Устройство для защиты электроустановки от перегрева Советский патент 1982 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и.может быть использовано для температурной защиты электроустановок.

Известно устройство для температурной защиты электроустановки 1.

Недостатком его является сложность изготовления, настройки и эксплуатации, что объясняется сложностью узла блокирования пусковой кнопки использованием измерителькопр моста и ограниченностью выбора по номи- нальному терморезисторов, сопротивление которых определяет ток управления тиристорами. Кроме того, чувствительность этого устройства невысока и зависит от значения управлякмдего тока тиристоров Это может привести к появлению постоянной составпякицей в цепи питания обмотки магнитного пускателя.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетcri устройство для, температурной защиты электродвигателя, содержащее источник питания, к зажимамкоторого подключены преобразователь, выполненный в виде моста на резисторах, те1 1одатчике и транзисторах, входы которых включены в диагональ моста.

и соединенные последовательно исполнительный и коммутирующий элементы, вход последнего из которялх подключен к выходу одного из транзисторов преобразователя 2.

Недостатком этого устройства является отсутствие коррекции по току установки, так как термодатчик под10ключен к стабилизированному выходу источника питания. Это приводит к значительной динамической погретиности устройства при соизмеримости постоянных времени термодатчика и ско15рости изменения температуры элементов установки, снижает надежность работы.

Цель изобретения - увеличение

20 быстродействия и по вышенйе надежно.сти работы.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве ветви упомянутого моста подключены к нестабилизи25рованному выходу источника питания, выполненного на трансформаторе тока.

Кроме того, коммутирующий элемент, выполненный на транзисторе, и исполнительный элементы включены по30следовательно.

Исполнительный элемент и коммутирующий элемент, выполненный на тиристоре, включены параллельно

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства в случае, когда исполнительный элемент и коммутирующий элемент, выполненный на транзисторе, включены последовательно; на фиг. 2 - то же, в случае, когда исполнительный элемент и коммутирующий элемент, выполненный на транзисторе, включены параллельно.

Устройство содержит источник питания 1, к зажимам которого подключены преобразователь, выполненный в виде моста на резисторах 2-6, термодатчике 7, и транзисторах 8, 9 и И, входы которых включены в диагональ моста, и соединенные последовательно (параллельно) исполни.тельный 10 и коммутирующий 12 элементы, вход последнего из которых подключен к выходу одного из транзисторов преобразователя. Ветви моста подключены к нестабилизированному 13 выходу источника питания, который выполнен на трансформаторе тока, бднополупериодном выпрямителе и фильтрующем конденсаторе, к выходу которого подключен параметрический стабилизатор 14 с балластным резистором 15.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом,

В исходном состоянии источник питания 1 отключен, транзисторы 8, 9 и 11 закрыты, исполнительный элемент 10 обесточен. При включении источника питания 1 открываются транэис торы 9 и 11, а исполнительный элемент 10 формирует команду на включение установки в работу. Во время пуска электроустановки напряжение на выходе источника питания 1 возрастает, но элементы схемы остаются в первом устойчивом состоянии, так как напряжение на входах транзисто ров 8,9 сохраняется в прежнем соотношении. По окончании процесса пуска схема работает в номинальном режиме В случае возникновения перегрузки, например электродвигателя, увеличивается ток в его обмотках и, соответ ственно, напряжение на выходе источника питания 1. Одновременно с этим увеличивается нагрев обмоток двигателя. Сопротивление термодатчика 7 возрастает. Транзисторы 9 и 11 закрываются, а транзистор 8 открывается. Исполнительный элемент 10 формирует команду на отключение электро.установки. При перегрузке электро.двигателя до момента опрокидывания увеличение напряжения на выходе источника питания 1 не оказывает существенного влияния на нагрев термодатчика 7, поэтому его температура зависит только от температуры обмоток двигателя. Динамическая погрешность в этих условиях работы мала, так как постоянная времени термодатчика 7 во много раз меньше постоянной времени нагрева электродвигателя.

в случае запуска электродвигателя в работу с заторможенным ротором или его опрокидывании возрастает ток в силовой цепи и напряжение на выходе источника питания 1. Скорость нарастания температуры обмоток двигателя в этом режиме становится выше или соизмеримой с постоянной времени термодатчика 7, поэтому при питании термодатчика от стабилизированного

5 напряжения динамическая погрешность устройства возрастает и предельно допустимая температура обмоток двигателя существенно превышена. При питании же термодатчика б от нестаQ 1билизированного напряжения в несколько раз возрастает на нем мощность рассеивания, что приводит к форсированному нагреву термодатчика и отклю. чению электродвигателя.

5 Устройство (фиг. 2) работает следующим образом,

В исходном состоянии источник питания 1 отключен, элементы схемы обесточены, транзистоЕжл 8 и 9 закрыты. При включении источника питания 1 включается исполнительный элемент 10, который формирует команду на включение установки в работу. Одновременно с этим открывается транзистор 9 преобразователя. Транзистор 8 и ти ристор 12 закрыты. В случае возникновения перегрузки установки увеличивается нагрев его элементов и сопротивление термодатчика 7 возрастает. Транзистор 9 закрывается, а тран0 зисхор 8 открывается. Тиристор 12 шунтирует исполнительный элемент 10, поэтому установка обесточивается. Повторное включение установки в работу возможно при достижении температурой элементов установки номинального значения. В дальнейшем процессы в схеме повторяются. В случае обрыва цепи тёрмодатчика или заземляющего провода установка обесточивается.

0 Использование для нагрева тёрмодатчика тока электроустановки и температуры его элементов приводит к уменьшению динамической погрешности устройства, увеличению быстродействия защиты и повышению, надежности

защиты электроустановок. I

Формула изобретения

1. Устройство для защиты электроустановки от перегрева, содержащее источник питания, к зажимам которого подключены преобразователь, выполненный в виде моста на резисторах, тер65 модатчике и транзисторах, входы которых включены в диагональ моста, и исполнительный и коммутирующий элементы, подсоединенные к источнику питания , причем вход коммутирующего элемента подключен к выходу одного из транзисторов преобразователя, о т личающеес-я тем, что/ с целью повышения надежности работы и увеличения быстродействия защиты, коммутирующий элемент выполнен на транзисторе и включен последовательно с исполнительным элементом, .

2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес я тем, что ветви упомянутого моста подключены к нестабилизированному выходу источника питанин, выполненного на трансформаторе или трансформаторах тока.

3. Устройство по п. 1, о-т л ичающееся тем, что исполнительный элемент и коммутирующий, выполненый на тиристоре, соединены параллельно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Данилов В.Н. Тиристорная схема защиты электродвигателя от перегрева.-Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства , 1978, 2, с. 43.

2.Авторское свидетельство СССР № 357644, кл. Н 02 Н 7/08, 1977.