Устройство для температурной защиты электродвигателя Советский патент 1987 года по МПК H02H5/04 H02H7/08 

Изобретение относится к электро-- . технике, в частности к защите от аварийных режимов электродвигателей, работающих в промыпи: евнести и сельском хозяйстве.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устрой- ст ва для температурной защиты электродвигателя.

Устройство для температурной защиты электродвигателя содержит блок пи- тания 1, включающий в себя узел 2 снижения и вьшрямления напряжения на основе вьшрямительного моста 3 и стабилизированный делитель 4 напряжения на стабилитронах 3,6 с выводом А.низкого напряжения и выводом Б повышен- него напряжения, которьш соединен с одним из выводов обмотки реле 7 (например, герконового исполнительного органа 8). Исполнительньй орган 8 содержит тиристор 9, анод которого подключен через резистор 10 к другому выводу обмотки реле 7 и плюсу выпрямительного моста 3, и дополнительный стабилитрон 11, анод которого связан с управляющим переходом тирис- тора 9, а катод подключен к аноду термостабилизирующего диода 12 транзисторного усилителя 13.

Транзисторный усилитель 13 выполнен на транзисторах 14,15, соединен- ных по схеме усилителя с эмиттерной связью, подключенной через резистор

16к минусовой ишне. Терморезисторы

17установлены в лобовых частях обмотки статора электродвигателя (не. показан) и подключены на вход транзисторного усилителя 13 о Катод термостабилизирующего диода 12 связан

с коллектором транзистора 14, соединенного через Конденсатор 18 со сво- ей базой и через резистор 19 с базой транзистора 15, которая посредством резистора 20 соединена с плюсорой шиной, с которой через резисторы 21, 22 связаны соответственно коллекторы транзисторов 15,14,, Кроме того, упомянутая плюсовая шина соединена с выводом Б повьшенного напряжения стабилизированного делителя 4 напряжения.

Устройство работает следуюпа-iM об разом.

При подаче напряжения переменного тока на вход блока питания 1 через

5 о

с

0

g

5

катушку реле 7 течет ток и.на выводах А низкого напряжения и повьшзенного Б напряжения стабихсизировйниого делителя 4 напряжения появляется напряже--, ние. Если температура обмоток статора не превышает предельно допустимого значения, то транзистор 14 открыт, а транзистор 15 закрыт, при этом напряжение на стабилитроне 6 равно или на 1-3 В больше падения напряжения в цепи, состоящей из диода 12, эмиттер- коллекторного перехода транзистора 14 и резистора 16. Тиристор 9 поэтому закрыт, двигатель работает нормально.

При возникновении перегрева обмоток статора электродвигателя сопротивление терморезисторов 17 возрастает, транзистор 14 закрывается, а транзистор 15 оФкрывается. При этом с помощью конденсатора 18 и резистора 19 процесс переключения транзисторов 14,15 ускоряется: с коллектора транзистора 14 через резистор 19 по ложительный потенциал, возрастающий по мере закрытия транзистора 14, поступает на базе транзистора 15, а с помощью конденсатора 18 положительный потенциал инвертируется и способствует более быстрому закрытию транзистора 14. Таким образом на катод стабилитрона 11 подается напряжение, которое возрастает по мере закрытия транзистора 14. При достижении тока ста- билизащи на управляющий переход тиристора 9 релейно подается сигнал управления, тиристор 9 открывается и шунтирует катушку герконного реле 7, Это приводит к размыканию геркока реле 7 и отключению электродвигателя от сети.

Схема обладает самоконтролем исправности цепи терморезисторов 17 и нулевого провода сети.

При обрыве цепи терморезисторов 17 ее сопротивление резко возрастает и схема срабатыЕ:ает аналогично случаю перегрева обмоток статора электродвигателя, когдг. сопротивление терморезисторов 17 также резко возрастает.

При коротком замыкании цепи термо- резисторов 17 транзисторный усилитель 13 срабатывает таким образом, что транзистор 14 закрывается, а транзистор 15 открывается. Далее схв ма срабатывает аналогично рассмотренному случаю перегрева электродвига- теля.

При обрыве нулевого провода сети исчезает напряжение питания на входе блока питания 1, геркон реле 7 размыкается , что приводит к отключению электродвигателя от сети.

При возникновении сетевых помех схема продолжает нормально функционировать, так как стабилитрон 11 закрыт и не пропускает сигнал .помехи, а транзистор 14 открыт положительным потенциалом помехи.

Кроме того, потенциал катода тиристора 9 в открытом состоянии транзистора 14 на 1-ЗВ выше потенциала управляющего электрода тиристора 9.

При возникновении радиопомехи схема также продолжает нормально работать, так как терморезисторы 17 через диод 12 и резистор 22 шунтированы конденсатором 18, гасящим радиопомеху, стабилитрон 11 закрыт и не пропускает сигнал помехи на управляющий переход тиристора 9.

Таким образом, подключение катода тиристора к выводу низкого напряжения позволило повысить потенциал катода по отношению к потенциалу управляющего перехода тиристора и этим обеспечило повьш1ение помехозащищенности от ложных срабатываний вследствие воздействия сетевых и радиопомех.

Подключение управляющего электрода тиристора к аноду дополнительного стабилитрона, катод которого соединен через термостабилизирующий диод с коллектором и через конденсатор с базой первого транзистора, а через ре резистор с базой второго транзистора, обеспечивает новое свойство схемы - релейную подачу напряжения на управляющий переход тиристора за счет эф- фект а открытия стабилитрона при минимальном токе стабилизации, близкому к релейному, и осуществления положительной обратной связи с коллектора первого транзистора на его базу и базу второго транзистора. Это также повышает помехозащищенность устройства и без дополнительньк мер приводит к повышению термостабильно.сти за сче- счет сужения зоны работы тиристора вблизи порогов срабатывания.

Соединение плюсовой шины транзисторного усилителя с выводом повьш1ен- ного напряжения стабилизированного делителя напряжения и соединение транзисторов по схеме усилителя с эмит- терной связью позволило осуществить

5

0

5

0

5

0

5

0

5

токовую разгрузку стабилизированного делителя напряжения за счет пропускания большей части тока через первый транзистор усилителя. Вместе с тем дополнительно повьш1ается помехоустойчивость схемы за счет подключения терморезисторов к первому транзистору, который при нормальном функционировании схемы открыт. В результате упрощается схема устройства, так как такое соединение транзисторов блока управления позволяет осуществить защиту электродвигателя от перегрева и самоконтроль исправности цепи терморезисторов и нулевого провода сети всего на двух транзисторах, в то время, как в прототипе для этих же целей используются три транзистора.

Формула из об ре-тения Устройство для температурной защиты электродвигателя, содержащее узел снижения и выпрямления напряжения, входные клеммы которого предназначены для подключения к питающей электродвигатель сети, стабилизированный делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных стабилитронов, вывод повьшенного напряжения упомянутого делителя через обмотку исполнительного реле соединен с плюсовым выводом узла снижения и выпрямления напряжения, цепочку из последовательно соединенньЕх терморезисторов, которые устанавливаются в лобовых частях обмотки статора электродвигателя, транзисторный усилитель, состоящий из первого и второго транзисторов, первого, второго, третьего резисторов, первые выводы которых соединены между собой, четвертого, пятого, шестого, седьмого резисторов, первый вывод которого соединен с анодом термостабилизирующего диода, конденсатора, первый вывод которого соединен с базой, а второй - с коллектором первого транзистора, тиристор, анод которого через балластный резистор соединен с плюсовым выводом узла снижения и вьшрямления напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности, в него дополнительно введен третий стабилитрон, анодом соединенный с управляющим переходом тиристора, катодом - с точкой соединения термостабилизирующего диода и седьмого резистора,- при этом минус пониженного напряжения стабили5

зированного делителя напряжения подключен к точке соединения первых выводов первого, второго и третьего резисторов и к минусовому выводу узл снижения и выпрямления напряжения, вторые выводы четвертого, пятого, шестого и седьмого резисторов соединены между собой и подключены к первому выводу цепочки из последователь но соединенных терморезисторов и к в выводу повышенного напряжения стабилизированного делителя напряжения, среДняя точка которого соединена с катодом тиристора, катод термостаби- лизирующего диода подключен к коллек

Редактор М. Бандура

Составитель К, Шилан

Техред М.ДиЦЫККорректор Г.Решетник

Заказ 3972/51 Тираж 617 Подписное 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

тору первого транзистора и.через вновь введенный восьмой резистор соединен с вторым выводом первого и с первым выводом четвертого резисторов, а также с базой второго транзистора, коллектор последнего соединен с первым выводом пятого резистора, эмиттер - с эмиттером первого транзистора и с вторым выводом второго резистора, а первый вывод шестого, резистора, второй вывод третьего резистора, база первого транзистора соединены между собой и подключены к второму выводу цепочки из последовательно соединенных терморезисторов.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите от аварийных режимов электродвигателей, работающих в промышленности и в сельском хозяйстве. Целью изобретения является повышение надежности. Цель достигается введением в устройство дополнительного стабилитрона 11. При этом катод тиристора 9 подключен к выводу низкого напряжения стабилизированного делителя напряжения 4. Это позволяет повысить потенциал катода по отношению к потенциалу управляющего перехода тиристора 9, что обеспечивает повышение помехозащищенности от ложных срабатываний вследствие воздействия сетевых и радиопомех. Повьшгена также термостабильность за счет сужения зоны работы тиристора 9 вблизи порогов срабаты-. вания. 1 ил. § СЛ