Способ тепловой защиты электрической машины Советский патент 1987 года по МПК H02H5/04 H02H7/08 

Изобретение относится к области электропривода, в частности к эксплуатации электрических машин, и может быть использовано в системе электрооборудования всех отраслей иародног о хозяйства.

Цель изобретегтя -- повышение надежности работь электрической машины при пуске путем более по.лного иcпoльзoвaf ик перегрузочной способности изоляпии обмотки.

На чертеже приведена иринпипиа.чь- ная с.чема устройс п а для реа.лизации предлагаемого способа тепловой зашиты электрической маши Hill.

Устройство содержит две группы термодатчиков: термодатчики первой группы состоят из пластин-нагревателей 1 и 2 и припаянных к ним иозисторов 3 и 4, а термодатчики второй r)yiiHbi -- из пагревате. 5 и 6 и позисторов 7 и 8. Температура срабатывания позистороБ 7 и 8 равна нредельпо допустимой для длите,:1Ы1ого режима работы температуре е учетом класса изоляции защищаемой э; ектр1 Г-;1 Скс)й машинел, а д, 1я позисторов 3 и ч опа выбирается из условия старения нзсхтянии обмотки при обтекапии пусковым токо.м.

Пластина-на гревате.чь каждого термодат- чика вк.)чеиа (юследивателыю в цепь питания защищаемой им части обмоткл 9 , а имеющиеся позисторон иодключепы у и р а в.ле и и я (з а ж и :и ы мыкающий контакт i3,

первой группе и второй группе термодатчи- Koii - через зам1:.1каюш,ий контакт 15 этого же реле). Блок управления В)1полпем из электронног о блока устройства т е. турной зашиты УВ ГЗ-, питание к кото з; 1му подается чепез г;нопку 16 па зажимы 17 i 18. Выход блока управления (зажимы 19 и 2(.И включен в цепь питания исио;1питс; ьн(Л о элемента --- магнитного пускате.1Я 21. В одну из фаз Г ИТпПия обмотки электрической машины вкл1Очег:а обм;)тка токопг гг; реле 22.

Реле И времсии выиолиепо коиденсагорным и может обеспечить вьгдержку в.рехччги от сотых до. 1ен сек}41ды до л.сся |;о1 .минут. Оно состоит из кон.дене;ггора 2о раз) резистора 24, зарядного резистора 25, тират|)ояа 26, ре.ле 27 и гоко- ограничиваюш,его резистора 28. Питание реле B| ie:vieia-i осуществляют через диод 29, контакт 30 иуекателя и раз.мыкаюший контакт 3 TOKOBOi o реле.

Устройство содержит также контакты 32--34 магнитного иускате.пй и контакт 35 токового pe/ie 22.

Ве,. 1ичипу выдержки реле времени устанавливают равной времени охлаждения обмотки от ripe.ae. ibiK) допустимой для кра - ковремеиного режима работы температуры до иреде.тыю допустимой д.. 1я длительно

0

5

0

5

5

0

5

го режима работы при врашающемся роторе электрической машины.

Устройство работает следуюшим образом.

При нажатии кнопки 16 подается напряжение питания на зажи.мы 17 и 18 блока управления. Если температура обмотки ниже температуры срабатывания термодатчиков первой группы, то их сопротивление .меньше сопротивления ерабатывания блока управления. Поэтому его выходное реле вклю- чаетея, замыкает свой контакт между зажи- ма.ми 19 и 20 в цепи питания магнитного пускателя 21, который своими контактами 32 включает питание обмотки электрической машины, контактом 30 замыкает цепь питания реле времени, а контактом 34 отключает разрядный резистор 24. Обмотка обтекается нусковым током, поэто.му токовое срабатывает и свои.м контактом 31 отключает питание реле времени. Поэтому в течение времени разбега машины или при заторможенном роторе температура обмотки контролируется термодатчиками первой группы.

При превышении в этих режимах предельно допус:ти.мой для кратковремеиного режима работы температуры обмотки сопро- ивление позисторов 3 и 4 резко возрастает и блок управления через пуека- ель 21 отключает питание обмотки электрической мап1И 1ы. Ес;|и же электромашина развернулась нормально и работает с рабочей нагрузкой, то величина тока в ее об.мотке уменьшается, токовое pe;ie 22 отпускает и за.мыкает свой контакт 31 в цепи питания реле времени. Вследствие этого через резистор 25 нроис.ходит заряд конденсатора 23 и через установленное время наиряжение на нем достигает потенциала зажигания тиратрона 26. Тиратрон зажи- : ается, вслед за этим срабатывает реле 27 и своим контактом 13 отключает первую rpyiiiiy термодатчик;:;р и включает контактом 15 вторую группу термодатчиков.

Поскольку Bbi;iep is Ka реле 14 времени установ.чеиа так, что на этот .мо.мент вре- .мени обмотка .ч термодатчики второй рунпы при вращающемся юторе остькли ..1,0 температуры возврата блока управ- ..1епи, то электрическая машина продо;|- жает работать. При воз;чикновении в процессе да;| ьнсйше работы перег П зок небольшой кратпости (обрыв фазы, нарушения 3 системе вентиляции, ко.лебания напряжения и т. п.) и превышении об.моткой предельно допустимой д.чя д.л ителыкзго режима работы те.мператур я ре.чко возрастает сопротивление позпсто)ов 7 и В и блок управления енова отк;ио1-:ает питание обмотки.

В случае затормаживания ротора или реверсирования в процессе длите.чьной работы электрической машины снова срабатывает токовое реле 22: отк.лючает контакто.м 31 питание реле вре.мени, а контактом 35

включает разрядную цепь конденсатора 23. Через резистор 24 этот конденсатор быстро разряжается, реле 27 отпускает и снова подключает первую группу термодатчнков. Этим увеличивается выдержка времени до срабатывания тепловой защиты при переключениях, связанных с резким ростом тока в работающей машине (реверс, торможение и т. п.).

При любых отключениях питания обмотки электрической мащины разрядная цепь через резистор 24 включается контактом 34 пускателя 21, конденсатор 23 быстро разряжается, что приводит к подключению первой группы термодатчиков и готовности устройства защиты к последующим повторным пускам.

Если после отключения защитной обмотки в режиме заторможенного ротора производится повторный пуск без надлежащего ее предварительного охлаждения, то после отключения термодатчиков первой группы и подключения термодатчиков второй группы устройство срабатывает и не позволяет электромашине длительно работать с опасным уровнем нагрева (при повторных нагруже- ниях). Это происходит потому, что скорость охлаждения обмотки при неподвижном роторе значительно меньше, че.м при вращающемся, вследствие чего выдержка реле времени меньше, чем необходимо для остывания позисторов 7 и 8 до температуры возврата блока управления.

Аналогично устройство работает и при пусках мап1ины с нарушениями в системе вентиляции (повреждение вентилятора, оседание пыли на обмотке, чрезмерный перегрев окружающего воздуха).

Использование предлагаемого способа тепловой защиты электрической машины поБыщает устойчивость и надежность работы электропривода с большой длительностью пуска, реверсами и торможениями с одновременным обеспечением допускаемого уровня старения изоляции обмотки во

всех аварийных режимах работы электрической машины.

Формула изобретения

Способ тепловой защиты электрической машины, согласно которому измеряют температуру обмотки термодатчиками с подогревом от пропускаемого через них тока, преобразуют и формируют отключающий сигнал при температуре обмотки, превыша- юцд.ей предельно допустимую для длительного режима работы, отличающийся тем, что, с це,лью повьанения надежности работы электрической машины при пуске путем более полного использования перегрузочной способности изоляции обмотки, контролиру- ют величину тока фазы обмотки электрической машины и при равенстве последней величине пускового тока формируют отключающий сигнал при температуре обмотки, превышающей предельно допустимую для кратковременного режима работы, noc. ie окончания пуска сравнивают преобразованный сигнал, пропорциональный измеренной температуре, с предельно допустимой для длительного режима работы.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при эксплуатации электрических машин. Целью изобретения является повышение надежности работы электрической машины при пуске путем более полного использования перегрузочной способности изатяции обмотки. При превышении температуры, предельно допустимой ri режиме пуска, или при заторможенном роторе, когда температура контролируется термодатчиками первой группы, сопротивление позисторов 3 и 4 резко возрастает и блок управления через пускатель 21 отключает питание обмотки электрической машины. Если же в указанных режимах температура не превысила предельно допустимую, то реле 27 срабатывает, контактом 13 отключает первую группу термодатчиков, а контактом 15 подключает вторую группу термодатчиков. При возникновении в процессе дальнейшей работы перегрузок и превышении обмоткой температуры, предельно допустимой для длительного режима работы, резко возрастает сопротивление позисторов 7 и 8. В результате этого блок управления отключает питание электрической машины. 1 ил. ;О (Л САЭ ) 4: N:)