Устройство для защиты асинхронного двигателя от перегрузок Советский патент 1980 года по МПК H02H7/08 

изобретение относится к устройст вам для защиты асинхронных электродвигателей и может быть использовано в качестве защиты асинхронного двигателя от перегрузок, токов короткого замыкания, перегрева, обрыва или несимметрии фаз.

Известны устройства токовой защиты 1, 2, содержащие датчик тока, усилитель сигналов датчика и исполнительное устройство. Эти устройства не учитывают влияния изменения условий окружающей среды на работу электродвигателей.

Известны также устройства температурной защиты электродвигателей 3, содержащие термочувствительные датчики, встраиваемые внутрь двигателя, усилители и исполнительные устройства, которые учитывают влияние окружающей среды, но обладают значительной инерционностью. Таким образом, указанные устройства обеспечивают защиту электродвигателя либо от токовых перегрузок, либо температурную защиту и не обеспечивают одновременной защиты от токов короткого замыкания и различных перегрузок при суммировании их воздействий и учете температуры окружающей . среды.

Прототипом предложенного устройства является устройство фильтровой токовой защиты асинхронных электродвигателей 4, содержащее два, трансформатора тока, включенных в две фазы цепи, питания электропривода, вторичные обмотки трансформаторов замкнуты На резистор я конденсатор, которые соединены последовательно меаду собой и образуют активно-емкостной фильтр-сумматор.Фильтр через мостовой выпрямитель соединен с рабочей катушкой поляризованного реле исполнительного органа и через конденсатор - с тормозной обмоткой, параллельно которой включен вентиль, катод которого соединен с катодной группой выпрямительного моста.

Прототип не учитывает изменения температуры в электродвигателе, кроме TOfo, недостатком прототипа является то, что при длительных малых перегрузках защита не срабатывает и электродвигатель.выходит из строя.

Целью изобретения является повышение надежности .защиты электродвигателей путем суммирования воздействий режима работы электродвигателя и температуры окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для.защиты асинхронного двигателя от перегрузок, содержащее два трансформатора тока, включенные в фазы защищаемой сети, ко вторичным обмоткам которых подключен активно-емкостной фильтрсумматор тока, соединенный с выпрямителем, и исполнительный орган дополнительно снабжен разностным усилителем, входные зажимы которого подключены к выходу выпрямителя, и выполнен на двух транзисторах, базы которых подключены к делителям напряжения, в одни плечи которых включены резисторы и подключены к в.ходным зажимам, .коллектор первого транзистора подключен к резистору, коллектор второго транзистора подключен к упомянутому исполнитальногту органу, а два других вывода резистора и исполнительного органа подключены через резистор обратной связи к общей точке резисторов делителей напряжения, а эмиттеры обоик транзисторов через другой резистор обратной связи подключены к общей точке стабилитрона и терморезистора.

На чертеже изображена схема устройства для защиты асинхронного двигателя.

Устройство для защиты асинхронного двигателя содержит трансформатор 1 тока и трансформатор 2 тока, соединенные последовательно. Трднсформатор 1 включен на резистор 3. Трансформатор 2 включен на конденсатор 4 . Резистор ,3 и конденсатор 4 образуют активно-емкостный фильтрcyMf-ia.Top тока 5. Последний соединен с выпрямителем б и разнортным усилителем 7 постоянного тока, которьШ состоит из транзистора 8р-1-р типа и транзистора 9 того же типа, коллекторного резистор 1 1.0 и обмотки 11 исполнительного органа, включенной в цепь коллектора, резисторов 12 и 13 обратной связи,, резисторов 14 и 15 делителей напряжения в ххепях базовых смещений, стабилитрона 16 и транзистора 17 с положительным температурным коэффициентом.

Работает устройство следующим образом.

Напряжение, снимаемое с фильтрасумматора 5, равно геометрической сумме напряжений на его элементах 3 и 4. Это напряжение подается на вход выпрямителя 6. Выпрямл.енное напряжение с выхода Быпря 1ителя 6 подводится к питающим шипам разностного усилителя 7. При холодном электродвигателе сопротивление терморези.стора 17 мало и транзистор 9 будет закрыт, а транзистор 8 открыт. В процессе работы электролвигателя температура его повышается и сопротивление терморезистора 17 возрастает. Потенциал базы транзистора 9 становится более отрицательным и транзистор .9 приближается к области активного усиления. Потенциал базы транзистора 8 поддерживается постоянным стабилитроном 16. Отпирание транзистора 9 и запирание транзистора 8 может произойти либо при дальнейшем возрастании сопротивления терморезистора 17, если температура двигателя превысит допустимую величину, либо при повышении питающего напряжения в случае обрыва одной из фаз или повышении питающего напряжения в случае обрыва одной из фаз или короткого замыкания, так как при этом напряжение снимаемое с фильтра-сумматора 5, возрастает более чем в два раза. При отпирании транзистор,а 9 получает питание обмотка 11 реле,которое срабатывает и выдает сигнал на отключение двигателя от сети.

Температура электродвигателя, измеряемая терморезистором 17, зависит от температуры окружающей среды. Благодаря .тому, что в устройстве к выходу выпрямителя подключен разностньзй усилитель, у которого в цепь смещения одного -из транзисторов включен терморезистор, встроенный в двигатель, а в цепь смещения другого транзистора включен стабилитрон оно приобретает свойство cyivc MpoBaния воздействий режима работы электродвигателя и температуры окружающей среды и обеспечивает зеициту электродвигателя при коротких замыканиях, при или несимметрии фаз, а также при больших толчковых и длительных малых перегрузках.

По.вкшение надежности защиты электродвигателей позволит получить экономический эффект от снижения затрат на ремонт составляющей примерно 40 процентов их годового выпуска.

Формула изобретения

Устройство для защиты асинхронного двигателя от перегрузок,содержащее два трансформатора тока,включенные в фазы защищаемой сети, ко вторичным обмоткам которых подключен активно-емкостный фильтр-сумматор тока, соединенный с выпрямителем, и исполнительный орган, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности защиты, оно дополнительно снабжено разностным усилителем, подключенным к выходу выпрямителя и выполненными на двух транзисторах, базы которых подключены к делителям напряжения, в одни плечи, которых включены резисторы и подключены к одному входному

эажи, в другие плечи включены соответственно стабилитрон и терморезистор с положительным температурным коэффициентом, подключенные к другому входному зажиму, коллектор первого транзистора подключен к резистору, коллектор второго транзистора подключен к упомянутому исполнительному- органу, а два других вывода резистора и исполнительного органа через резистор обратной связи подключены к общей точке резисторов делителей напряжения, а эмиттеры обоих транзисторов через другой резистор обратной связи подключены

1C общей точке стабилитрона и терморезистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Двторское свидетельство СССР 473255, Н 02 Н 7/08, 1971.

2.Патент ФРГ №2112598, Н 02 Н 7/20, 1970.

3.Двторское свидетельство СССР 320131, Н 02 Н 7/08, 1968.

4.Сопун Г.Д. Защита асинхронных электродвигателей от перегрузок, Минск, Наука и техника , 1965, с. 67.

Oj