1 . . Изобретение относится к схемам за щиты электрических двигателей, реаги рующим на ток перегрузки, и может быть использовано в металлургическом производстве, например в системе авт матического регулирования толщина по лосы, прокатываемой в прокатном стане для тепловой защиты электродвигате лей нaжи tныx винтов, Известно устройство для тепловой защиты электродвигателей, которое со держит ан ало roBjTocxavty, вьтолненную из резистора и конденсатора. Устройс во также содержит цепь нагрузки, заряжающей конденсатор со скоростью, зависящей от тока, потребляемого электромашиной, термистор, размещенньай в обмотке элёктромаьшны, схему для измерения температуры, детектор температуры, детектор уровня, отключающий электромашину, если напряжение на выходе схемы для измерения температуры прев ышает заданную величину, в котором моделируется тепловая цепь защищаемой электрической машины и сравнивается напряжение На выходе модели с заданной вели чиной. При превышении напряжения на выходе моделйруюшего устройства над заданным устройство защиты откто ает электродвигатель 1. Недостатком этого устройства является неизбежность прерывания процесса для отклн)чения электродвигателя с целью его о &ждёния. Известно устройство, содержашее рассеивающие тепловые средства, соединенные с нагрузкой, и тиристор. Два главных электрода тиристора соединены последовательно с нагрузкой. Последовательное соединение резистора и кон;3ieHcaTOpia образует цепЬ, включенную параллельно главным электродам тиристора, параллельно цепи включён термистор с отрицательней тШйёратурным коэффициентом. Точка между резисторе и конденсатором соединена с управляющим электродом . Тиристор устанавливают в непосредственной близости от рассёйвЫсадей тепло среды 2, Недостатком этого устройства также является то,ч р6зааи аот перегрузки двигателя основана на Отключений двигателя с целые охлаждения, что прерывает технологический процесс, в котором действует этот двигатель. Известно также устройство для теповой защиты электродвигателя, содер ащее датчик тока якоря дйигателя. .квадратический преобразователь, интег ратор, блок двигателя, задатчик макси ЛШлыГбгонаЪрёва. двигатёпя элёмент сравнения, регулятор тока, тиристор ный преобразователь, регулятор скорос ти, тахогенератор, задатчик скорости. При этом выход датчика тока соединен со входом квадратичного преобразователя, выход которого соединен с одним из. входов интегратора. Датчик температуры Установлен в корпусе двигателя и выход его соединен с вторым входом интегратора. Оба выхода интегратора соединены, со входами блока вычитания, выход которого соединен с одним входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика максимального нагрева. Выход элемента сравнения соединен с одним из входов регулятора тока, второй в;ход которого соединен с выходом регулятора скорости. Один из входов регулятора скорости подключен к выходу задатчика скорости, а другой присоединен к выходу тахогенератора, установленного на одном валу с двигателем 3 . Устройство работает следующим образом, В квадратичном преобразователе образуется квадрат величины измеряемого тока якоря двигателя { , сигнал с его выхода подается на вход интегратора, в котором сигнал преобразуется в /idt, Из этой величины в блоке вычитания вычитывается величина, пропорциональная отводу тепла в якоре. Результат вычитания пропорционален температуре двигателя и сравнивается в элементе сравнения с величиной напряжения, пропорционсшъной мак сймайьно допустимой тёмпёратурё для якоря. Напряжение, пропорциональное максимально допустимой температуре, подается с задатчика, В регуляторе тока изменением уставки максимального тЬка обеспечивается соответствие зца чёний, . -- Недостатком этого устройства является то, что для уменьшения нагрева дёитателя уменьшают уставку максималь ного ifoKa, что неприемлемо дпя некоторых позиционных систем со случайным управляющим воздействием, например для нажимных винтов клети прокатного стана, так как может привести к ситуа ции . пусковой момент двигателя окажется .меньше статического момента сил сопротивления и двигатель остановится, целью изобретения йШ;яётс;я прёдотвращение недопустимого перегрева двигателя путем изменения эквивалентного тока без изменения пускового тока и без отключения двигателя. Это достигается тем,, что в предложенное устройство для тепловой зациты электродвигателя, содержащее последовательно соединенные датчик тока якоря двигателя, квадратичный преобр ррдатель и первый интегратор, згшатчик максймально допустимого нагрева и первый элемент сравнения, дополнительно введены второй элемент сравнения, два блока деления, блок умножения, задатчик коэффициента перегрузочной способности по току, задатчик зоны нечувствительности, залатчик постоянной величины и регулятор положения исполнительного механизма, при этом задатчик максимального нагрева выполнен в виде последовательно соединенных задатчика квадрата номинального тока и второго интегратора, выход которого является выходом упомянутого задатчика, причем выход упомянутого первого интегратора соединен с одним из входов перрого блока деления, второй вход которого подключен к выходу второго интегратора, а выход первого блока деления соединен с первым входом первого элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика коэффициента перегрузочной способности, а выход последнего соединен также с одним из входов второго элемента сравнения, ко второму входу которого подключен выход задатчика постоянной величины, при этбм каждый из выходов обоих элементов сравнения подключен ко входам второго блока деления, а выход последнего соединен с первым входом блока умножения, ко второму входу которого подключен выход задатчика зоны нечувствительности, причем шлход блока умножения подключен ко входу регулятора положения исполнительного механизма. На чертеже показана структурная схема предложенного устройства. Устройство для тепловой защиты электрОдёйГаФеля состоит из датчика, тока 1 якоря двигателя , квадратичного преобразователя 2, вход которого соединен с выходом датчика тока 1, интегратора 3, вход которого соединен с выходом квадратичного преобразователя 2, а выход - с первым блоком деления 4, к второму входу которого подсоединен выход задатчика 5 максимально допустимого нагрева, СостЬя14его из последовательно соединенных задатчиков квадрата номинального тока 6 и интегратора 7, выход которого является выходом задатчика 5 максимально допустимого нагрева, С выхода блока дел,ения 4 сигнал поступает на вход первого элемента сравнения 8, к второму его входу подключе Н выход первого задатчика 9 коэффициента перегрузочной способности двигателя. Этот же выход задатчика 9 под ключей к входу второго элемента сравнения 10, к второму входу которого ПОД ключей выход второго задатчика 11 постоянной величины, представляющей собой единичную функцию. Выход второго элемента сравнения 10 подключен к первому входу второго г . рлока деления 12, к второму входу которого подключен выход первого эле мента сравнения 8. Выход второго бло ка деления подключен к первому входу блока умножения 13, к второму входу которого подключен выход эадатчика зоны нечувствительности 14, а выход блока умножения 13 - к регулирующему величину зоны нечувствительности вхо ду, регулятора положения 15 исполнительного механизма. Устройство работает следующим обр зом. Для защиты двигателя от тепловой перегрузки необходимо, чтобы зона не чувствительности регулятора положени и исполнительного механизма, напри мер нажимных винтов/ удовлетворяла неравенству .) где Л - перегрузочная способность двигателя по току; . н номинальный ток. двигателя; Зэ эквивалентный ток двигателя; ,установленная зона нечувстви тельности регулятора положения. Такая зависимость получена следую щим образом. Среднее число выбросов стационарного нормального процесса с нулевым средним под уровнем tU за время Т „ .1(, У1 T) где - дисперсия случайного процесса (управляющего возде ствия) ; DEW - дисперсия производной слу чайного процесса. Средняя продолжительность пребыва ния процесса выше уровня +U и ниже уровня - у , Тз гтц{1-г() где О ; Аппроксимируя функцию F ( 0 )/ по лучим VaT CKj-K),(3) где K const,. Kj const в рабочих диапазонах. Эффективный ток двигателя определя ется по формуле где Л - перегрузочная способность дви гателя по току; JM - поши элъкыК ток двигателя. Ид выражения (4) получаем Т - / l в - ( jFnr) Тц и, п{ иравнивая выражения (5) и (3) , получим i.lliM GfV, Из полученных соотнсвиений после несложных преобразований получаем, что для выполнения неравенства э 5„ необходи ю выполнить зависимость ) С датчика тока 1 сигнал, пропорцио| альный фактическому току контролируембго двигателя, поступает на вход квадратичного преобразователя 2, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный квадрату фактического тока i , который поступает на вход интегратора 3 и преобразуется в сигнал, пропорциональный ив тегралу от квадрата ТЭз где Т - время интегрирования. Сигнал с интегратора 3 поступает на первый вход первого блока деления 4, на второй вход которого поступает с выхода задатчика 5 максимально допустимого нагрева сигнал, йропорциональный интегралу от квадрата номинального тока двигателя J di T7HV( с выхода первого блока деления 4 на вход элемента: сравнения 8 поступает сигнал f гт-т.г. (i-) (Р) на второй вход элемента сравнения 8 поступает сигнал с первого задатчика 9 1соэффициента перегрузочной способноЬти Л , где эти сигналы алгебр ически суммируются, и на выходе элемента 8 сравнения формнрует.ся сигнал . . который поступает .на вход второго блока деления 12. На входы второго элемента сравнения 10 поступают сигналы с выходов задатчика 9 и задатчика 11, с выхода же второго элемента сравнения 10 на второй вход блока Деления 12 поступает сигнал алгебраической суммы выходных сигналов задатчиком 9 и 11 , -i На выходе второго блока деления формируется сигнал хг гЗэ)2 (11) оторый поступает на первый вход бло 76 ка умножения 13, на второй вход которого поступает с эадатчика 14 зоны не чувствительности сигнал, пропорциональный заданной зоны нечувствительности Uj . Указанные величины перемножаются в блоке умножения 13, и с выхода последнего на вход регулятора по ложения 15 поступает сигнал, пропорциональный величине скорректированной зоны нечувствительности п - тг в регуляторе положения устанавливается новая зона нечувствительности Uj , при которой эквивалентный ток не повышает номинальный, что удовлетворя ет условию допустимого нагрева двигатёля, -- Предложенное устройство способству ет йовышению качества продукции в тех нологических процессах, так как 1трй его использовании двигатель не отключается, а лишь изменяется режим его работы. Так, например, в системе регу лирования толщины полосы б прокатных стан; ах электродвигатели нажимных вин . тов, изменяя режим работы,- продолжают положительно влиять на разнотолщинНбс ь прокатываемой полосы, что невоз можно при полном отключении двигателей. Устройство также увеличивает . . долговечность двигателейf так как под держивает тепловой режим в заданных Пр(5делах, . . : Формула изобретения Устройство для тепловой зйциты эЛе ктродвигателя, содержащее последбвательно соединенные дйтчик Toka якоря двйгатёля, квадратичный преббрЖзователь и первый интегратор,з адатчик максимально допустимого нагрева и пер вый элемент сравнения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью предот7вращения недопустимого перегрева двигателя путем изменения эквивалентного тока без изменения пускового тока и без отключения двигателя, в него дополнительно введены второй элемент сравнения, два блока деления. блок умножения, задатчик коэффициента перегрузочной способности по току, задатчик зоны нечувствительности, задатчик постоянной величины и регулятор положения испЪлнительного механизма, при этом задатчик максимального нагрева выполнен в виде последовательно соединенных задатчика квадрата номинального тока и второго интегратора, выход которого является выходом упомянутого задатчика, причем выход упомянутогопервого интегратора соединен с одним .из входов первого блока деления, второй вход которого .подключен к выходу второго интегратора, а . выход первого блока деления соединен с первым входом первого элемента сравнения, второй вход которого подключен :к выходу задатчика коэффициента перегрузочной способности, а выход последнегосоединен также с одним из г xrf-.,ii.j-ч л. WbA4JX4 V ( 4W входов Второго, элемента сравнения, ко второму входу которого подключен выход задатчика постоянной величины, при этом 1 аждый из выходов обоих элементов сравнения подключен ко входам блока , а B Hkofl последнего соединён с первым входом блока умножеНИН, ко второму входу которого подключен выход задатчика зоны нечувствительности, причем выход блока умножения подключен ко Входу регулятора положения исполнительного механизма. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.naTeHt Франции № 2214186, кл, Н 02 Н 7/00, 1973. 2.Патент США 3846674, 1972. 3.Патент ФРГ 2431540( кл, Н 02 Н 7/08, 1974.
