100 Гц) замыкатьсямагнитоуправляемые контакты 18-20. В нормальных условиях пуска, т. е. когда ротор свободно разбегается и время разбега меньше времени задержки элемента 15, на коллекторе транзистора 16 напряжение практически отсутствует и происходит бестоковая коммутация магнитоуправляемых контактов 18-20. При уменьшении пусковых токов до нормальных значений коммутация этих контактов прекращается. В случае аварийного пуска, когда ротор электродвигателя остается неподвижным в течение времени большем чем время задержки элемента 15, тра зистор 16 открьшается и напряжение через периодически замыкающиеся и размыкающиеся магнитоуправляемые контакты 18-20 подается на элемент 21 задержки. Этот элемент используется с целью отстройки схемы от возможных переходных процессов в электросети. С выхода элемента 21 (с конденсатора 22) напряжение поступает на диод 24 и далее на управляющий переход тиристора 4. Последний срабатывает и включает указател ное реле 5. Его размыкающий контакт 6 разрывает цепь электромах нитного пускателя 13. Двигатель 10, элементы 15 и 21 задержки отключаются. По основному авторскому свидетельству требуется значительное время для нагрева позисторов 7-9 и отключение электродвигателя от сети, причем нагрев позисторов отстает от нагрева обмотки, что всегда приводит к ее перегреву. Аварийный режим пуска может возникнуть при трехфазном питаний, да, например, заклинит рабочая машина, или при потере фазы, т.е. при двухфазном питании, когда пусковой моментэлектродвигателя станет мень ше начального момента сопротивления рабочей машины, В первом случае маг нитное поле рассеяния распределяет- ся равномерно вдоль фазных зон обмотки- (линия 26 на фиг. 2), но возрастает по сравнению с магнитным Полем рассеяния в номинальном режиме (линия 27 на фиг, 2). Во втором случае поле рассеяния распределяется вдоль ф|зных зон обмотки неравномерно (линии 28, 29.и 30 на фиг. 3 4 и 5). Магнитоуправляемые контакты 18-20 располагают в зоне полей рассеяния лобовых частей обмотки по окружности, концентричной валу элект-. родвих-ателя, через 60 для двухполюсного электродвигателя, через четырехполюсного, через 20 для шестиполюсного и т,д., причем каждый по оси поля рассеяния одной фазы. В случае возникновения двухфазноIo режима работы при вращакхцемся роторе магнитное поле рассеяния лобовых частей обмотки возрастает (линии 31,32 и 33на фиг. 3, 4 и 5) по сравнению с трехфазным режимом. Это происходит потому, что увеличиваются токи в двух оставшихся фазах и магнитные поля рассеяния их геометрически складываются. Сумарное магнитное поле становится больше поля Ф ср.м.к. (фиг. 2-5), вызывающего срабатывание магнитоуправляемых контактов, В этом режиме происходит коммутация одно1О из магнитоуправляемых контактов 18, 19 или 20 при меньшем значении магнитного поля рассеяния, поэтому обеспечивается несколько большая, чем в режиме пусковых токов, выдержка времени на отключение защиты, но меньшая, чем в устройстве.. по основному авторскому свидетельству . В случае трехфазного питания элект родвигателя и возникновения режима перегрева обмотки устройство работает анолохично основному авторскому свидетельству с той лишь разницей,что выходной си1нал транзистора 3 усилителя 2 подается на второй вход элемента ИЛИ (на диод 25) и далее - на управляемый электрод тиристора 4. Во всех случаях срабатывания указательного реле для возвращения схемы управления в первоначальноеполоение требуется ручной возврат контакта 6. Применение промежуточного реле (как в основном авторском свиетельстве) и срабатывание защиты ри заторможенном роторе или обрыве азы в схеме автоматического управения вызывают многократные отключеия и включения устройства защиты, лектромагнитно1о пускателя и электродвигателя, что приводит к выходу их из строя. Применение указательного реле 5 устраняет этот недостаток, Таким образом, введение в устройство по основному авторскому свидетельству двух-элементов задержки с задержкой на срабатывание, элемента ИЛИ, трех магнитоуправляемых замыкающих контактов и расположение последних в зоне полей рассеяния лобовых частей обмоток (по оси каждой фазы) позволяет повысить быстродейст

вие защиты в режимах заторможенного ротора и работы на двух фазах, не ухудщая свойств защиты при тепловых перегрузках. Устройство позволяет избежать нагрева обмотки электродви1ателя до .максимально допустимых температур, что увеличивает срок службы изоляции обмотки электродвигателя. Формула изобретения

2. .Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что исполнительный орган его выполнен в виде указательHoio реле с ручным возвратом размыкающе1о контакта. боты на двух фазах, оно дополнительно снабжено двумя элементами задержки, двухвходовым диодным элементом ИЛИ и тремя магнитоуправляемыми замыкающими контактами, причем первый э лемент задержки соединен с блоком питания через замыкающий блок-контакт электромагнитного пускателя, управляющего электродвигателем, магнитоуправляемые контакты соединены между собой параллельно и подключены к выходу первохо элемента задерж