Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от анормального режима Советский патент 1987 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к технике релейной защиты,предназначено для защиты асинхронных электродвигателей от перегрузок, работы на двух фазах, а также от недопустимого нагрева обмоток, и является дополнительным к авт. св. № 762083.

Цель изобретения - расширение , функциональных возможностей токовой защиты путем обеспечения контроля за температурным режимом обмотки возбуждения электродвигателя

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для защиты асинхронных электродвигателей

Устройство содержит магнитный пускатель 1 с тремя главными контактами 2, установленными в фазах А, В, С источника питания, связанный через кнопку 3 управления с фазой С источника питания с Датчик 4 тока соедине с выпрямителем 5, подключенным к электронному ключу 6, в цепи которого включена обмотка 7 исполнительного реле 8. Дополнительная обмотка 9 исполнительного реле 8 соединена последовательно с конденсатором 10, зашунтированным резистором 11, диодо 12, резистором 13 и включена между фазой источника питания и точкой сое диггения кнопки 3 управления с магнитным пускателем 1. Замыкающий контакт

14исполнительного реле 8, например геркон, включен последовательно с обмоткой магнитного пускателя 1,включенного между фазами В и С источника питания. Электронньш ключ 6 содержит ключевой резистор 15, эмиттер которого связан с эмиттером управляющего транзистора 16 и с минусом вьт- рямителя 5, а коллектор подключен через резистор 17 и обмотку 7 исполнительного реле В к плюсу выпрямителя 5. База ключевого транзистора

15соединена с коллектором управляющего транзистора 16 через позисторы 18, расположенные в обмотках электродвигателя 19, KOJUieKTOp управляющего транзистора 16 через резистор 20 подключен к плюсу вьшрямителя 5, база управляющего транзистора 16 связана через параллельно соединенные резистор 21 и конденсатор 22 с минусом вьтрямителя 5 и через резистор

23 подключена к точке соединения обмотки 7 исполнительного реле 8 с резистором 17.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Устройство работает следуимцим образом.

При нажатии кнопки 3 управления потечет ток от фазы В через диод 12, резистор 13, дополнительную обмотку 9, конденсатор 10, зашунтированный резистором 11, кнопку 3 управления к фазе С. За счет зарядного тока, протекающего через конденсатор 10, замыкается замыкающий контад т 14, и магнитный пускатель 1 включается между фазами В и С. Замыкаются главные контакты 2 магнитного пускателя 1, и электродвигатель 19 включается в цепь питания.

В нормальном режиме работы электродвигателя 19 за счет протекающего в фазе С тока на выходе датчика 4 тока появится напряжение. Это напряжение выпрямляется вьшрямителем 5, с выхода которого выпрямленное напряжение прикладывается к электронному ключу 6. Ток от плюса вьтрямителя 5 протекает через обмотку 7 исполнительного реле 8, резистор 17, ключевой транзистор 15 к минусу вьтрямителя 5. За счет протекающего тока через обмотку 7 замыкающий контакт 14 остается в замкнутом состоянии. Параметры электронного ключа 6 подобраны так, что в нормальном режиме работы электродвигателя 19 за счет приложенного к электронному ключу 6 напряжения ключевой транзистор 15 открыт, а через управляющий транзистор 16 течет минимальный ток. После заряда конденсатора 10 зарядный ток прекращается и дополнительная обмотка 9 исполнительного реле 8 не оказывает влияния на замыкающий контакт 14. Параметры конденсатора 10 и резистора 13 выбраны так, чтобы постоянная времени зтой цепочки была равна времени переходных процессов при запуске двигателя 19 для предотвращения ложного срабатывания устройства защиты от пускового тока.

При перегрузке электродвигателя 19 увеличивается ток в фазах А, В, С, увеличивается напряжение, индуцируемое на входе датчика 4 тока. Увеличенное напряжение, приложенное к электронному ключу 6, вызывает увеличение падения напряжения на резисторе 20. Напряжение с резистора 20 через резистор 23 прикладывается к конденсатору 22 и базе управляющего транзистора 16. Увеличивается ток

у11равля|{11цего трлнзистора 16, увеличивая падение напряжения на резисторе 20, и ключевой транзистор 15 закрывается. Прекращается ток ключевого транзистора 15 через обмотку 7 исполнительного реле 8, и замыкающий контакт 14 размыкается, разрывая цепь питания магнитного пускателя 1, Размыкаются главные контакты 2 магнитного пускателя 1, и электродвигатель 19 отключается от источника питания. Ток разряда конденсатора 22 через базо-эмиттерный переход управляющего транзистора 16 поддерживает его в открытом состоянии на время выключения главных контактов 2 магнитного пускателя 1. После отключения магнитного пускателя 1 конденсатор 10 разряжается через резистор 11, и устройство, возвращаясь в исходное состояние, вновь готово к повторному запуску.

При возникновении токов перегрузки, превьшающих номинальный ток на 25%, сердечник датчика 4 тока входит в состояние насыщения, ограничивая напряжение, подаваемое на электронный ключ 6.

При обрыве фаз А или В увеличивается ток в фазе С, и устройство работает, как уже описано, отключая электродвигатель 19 от источника питания.

При обрыве фазы С исчезает напряжение питания с устройства защиты и размыкается замыкающий контакт 14, разрывая цепь питания магнитного пускателя 1, и электродвигатель 19 отключается от источника питания. Изменение величины сопротивления резистора 23 регулируют ток срабатывания защиты.

При повышении температуры обмоток электродвигателя до предельно допустимой нагреваются позисторы 18, сопротивление которых при этом резко увеличивается, уменьшается ток базы ключевого транзистора 15, он закрывается. Прекращается ток через обмотРедактор М.Келемеш

Составитель Л.Куликова

Техред И.Попович Корректор И.Муска

3388/54

Тираж 617Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

ку 7 исполнительного реле 8, и замыкающий контакт 14 размыкается, разрывая цепь питания магнитного пускателя 1, электродвигатель 19 отключается от источника питания. Повторное включение электродвигателя возможно только после снижения температуры обмоток электродвигателя.

Таким образом, введением в схему защиты позисторов 18 обеспечивается контроль за температурой обмоток электродвигателя 19, защита становится комбинированной, т.е. защищает не только по току от перегрузок и работы на двух фазах, но и по температуре обмоток электродвигателя, например при ухудшении условий охлаждения - нарушении вентиляции или при частых пусках.

Включение позисторов 18 в цепь базы ключевого транзистора 15 не вносит каких-либо изменений в работу защиты по току, так как сопротивле- 5 ние трех позисторов 300-500 Ом, а сопротивление имеющегося резистора в этой цепи на порядок вьппе. В то же время ток базы, протекающий через позисторы 18, не создает какого-либо дополнительного нагрева позисторов. Обеспечен также и контроль за целостностью цепи позисторов. В случае обрыва в этой цепи запуск двигателя . невозможен.

0

0

Формула изобретения

Устройство для защиты асинхронного электродвигателя от анормального режима по авт. св. № 762083, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля за температурным режимом, в него дополнительно введены последовательно соединенные позисторы, встроенные в обмотки возбуждения электродвигателя и включаемые между коллектором управяющего транзистора и базой ключевого транзистора электронного ключа.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите асинхронньк электродвигатеА в С лей. Цель изобретения - расширение функциональньрс возможностей путем обеспечения контроля за температурным режимом электродвигателя. При повышении температуры обмоток электродвигателя до предельно допустимой нагреваются позисторы 18, сопротивление которых при этом резко увеличивается, уменьшается ток базы ключевого транзистора 15 электронного ключа, он закрывается. Прекращается ток через обмотку 7 исполнительного реле 8, и замыкающий контакт 14 размыкается, разрывая цепь питания магнитного пускателя 1, электродвигатель 19 отключается от источника питания. 1 ил. с (Л fe;53 чм. N)