Устройство для управления и защиты электродвигателя переменного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P1/26 H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в Электроприводах промьшшенных механиз- мов.

: Цель изобретения - упрощение токовой защиты и повышение ее надежности.

На чертеже показана принципиальная -схема устройства. Устройство со- блок тиристорных коммутаторов 10 1 включенных в цепи статорной обмот- к электродвигателя 2, резонансно- п раметрический преобразователь 3, сЬбранньй на трансформаторах 4 и 5, И; выходное устройство в виде герко- 15 нового реле 6. Первичные токовые об- м|зтки трансформаторов 4 и 5, соеди- между собой последовательно- Hi согласно, образуют обмотку 7 моду- лйции резонансно-параметрического 20 преобразователя 3, Обмотка 7 через размыкающие контакты кнопок 8 Стоп и 9 Пуск соединена с вторичной обмотко й трансформатора 10 тока, шун- тированной первым резистором- 11. Кро-25 ме того, обмотка 7 через контакты кнопки 9 и второй резистор 12 связана с Линейными проводами питающей сети.

Вторичные обмотки напряжения .л . 30 трансформаторов 4 и 5 при последова-- тельном и встречном соединении обра- з утот контурную обмотку 13, которая с конденсатором 14 составляет параметрический колебательньш контур г преобразователя 3. К промежуточным выводам обмотки 13 через выпрямительный мост 15 подключена катушка гер- конового реле терморезистор 16 тепловой защиты. Контакты герконово- jg го реле 6 включены в цепи управления силовых тиристоров 17 где находятся резисторы 18.

Устройство работает следующим образом.45

В исходном состоянии обмотка 7 моуляции обесточена, параметрический контур 13-14 не возбужден, напряжение на катушке 6 отсутствует, тиристоры 17 коммутаторов закрыты и (-„ лектродвигатель 2 отключен от источика питания.

Пуск электродвигателя 2 осущестляется при нажатии кнопки 9. При том обмотка 7 через резистор 12 подлючается к сети, происходит возбужение параметрического контура 13-14, атушка 6 получает питание и замыка т свои контакты в цепях управляюкщх

55

10 15 20

25

30 г jg

45

-„

5

электродов тиристоров 7. Тиристоры 17 открьшаются, подключая электродвигатель к источнику. При этом в линейных прбводах статорной цепи двигателя появляется ток, на вторичных обмотках трансформатора 10 тока и на резисторе 11 возникает напряжение. При отпускании кнопки 9 происходит переключение цепи обмотки 7 с напря-. жения сети на вторичную обмотку трансформатора 10 тока, питание обмотки 7 при этом не прекращается и состояние коммутаторов 1 не изменяется , двигатель продолжает работать. Отключение электродвигателя происходит при нажатии кнопки 8, в результате чего обмотка 7 обесточивается, происходит срыв колебаний параметрического колебательного контура и электродвигатель отключается от сети.

Принцип действия токовой защиты основан на ограниченности области су ществования параметрических колебаний, когда колебания возможны только в определенном диапазоне изменения токов модуляции. Нижняя граница области . ществования соответствует примерно току холостого, хода электродвигателя, верхняя - предельно до- , пустимому току, на который настраивается защита. При нормальных нагрузках двигателя ток модуляции изменя- ется внутри обл асти существования колебаний, при перегрузке выходит за.ее пределы.

Токовая защита действует следующим образом.

Если нагрузка двигателя возросла и достигла максимального значения, ток в цепи о.бмотки 7 йринимает значение, при котором колебания в контуре 13-14 затухают, при этом обмотка реле 6 обесточивается, коммутаторы 1 закрываются, питание электродвигателя 2 прекращается.

Нулевая защита осуществляется следующим образом.

При глубоком снижении или исчезновении напряжения сети одновременно исчезает и ток в статорной цепи двигателя 2. Становится равным нулю ток в цепи обмотки 7 модуляции, исчезают колебания в контуре 13-14, теряет питание катушка реле 6, закрываются коммутаторы 1. При восстановлении питания со стороны сети колебания в контуре 13-14 не возобновляются, коммутаторы 1 не откроются до тех

пор, пока не будет нажата кнопка 9, кратковременно подключающая обмотку 7 к сети.

Тепловая защита действует при относительно небольших, но дпительных перегрузках, обусловливающих перегрев двигателя. При этом перегревается и терморезистор 16, вмонтированный в лобовую часть статорной обмотки. В результате сопротивление терморезистора падает, эквивалентная активная проводимость контура 13-14, к которому подключен терморезистор 16, возрастает и достигает критической, при которой колебания в контуре срываются. Коммутаторы закрываются, электродвигатель отключается от сети.

Если возникает необходимость использования устройства при другом, например более высоком, напряжении питающей сети, вводится дополнительная ступень резистора 12, которая ограничивает ток в цепи обмотки 7 прежним значением. П|Ереход к более низкому напряжению сети обеспечивается вьюодом из цепи обмотки соответствующих ступеней резистора 12.

Таким образом, питание обмотки модуляции резонансно-параметрического преобразователя током, пропорци- ональным току нагрузки, а также его построение на трансформаторах выгод- .но отличает предлагаемое устройство от указанного прототипа, так как позволяет упростить токовую защиту благодаря отказу от специальной токовой обмотки, использовать устройство при различных напряжениях питающей сети без изменения конструкции обмотки модуляции, путем подбора сопротивлений, соответствующих необходи- ) напряжениям питающей сети, а также использовать для его построения изделия, выпускаемые промьшшенностью серийно.

Формула из обретения

Устройство для управления и защиты электродвигателя переменного тока, содержащее блок тиристорных коммутаторов с клеммами для включения между статорной обмоткой электродвигателя и соответствующими фазами питающей сети, резонансно-параметри

ческий преобразователь с колебательным контуром, трансформатор тока статора электродвигателя, кнопку Пуск, первый вьгоод которой имеет для подключения к фазе питающей сети, кнопку Стоп, параллельно колебательному контуру резонансно-параметрического преобразователя подключен термистор, предназначенный для установки в лобовых частях обмотки статора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежностк и упрощения, резонансно-параметрический преобразователь с колеба ельным контуром выполнен состоящим из двух трансформаторов, первичные обмотки которых соединены последовательно и согласно, при этом свободный вывод одной первичной обмотки подключен к первому выводу трансформатора тока статора электродвигателя и к первому вьгооду введенного первого резистора, свободный вывод другой первичной обмотки через вновь введенньй второй резистор подключек к второму выводу кнопки Пуск и через вновь введенный размыкающий контакт кнопки Пуск ,и кнопку Стоп подсоединен к вторым выводам трансформатора тока статора электродвигателя н вновь введенного первого резистора, первый вывод трансформатора тока статора электродвигателя подключен к первому вьшоду вновь введенного замыкающего контакта кнопки Пуск, второй вывод которого имеет клемму для подк,пючения в другую фазу питающей сети, втортэтные обмотки трансформаторов соединены последовательно и встречно и подключены к конденсатору, промежуточные выводы вторичных обмоток трансформатора подключены к термистору, параллельно которому подключен вътрямите- льный мост, на выходе которого вклю- чена катушка выходного реле, а .блок тиристорных коммутаторов выполнен в виде двух встречно-параллельно включенных тиристоров в каждой фазе, управляющие электроды которых соединены между собой через соответствующие

последовательно соединенные замыкающие контакты выходного реле и резисторы, а точки соединения анодов с катодами тиристоров являются выводами блока тиристорных коммутаторов дан

соответствующих фаз.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяются электроприводы переменного тока в бесконтвктном исполнении. Цель изобретения - повьппение надежности и упрощение. Цель достигается тем, что для питания устройства управления используется ток нагрузки электродвигателя, а к напряжению сети устройство подключается кратковременно, на время пуска. Для этого резонансно-параметрический преобразователь собран из двух трансформаторов, первичные обмотки которых, соединенные последовательно и согласно, образуют токовую обмотку модулящт, через контакты кнопок управления связанную с вторичной обмоткой трансформатора тока в статорной цепи электродвигателя и параллельно - через другие контакты кнопок управления и ступенчатьй ограничивающий резист тор - с линейными проводами сети, а вторичные обмотки трансформаторов, соединенные между собой последовательно и встречно, составляют контурную обмотку, образующую с конденсатором параметрический колебательный контур. При этом к промежуточным выводам контурной обмотки через выпрямительный мост подключена катушка Л5еле, контакты которого включены в управления тиристоров блока коммутаторов. 1 ил. sg vS ю ч ел оэ со