Способ сушки изоляции обмотки электродвигателя Советский патент 1987 года по МПК H02K15/12 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам и устройствам для сушки изоляции обмоток электродвигателей во время эксплуатации.

Цель изобретения - уменьшение расхода электроэнергии.

На фиг.1 показана зависимость изменения сопротивления изоляции за время технологической паузы; на фиг.2 - изменение температуры обмотки двигателя; на фи1 .3 - блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.4 - принципиальная электрическая схема устройства.

Способ осуш,ествляется следующим образом. Отключают электродвигатель от пи- таюш.ей сети, автоматически осушествляют контроль величины сопротивления изоляции обмоток электродвигателя от момента его отключения до последующего включения в сеть, по падению величины сопротивления изоляции обмоток электродвигателя до мини мального допустимого значения, определяемого формулой

R

MUH

KR

,доп,

где к - коэффициент надежности;

R(s,o i-допустимое сопротивление изоляции

обмоток при пуске,

определяют моменты включения низковольтного источника питания. При периодическом, контролируемом нагреве обмоток электродвигателя происходит защита изоляции от дальнейшего увлажнения и постепенное удаление влаги с ее поверхности, что способствует повышению сопротивления изоляции. Через установленный промежуток времени, величина которого предварительно рассчитывается для конкретного типа машины, производят отключение низковольтно1 о источника и замер сопротивления изоляции. Возрастание величины сопротивления изоляции до заданного уровня определяет отключение низковольтного источника питания.

Таким образом, в процессе сушки изоляции происходит колебание значения ее сопротивления возле заданного уровня.

На фиг.1 показана зависимость изменения сопротивления изоляции за время технологической паузы, где:

Т| - момент времени отключения электродвигателя от источника питающей сети и включения блока контроля сопротивления; Т| т-2 - интервал времени, в течение которого происходит испытание электродвигателя и снижение сопротивления изоляции до установленной нор.мы; 1-2, т.ь, тв - момент времени включения низковольтного источника питания; T;i, тг). Ту - момент отключения низковольтного источника питания и замер сопротивления изоляции обмотки электродвигателя; г- T:S, T-i TS, TG Т7 - интервалы времени, в

течение которых происходит нагрев обмоток, эти интервалы одинаковы. тз Т4, Т5 Тб - интервалы времени, в течение которых происходит изменение R, они

могут быть различны.

Чем больще эти интервалы, тем меньше расход электроэнергии для защиты электродвигателя. На значения этих интервалов влияют относительная влажность окружающего воздуха, колебания температуры, состояние изоляции и другие факторы. Если величина сопротивления вновь упадет до заданного минимального уровня, автоматически происходит включение низковольтного источника питания к обмоткам электродвигателя. При этом температура нагреваемых обмоток возрастает.

На фиг.2 показан график изменения температуры обмоток двигателя в зависимости от величины подводимой к обмотке двигателя мопщости при циклическом нагре0 ве, где:

РНАГ- мощность, подаваемая к обмоткам электродвигателя в период нагрева;

5 0р - температура обмоток электродвигателя при его нормальной работе;

внаг- наибольшая температура обмоток электродвигателя, которая может быть при длительном нагреве;

боир - температура окружаюшей среды.

0

Из фиг.2 видно, что даже при длительном возрастании температура поднимается на 5-10°С выше температуры окружающей среды. Поддержание сопротивления изоляции обмоток электродвигателя на за- 5 данном уровне позволяет в любой момент осуществить пуск двигателя с достаточной величиной сопротивления изоляции, тем самым повысится надежность эксплуатации электродвигателя.

Устройство (фиг.З) состоит из низковольт0

ного источника 1 напряжения, ко.ммутационного блока 2, источника 3 питания, блока 4 измерения сопротивления изоляции двигателя, блока 5 сравнения сопротивления, программного блока 6.

(,5 Коммутационный блок 2, источник 1 низковольтного напряжения, источник 3 питания подключены к питающей сети. Выход коммутационного блока 2, блока 4 измерения сопротивления изоляции и источник 1 низковольтного напряжения присоединены к об0 моткам электродвигателя 7. Блок 4 измерения сопротивления изоляции, через блок 5 сравнения сопротивления подключен к коммутационному блоку. Программный блок первым входом подключен к источнику 3 питания, вторым входом и первым выходом

5 к коммутационному блоку.

Устройство работает следующим образом.

После отключения электродвигателя 7

коммутационным блоком 2 от питающей сети коммутационный блбк 2 подключает блок 4 измерения сопротивления изоляции с блоком 5 сравнения сопротивления изоляции к обмоткам электродвигателя 7 и включает источник 3 питания. Сопротивление изоляции обмоток электродвигателя начинает изменяться.

Блок 4 производят постоянный замер сопротивления изоляции, а блок 5 - его сравнение с заданной величины. В случае, если сопротивление изоляции уменьшается до минимального заданного уровня, на выходе блока 5 появляется сигнал, под действием которого коммутационный блок 2 отключает блок 4, включает программный блок 6 и подключает к обмоткам электродвигателя 7 источник 1 низковольтного напряжения. Обмотки под воздействием тока источника 1 нагреваются, тем самым осуществляется защита от увлажнения.

Через установленное время программный блок 6 подает сигнал на коммутирующий блок 2, который отключает источник 1 низковольтного напряжения от обмоток электродвигателя 7, а программный блок б - от источника 3 питания и подключает к обмоткам электродвигателя 7 блок 4 измерения и блок 5 сравнения. Если сопротивление изоляции выше заданного уровня, цикл повторяется, а если ниже, то блок 5 сравнения подает сигнал на коммутирующий блок 2, под воздействием которого происходит отключение блока 4 и включение источника 1 низкого напряжения и программного блока 6. Эти операции повторяются до тех пор, пока сопротивление изоляции не станет выше заданного уровня. Пуск электродвигателя 7 можно произвести в любой момент времени, так как сопротивление изоляции поддерживается на необходимом уровне.

При пуске коммутационный блок 2 отключает цепи измерения и цепи нагрева и включает электродвигатель 7 в питающую сеть.

Источник 1 низковольтного напряжения выполнен на базе сварочного трансформатора, регулировка напряжения осуществляется как схемой включения его так и коэффициентом трансформации.

Коммутационный блок 2 состоит из контактов 14 магнитного пускателя 15, кнопок «Пуск 16 и «Стоп 17, обеспечивающих подсоединение электродвигателя к питающей сети, контактов 18 магнитного пускателя 19, обеспечивающих параллельное подсоединение обмоток электродвигателя к низковольтному источнику и включение программного блока, контактов 20 реле 21 времени, которое подключает с выдержкой времени цепи измерения к обмоткам электродвигателя, контактов 22 магнитного пус- кате.тя 23, подключающего низковольтный источник и источник питания к сети, а

также контактов реле 12 и 13.

Источник 3 питания содержит понижающий трансформатор, выпрямители, стабилизаторы напряжения для питания микросхем и операционных усилителей, формирователь

Q импульсов.

Блок 4 измерения сопротивления изоляции (фиг.4) состоит из мостовой схемы на резисторах 8-10 (одним из плеч моста является сопротивление фаза-корпус) конденсаторов, включенных параллельно резисто5 рам и в диагональ для увеличения постоянной времени (чтобы избежать ложные срабатывания блока 5 сравнения сопротивления). Для наблюдения изменения величины сопротивления служит прибор 11, подключенный через операционный усилитель и усилитель

мощности.

Блок 5 сравнения сопротивления выполнен на базе операционного усилителя- «компаратора, включенного в диагональ моста. На выходе включен транзисторный

5 усилитель с реле 12 в цепи коллектора. Программное устройство 6 представляет собой делитель промыщленной частоты, выполненный на цифровых интегральных микросхемах; оно осуществляет выдержку времени между выключением цепей измерения

0

от нескольких минут до одного часа, с продолжительностью одного измерения от 2 до 20 с. На выходе последней микросхемы включен транзисторный усилитель с реле 13 в цепи коллектора.

Изобретение позволяет в несколько раз 5 сократить расход электроэнергии на сушку двигателей.

Формула изобретения

п Способ сущки изоляции обмотки электродвигателя в эксплуатации в период между остановкой и пуском, основанный на пропускании через обмотку тока от подключенного источника, измерения сопротивления изоляции и отключении обмотки от ука5 занного источника при возрастании сопротивления изоляции до заданного значения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода электроэнергии, измерение значения сопротивления изоляции обмотки производят в течение всего периода между ос0 тановкой и пуском электродвигателя, а подключают обмотку электродвигателя к источнику при уменьщении сопротивления изоляции до минимально допустимого значения.

. 0,5МОм

t.

t tjlT Т(мин.}

Время

(Ри.г.1

t -zr.r, г,Гб Г,

Время

t, Гз r. ts tg :

Vuz.l

Гз r. ts tg :

Время

т:(манута)

-ек

N.J

В -

С -

1ft

о 1617 5

fnfer4rCb-1

/5ЧЦН Н

15

f2 13г(9

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизоляционной технике. Цель изобретения - уменьшение расхода электроэнергии. После отключения электродвигателя 7 коммутирующим блоком 2 этот блок подключает блок 4 измерения сопротивления изоляции с блоком 5 сравнения сопротивления изоляции к обмоткам электродвигателя и включает источник 3 питания. При уменьшении сопротивления изоляции до минимального заданного уровня включается программный блок 6 и к обмоткам электродвигателя 7 подключается источник 1 низковольтного напряжения. Через установленное время блок 6 подает сигнал на коммутирующий блок 2, который отключает источник 1 низковольтного напряжения от обмоток электродвигателя 7, а программный блок 6 - от источника 3 питания и подключает к обмоткам электродвигателя 7 блок 4 измерения и блок 5 сравнения. Если сопротивление изоляции выше заданного уровня, цикл повторяется, а если ниже, то блок 5 сравнения подает сигнал на коммутирующий блок 2, под воздействием которого происходит отключение блока 4 и включение источника низковольтного напряжения 1 и программного блока 6. Эти операции повторяются до тех пор, пока сопротивление изоляции не станет выше заданного уровня. 4 ил. i (Л со о со