Устройство защиты погружного электродвигателя от критического износа подшипников Советский патент 1986 года по МПК H02H3/08 H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электроустановок, обеспечивающих работу насосов, перекачивающих жидкости, и может быть использовано для определения износов, близких к критическому, радиальных подшипников погружного электродвигателя.

Целью изобретения является повышение точности определения износа подшипников погружного электродвигателя.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы; на фиг. 3 - принципиальная схема устройства.

Устройство защиты погружного электродвигателя от критического износа подшипников содержит (фиг. 1) датчик 1 тока, присоединенный через коммутирующий элемент 2 к погружному электродвигателю 3. Выход датчика I подключен к входу фазовращателя 4 / и первому входу аналоговой ячейки 5 памяти. Через ограничитель 6 и фор- миров.атель 7 выход фазовращателя 4 связан с другим входом аналоговой ячейки 5 памяти, выход которой соединен с входом первого фильтра 8 и первым входом сумматора 9. Через квадратор 10 выход сумматора 9 под- клйочен к входу второго фильтра 1 1 . Второй вход сумматора 9 присоединен к выходу фильтра 8 и к первьм входам первого и второго компараторов 12 и 13, другие входы которых подключены к выходу фильтра 11. Выход компаратора 12 связан с элементом 14 ин- дикадии, а выход компаратора 13 - с реле 15 защиты, контакты которого управляют работой коммутирующего элемента 2.

Фазовращатель 4 обеспечивает сдви

Q

ВХОДНОГО сигнала на 90 . Ограничитель 6 преобразует синусоиду в прямоугольные сигналы. Формирователь 7 импульсов формирует однополярные импульсы частотой 100 Гц в момент максимума амплитуды кривой тока. Аналоговая ячейка памяти 5 запоминает амплитудное значение тока 1 с двигателя на период, а первый фильтр 8 выделяет среднее значение тока 1 двигателя за период. Сумматор 9 сравнивает амплитудное значение тока со средним значением MoiKC ор 3 квадратор- 10 дает возможность получить значение Дисперсии

тока двигателя (Т.окс - ср- Фильтр 11 необходим для отстройки от пусковых токов и ложных срабатываний, с его помощью происходит отстройка

срабатывания защиты по времени.

Операционные усилители 16 и 17 образуют фазовращатель и ограничитель, транзистор 18 - формирователь импульсов, полевые транзисторы 19

и 20 - аналоговую ячейку памяти, операционный усилитель 21 и конденсатор 22 - первый и второй фильтры, операционный усилитель 23 - сумматор, диод 24 - квадратор, операционные усилители 25 и 26 - компараторы, к выходу которых подключены сигнальный светодиод 27 и исполнительное реле 28.

Работа устройства основана на появлении в форме кривой тока электродвигателя, имеющего критический износ радиальных подшипников, бросков амплитудных значений.

Изменение тока по амплитуде при износе подшипников носит случайный характер, при этом величина дисперсии тока превьшает 6%.

Устройство работает следующим образом.

Б-нормальном режиме работы погружного электродвигателя на выходе датчика 1 тока имеется симметричная синусоида. Сигнал на выходе квадратора 10 равен нулю и соответственно

отсутствуют сигналы на выходах компараторов 12 и 13.

При критическом износе радиальных подшипников из-за асимметричного положения ротора в расточке статора в форме кривой тока статора любой фазы появляются броски амплитудных значений (U , носящие случайный характер . Сумматор 9 сравнивает амплитудное значение тока по средним значениям и подает сигналы на квадратор 10, сигнал на выходе которого пропорционален дисперсии тока электродвигателя. С выходов фильтров 8 и 11 среднее значение тока и значение дисперсии тока поступают на входы компараторов 12 и 13, сравнивающих эти величины. При износе подшипников, близком к критическому, и величине дисперсии 1-6% срабатьшает компаратор 12, подключая элемент 14 индикации. При величине дисперсии более 6% срабатывает компаратор 13, подключая реле 15 защиты, которое

своими контактами отключает коммутирующий элемент 2, тем самым отключая погружной электродвигатель от сети.

Формула изобрете ни я

Устройство зашиты погружного электродвигателя от критического износа подшипников, содержащее датчик тока электродвигателя, коммутирующий элемент, элемент индикации, реле защиты, исполнительные контакты которого включены в цепь отключения коммутирующего элемента, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности определения износа подшипников погружного электродвигателя, в него дополнительно введены фазовращатель, ограничитель.

.77282

формирователь импульсов, ячейка памяти, сумматор, квадратор, два фильтра и два компаратора, причем выход датчика тока подключен к одному вхо- . 5 ду ячейки памяти непосредственно, а к другому - через последовательно соединенные фазовращатель, ограничитель и формирователь, выход ячейки памяти подключен к одному входу сумматора непосредственно, а к другому через первый фильтр, выход сумматора через последовательно соединенные квадратор и второй фильтр подключен к первым входам компараторов, вторые входы которых подключены к выходу первого фильтра, вмход первого компаратора подключен к элементу индикации, выход второ- го компаратора - к обмотке реле защиты.

10

15

20

Изобретение относится к области электротехники, к релейной защите и может быть использовано, в частности, для определения износов, близких к критическому, радиапьньпс подшипников-погружного электродвигателя. Цель изобретения - повышение точности определения износа подшипников погружного электродвигателя. Устройство содержит датчик 1 тока, предназначенный для подключения к питающей сети. Вторичная обмотка датчика тока присоединена к фазовращателю 4, который последовательно соединен с ограничителем 6. 3 ил. (Л с jj го ю 00 д

Vuz.l

PU8J