Способ защиты асинхронного электродвигателя от перегрузок,обрыва фазы и незапуска Советский патент 1988 года по МПК H02H7/08 H02H7/85 

Изобретение относится к способам защиты электрических машин и может быть использовано для защиты электродвигателей, особенно управляемых с помощью программируемых контроллеров и микропроцессорных средств.

Цель изобретения - повышение на дежносги защиты, при обрыве одной из фаз, перегрузках и незапускании дви- гателя.

На фиг.1 схематически представле- цо устройство для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 - зависимость тока двигателя во времени; на фиг.З - кривые зависимост ей тока двигателя и момента, развиваемого валом двигателя, от скольжения, снятые экспериментально.

На валу асинхронного электродвига теля 1 размещен обтюратор 2, пересекающий при вращении щелевой зазор фотоэлектрического датчика 3, рег ис- трирующего скорость вращения.

Вал двигателя жестко соединен с регулируемой системой 4 тормо- жения (типа тормоза Панасенко), снабженного указателем 5 момента, развиваемого валом двигателя при его торможении.

Выход фотодатчика и датчик 6 тока двигателя подсоединены к счетному и аналоговому входам программируемого контроллера 7 со свободно программируемой логикой, содержащего программное обеспечение по защите двигателя и отключающего его с помощью пускателя 8.

t

Сущность предлагаемого способа заключается в измерении и сравнении тока в фазах двигателя и частоты вращения вала двигателя 1. При этом информация о токе и скорости вращения поступает от датчиков на вход программируемого контроллера 7.

Информация о токе в фазе двигателя поступает на аналоговый вход контроллера 7 и сравнивается с предварительно программно заданной устав- i

кой, соответствующей максимальному значению тока.

Информация о скорости вращения в виде импульсов, вырабатываемых фотоэлектрическим датчиком 3, поступает на вход контроллера 7, орга низован- ного программно в виде счетчика количества импульсов за определенный интервал времени, и сравнивается с за

0

с

0 5

0

данным числом, соответствующим установке.

Алгоритм функционирования контроллера 7, заложенный в программе, содержит предписание двигателя 1 при максимальной перегрузке по току и скорости вращения, снизившейся до заданной величины уставки ., соответствующей критическому скольжению.

Если двигатель 1 находится в заторможенном состоянии, то через определенный интервал после пуска двигателя (в пределах длительности пускового режима) происходит опрос счетчика количества импульсов, поступивших от фотоэлектрического датчика 3, и при нулевом резул15тате происходит отключение двигателя 1.

При рассматривании зависимости тока двигателя во времени (фиг.2) можно выделить три характерных режима: пусковой tj , установившийся и перегрузки,

Рост тока двигателя при перегрузке возможен до определенного предела макс

Пропорционально росту тока возрастает момент на валу двигателя.

Максимальный момент М и граница критического скольжения S совпадают с началом тока насыщения (фиг.З).

Дальнейшая перегрузка двигателя может привести к резкому останову двигателя, его опрокидьтанию, т.е. к аварийному режиму. Аналогичное явление происходит при обрыве одной из фаз с учетом того, что в остальных фазах - максимальный ток.

В этот момент должна включиться защита от перегрузки. Очевидно, что на период пускового тока защита должна срабатывать только от незапускания двигателя, когда скорость вращения равна нулю. Вследствие того, что при обрыве одной из фаз двигатель не вращается, эта защита также срабатывает.

При использовании микропроцессорных систем в качестве основных управляющих средств контроль скорости и защита двигателя от основных аварийных режимов существенно упрощаются.

Для контроля частоты вращения привода используется метод, основанный на счете-определении числа импульсов от датчика частоты вращения вала двигателя за строго фиксированный отрезок времени. В качестве датчика может

быть использована микросхема, чувствительным элементом которой является интегральный элемент Холла.

Если скорость двигателя снижается а ток в обмотках близок к максимальному вследствие превьшения допустимо нагрузки на валу или по какой-либо другой причине (обрыв фазы, затормо- жение или незапускание ротора), то вырабатывается команда на отключение двигателя.

Уставка по времени, подсчет числа импульсов, формирование команды на отключение двигателя реализуются программно микропроцессорным устройством управления.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет реализовать универсальную защиту асинхрон- ных электродвигателей. Формула.изобретения

1.Способ защиты асинхронного электродвигателя от перегрузок, обрыва

0

0

5

фазы и незапуска, при котором измеряют ток в фазах электродвигателя и частоту вращения вала электродвигателя, сравнивают указанные параметры с заданными значениями, при превьшении указанными параметрами заданных значений отключают электродвигатель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, защиту вводят в действие через заданный ии- тервал времени, необходимый для разгона электродвигателя, а отключение последнего производят при максимальной перегрузке по току двигателя и скорости вращения, снизившейся до заданной уставки, соответствующей критическому скольжению.

2. Способ по п. 1, о т л и. ч а ю- щ и и с я тем, что при вводе в дейт; ствие защиты при заторможенном электродвигателе последний отключают через заданный интервал времени.

Изобретение относится к области защиты электрических машин и может быть использовано для защиты электродвигателей, особенно управляемых с помощью программируемых контроллеров и микропроцессорных средств. Целью изобретения является повышение надежности. Цель достигается за счет того, что защиту двигателя при обрыве фазы, перегрузках и незапускании двигателя вводят в действие через заданный интервал времени, необходи- мьй для разгона двигателя, а отключение последнего производят при максимальной перегрузке по току двигателя и скорости вращения, снизившейся до заданной установки, соответствующей критическому скольжению. При подаче сигнала на запуск двигателя, находящегося в заторможенном состоя- ;нии, его отключают через заданный интервал времени. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л

qsuel

пуск

И

10 20 30 ffO Зк 60 70 фие.

iMCfl

фие.2

/%;