Устройство для защиты электродвигателей от аномальных режимов Советский патент 1992 года по МПК H02H7/08 

Изобретение используется для защиты электродвигателей постоянного и переменного тока, одно- или многофазных, с любым напряжением питания, любой мощности.

Цель изобретения - создание устройства с высокой надежностью защиты, минимальным количеством рабочих элементов, универсальное по использованию, предназначенное для массового производства на заводах электромеханического профиля.

На чертеже показана схема предла- . гаемого устройства.

Устройство не содержит элементов электроники (транзисторов, микросхем) и может изготавливаться в комплекте

с электродвигателем на любом электромеханическом предприятии. Устройство защищает электродвигатели от снижения оборотов ротора (перекоса фаз, обрыва фазы, чрезмерной нагрузки), вибрации нагрузки, перегрева обмоток двигателя.

Устройство подключается к стандартной системе запуска двигателя, со- состоящей (фиг. Ч) из магнитного пускателя с обмоткой 7, контактами 1-3 подключающими электродвигатель 8 к сети, блок-контакта , шунтирующего при запуске кнопку 6 Пуск и кнопку 5 Стоп, разрывающую цепь питания обмотки 7 магнитного пускателя.

4 1C СО IsD

со

31742929

валом электродвигателя соединен

ля пр ка за ро

вал тахогенератора 9, который выполняется в виде насадки на вал электродвигателя или любую муфту, передающую вращение ротора к нагрузке, а в случае массового выпуска тахогене- ратор выполняется в корпусе электродвигателя.

Параллельно обмотке 7 магнитного пускателя включена цепь запуска, состоящая из конденсато0а 10, соеди- ненного через диод 11 и добавочное сопротивление 15 с обмоткой выходного реле И. Наличие диода 11 ограничивает время прохождения тока через указанную цепь до полного заряда конденсатора 10, после чего цепь запуска не влияет на работу устройства. Время запуска, определяемое параметрами этой цепи, равно 3 с, что вполне достаточно для достижения ротором электродвигателя номинальных оборотов. Сопротивление 12 при отключении двигателя разряжает конденсатор 10, что обеспечивает возможность мгновенного повторного включения. Конденсатор 16, включенный параллельно обмотке выходного реле , устраняет вибрацию якоря реле при питании пульсирующим током цепи запуска.

Ко.нтакты 13 реле 14 включены последовательно с блок-контактом 4 магнитного пускателя, и питание обмотки 7 возможно в случае замыкания нормально открытой группы контактов 13.

Напряжение тахогенератора 9 выпрямляется мостовым выпрямителем 18 и через подстроечное сопротивление 17 регулирующее ток удержания якоря реле 14, подключено к катушке реле , что при нормальной работе электродвигателя удержит якорь реле 14 в притянутом состоянии при отключении (за счет заряда конденсатора 10) цепи запуска.

Параллельно обмотке реле 14 включены цепи термозащиты 19, 20 и виброзащиты 21, 22, снижающие ток удержания до тока отпускания при перегреве обмоток и механических вибрациях нагрузки. Термосопротивление 20 размещается между обмоток двигателя, а вибродатчик 21 (или система вибродатчиков) расположен на корпусе механической -нагрузки. Обе цепи соединены с корпусом (нулевым проводом) и не нарушают требований техники без- юпасности.

5

5

Добавочное сопротивление 15 позволяет установить ток сработки реле 14 при любом напряжении питания, так как напряжение на обмотке реле 14 при запуске до 15 В, а при работе устройства в режиме защиты 4-5 В.

При защите двигателей постоянного тока наличие диода 11 не нужно. Если тахогенератор 9 вырабатывает постоянный ток, наличие выпрямителя 18 не нужно.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки 6 Пуск срабатывает магнитный пускатель, подается напряжение на электродвигатель 8 и цепь 10, 11, 15 запуска. Реле 14 срабатывает и его нормально открытые контакты 13 замыкают цепь шунтирования блок-контактом 4 кнопки 6 Пуск. Если электродвигатель нормально работает, то напряжение тахогенератора 9 обеспечивает ток удержания выходного реле 14 после отключения цепи запуска (заряд конденсатора 10).

Если ротор электродвигателя не набрал номинальные обороты, что возможно только в аномальном режиме, то при отключении цепи запуска якорь реле возвращается в исходное состояние, нормально открытые контакты разрывают цепь блок-контакта 4 и магнитный пускатель отключает электродвигатель от питающей сети.

То же происходит, если при работе двигателя снижаются обороты ротора, перегреваются обмотки или появляется вибрация нагрузки. Ток .удержания яко- 0 ря реле 14 снижается до уровня тока отпускания, и якорь возвращается в исходное состояние.

Высокая чувствительность к снижению оборотов ротора достигается тем, что выходное реле 14 срабатывает по силовой цепи, а удерживается в сработанном состоянии током тахогенератора.

Разница между током удержания и отпускания меньше, чем между током

0

5

S

0

срабатывания и отпускания. Формула

изо

р е т е н и я

1. Устройство для защиты электродвигателей от аномальных режимов, содержащее магнитный пускатель, силовые замыкающие контакты которого снабжены выводами для включения в ли5

нии питания фаз электродвигателя от питающей сети, цепь управления магнитным пускателем, датчик скорости вращения электродвигателя, выполнен в виде тахогенератора, времязадающу цепь и выходное реле с исполнительным контактом, к выходу цепи управления через времязадающую цепь подкл чена обмотка выходного реле, отлчающееся тем, что, с целью повышения чувствительности к снижению скорости вращения электродвигателя, цепь управления выполнена в вде последовательно соединенных размыкающего контакта кнопки Стоп и

замыкающего контакта кнопки Пуск, второй вывод обмотки магнитного пускателя соединен с выводом для под-; ключения к нулевому токопроводу питающей сети, времязадающая цепь выполнена на последовательно соединенных конденсаторе и первом резисторе, причем времязадающая цепь своим первым концевым выводом, в качестве которого служит первый вывод конденсатора, соединена с выводом замыкающего контакта кнопки Пуск со стороны обмотки магнитного пускателя, а вторым концевым выводом - с первым выводом обмотки выходного реле, второй вывод которой соединен с вторым выводом обмотки магнитного пускателя, исполнительный контакт выходного реле выполнен в виде переключающего контакта, вывод подвижной контакт-детали которого соединен с первым выводом конденсатора времязадающей цепи, вывод неподвижной контакт-детали замыкающей группы контакт-деталей это0

5

го переключающего контакта через замыкающей блок-контакт магнитного пускателя соединен с другим выводом замыкающего контакта кнопки Пуск, а вывод неподвижной контакт-детали размыкающей группы контакт-деталей этого переключающего контакта через вновь введенный второй резистор соединен с вторым выводом конденсатора времязадающей цепи, при этом первый выходной вывод датчика скорости вращения электродвигателя через вновь введенный подстроечный резистор соединен с первым выводом обмотки выходного реле, а второй выходной вывод этого датчика - с вторым выводом обмотки выходного реле, при этом выходное реле выполнено таким образом,

0 что ток удержания этого реле, при котором начинается отход притянутого якоря от сердечника, равен току отпускания.

2. Устройство по п. 1, отли 5 чающееся тем, что, с целью обеспечения защиты электродвигателя от вибрационных перегрузок, параллельно обмотке выходного реле включен датчик вибрации электродвигателя, выполненный в виде замыкающего контакта.

1 3. Устройство по л. 1, о т л и- ч ающееся тем, что, с целью обеспечения защиты электродвигателя от перегрева, параллельно обмотке выходного реле включен датчик температуры электродвигателя, выполненный в виде терморезистора с отрицательным температурным коэффициентам сопротивления.

0

5

i

г ,--

Ј5Ц

Использование: в релейной защите электродвигателей постоянного и переменного тока. Сущность изобретения: в устройстве для защиты электродвигателя от аномальных режимов, содержащем магнитный пускатель, цепь управления магнитным пускателем, датчик скорости вращения электродвигателя, выполненный в виде тахогенера- тора, времязадающую цепь и выходное реле с исполнительным контактом, цепь управления выполнена в виде последовательно соединенных контактов-кнопок Стоп и Пуск. Времязадающая цепь выполнена на последовательно соединенных конденсаторе и резисторе, а исполнительный контакт выходного реле - в виде переключающего контакта. Выходной вывод датчика скорости вращения электродвигателя через подстро- ечный резистор соединен с выводом обмотки выходного реле, что позволяет повысить чувствительность к снижению скорости вращения электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

V&

1ЈЭ

i

Cvj

45

Ч

а

LT

-э

jrki

&Э

чь

ESI

Ч

04

о

-M Ј,

гэй

П