"Устройство защиты "N" электродвигателей" Советский патент 1993 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано также в вычислительной технике, в частности, для защиты технических средств ЭВМ от аварий в системе принудительной вентиляции.

При работе группы электродвигателей возникает необходимость контроля их работы, то есть обнаружение неисправности при выходе из строя хотя бы одного из группы электродвигателей. Это может произойти в случае обрыва одного или более фазных проводов обмотки, в случае короткого замыкания в обмотке, в случае заклинивания ротора электродвигателя. Неисправность же электродвигателей, в частности, вентиляторов, может привести к нарушению теплового режима технических средств ЭВМ.

Известна схема устройства для защиты N трехфлзных электродвигателей от перегрузки 1, содержащая датчики фазного тока, диоды, исполнительный орган.

Недостатком указанного устройства является сложность схемы, обусловленная наличием трансформатора тока л узлов защиты для каждого электродвигателя. Кроме того, защита электродвигателя в данном устройстве осуществляется при обрыве фазного провода только по контролируемой фазе.

Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство защиты группы электродвигателей системы вентиляции подвижного состава 2 содержащее датчики тока, диодные выпрямители, пороговый элемент, исполнительный орган.

Недостатками указанного устройства являются относительная сложность схемы, обусловленная наличием диодных выпрямителей, собранных по мостовой схеме, и отсутствие интегрирующего звена, приводящее к снижению помехоустойчивости устройства, то есть к снижению надежности его работы.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности.

ел С

N ю

IcS о

:Јь

Поставленная цель достигается тем, что в устройство защиты N электродвигателей, содержащее N датчиков тока, выполненных, например, в виде постоянных резисторов, первые выводы которых подключены к одноименным фазам питающей сети, вторые выводы - к одноименным фазным обмоткам электродвигателей, N-1 диодов, аноды отор йхгТёйк ючены Соответственно к одноименным фазным обМоткам второго и яоследующих электродвигателей, катоды диодовобъедйШШи пбдсбёдйнены к первому входу порогового элемента, выход которого соединен со входом исполнительного элемента, дополнительно введен конденсатор, первый вывод которого соединен с первым входом порогового элемента а второй его вывод - со вторым входом порогового элемента и вторым выводом первого датчика тока.

В предлагаемом устройстве применен принцип сравнения токов на синфазных обмотках N электродвигателей. При неисправности электродвигателя или при обрыве фазного провода изменяется величина тока в контролируемой обмотке неисправного электродвигателя по сравнению с токами исправных электродвигателей, появляется разность потенциалов между вторыми выводами датчиков фазного тока, что вызывает срабатывание защиты.

Как показывает поиск, проведенный по отечественной и зарубежной патентной и научно-технической литературе, решений, содержащих совокупность указанных признаков не обнаружено. Часть схемы, выполнения на конденсаторе и его связях является достаточно известной, однако совокупность этих признаков с общими с прототипом признаками является новой и позволяет получить новый положительный эффект - упрощение устройства и повышение его надежности, Таким образом, можно сделать вывод, что заявляемое решение удовлетворяет критерию существенные отличия.

На чертеже привете ; Ј схема электрическая принципиальная предлагаемого изобретения.

Устройство состоит из защищаемых электродвигателей 1.1...1.N, N датчиков фазного тока 2, выполненных, например, в виде постоянных резисторов, первые выводы которых подключены к одноименным фазам питающей сети, вторые выводы - к одноименным фазным обмоткам электродвигателей 1, N-1 диодов 3, анОДЫ которых подключены соответственно к одноименным фазным обмоткам второго и последующих электродвигателей 1, катоды диодов 3

объединены и подсоединены к первому входу порогового элемента 4, выход которого соединен со входом исполнительного элемента 5, дополнительно введен конденсатор 6, первый вывод которого соединен с первым входом порогового элемента 4, а второй его вывод - со вторым входом порогового элемента 4 и вторым выводом первого датчика тока 2.1. Пороговый элемент

может быть выполнен в виде последовательно соединенных стабилитрона и тири- стора, причем анод стабилитрона соединен с управляющим электродом тиристора. Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе всех N электродвигателей по датчикам фазного тока 2.1 ...2.N протекают одинаковые по величине токи, в результате чего на конденсаторе 6

отсутствует напряжение, тиристор порогового элемента 4 закрыт и исполнительный орган 5 находится в отключенном состоя- нии(контакты 5.1...5.3 замкнуты, При неисправности одного или более (до N-1)

электродвигателей (обрыв фазного провода электродвигателя, заклинивание ротора, короткое замыкание в обмотке и т.д.) изменяется ток по величине или по фазе), прохо- дящий через датчики фазного тока

неисправных электродвигателей по сравнению с током, проходящим через датчики фазного тока исправных электродвигателей, полученный сигнал рассогласования выделяется на конденсаторе 6. При превышении напряжения на конденсаторе 6 напряжения пробоя стабилитрона порогового элемента 4 отрывается тиристор порогового элемента 4 и включается исполнительный орган 5, что приводит к размыканию контактов 5.1 ....5.3 и отключению всех электродвигателей от электрической сети.

Преимуществом предлагаемого решения по сравнению с прототипом является

упрощение схемы вследствие выполнения выпрямителей не по мостовой схеме, а на одинарных диодах, и повышение помехоустойчивости вследствие установки интегрирующего звена, выполненного на

конденсаторе, что в целом приводит к повышению надежности устройства.

Данная схема может быть использована как в многофазных, так и в однофазных сетях переменного тока, а также в цепях постоянного тока.

Кроме того, возможно применение предлагаемого решения и для защиты трехфазных электродвигателей, работающих в однофазном включении, например, для защиты вентиляторов.

Формула изобретения

Устройство защиты N электродвигателей, содержащее N датчиков тока, первые выводы которых подключены к клеммам для подключения к одноименным фазам питающей сети, вторые выводы - к клеммам для подключения к одноименным фазам обмо - ток электродвигателей, N-1 диодов, аноды которых подключены соответственно к клеммам для подключения к одноименным фазам обмотки второго и последующих

0

электродвигателей, катоды диодов объединены и подсоединены к первому входу порогового элемента, выход которого соединен с входом исполнительного элемента, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, дополнительно введен конденсатор, первый вывод которого соединен с первым входом порогового элемента, а второй его вывод - с вторым входом порогового элемента и вторым выводом первого датчика тока.

Назначение: устройство используется в вычислительной технике для защиты технических средств ЭВМ от аварий в системе принудительной вентиляции. Сущность изобретения заключается в сравнении токов на синфазных обмотках N электродвигателей. При неисправности электродвигателя или при обрыве фазного провода изменяется величина тока в контролируемой обмотке неисправного электродвигателя по сравнению с токами исправных электродвигателей, появляется разность потенциалов между вторыми выводами датчиков тока, что вызывает срабатывание защиты. 1 ил.