Устройство для температурной защиты асинхронного электродвигателя Советский патент 1982 года по МПК H02H7/08 H02H5/04 

Изобретение относится к устройствам для защиты электродвигателей от аварийных режимов работы. По основному авт. св. № 3576 известно устройство,содержаще,е источник питания, термодатчики, установленные на обмотках электродвигателя и включенные на вход блока управления, выполненного в виде электронного ключа на двух транзисторах, на выходе ,которого подключен исполнительный орган (тиристор) и отключающий аппарат Cl 1. Недостаток известного устройства состоит 3 том, что в режиме остановки ротора при включенном в сеть статоре, что имеет место при опрокидыбании электродвигателя или заклини вании ротора с холодного или горячего состояний, а так же в случае поте ри фазы при пуске или потери фазы и остановке ротора, устройство срабатывает со значительной задержкой вре мени, что приводит к максимально допустимому нагреву обмотки и быстрому старению изоляции электродвигателя. Цель изобретения - повышение быстродействия в режиме остановки ротора при включенном в сеть статоре. Указанная цель достигается тем, что в устройство для температурной защиты асинхронного электродвигателя, дополнительно введены конденсатор, реле времени и магнитоуправляемый контакт, размещенный в зоне лобовых частей обмотки электродвигателя,причем реле времени подключено к источнику питания через замыкающий контакт отключающего блока устройства, а магнитоуправляемый контакт соединен последовательно с замыкающимся с выдержкой времени контактом реле времени и подключен на вход блока управления устройства, к которому подключен конденсатор. 39 На фиг. 1 изображена принципиальная схем устройства защиты; на фиг. 2 - вариант крепления магнйтоуправляемого контакта в зоне лобовых частей обмотки электродвигателя, раз рез; на фиг. 3 развернутая схема фазных зон двухслойной обмотки двухполюсного электродвигателя и распределение магнитного поля рассеивания вдоль фазных зон обмотки в нормальнОм режиме работы, при остановке ротора электродвигателя и включенном в сеть статоре, при обрыве фазы А,В, С и неподвижном роторе. Устройство защиты (фиг. 1) включает блок 1 питания, блок 2 управления, отключающее устройство защиты 3, реле А времени, термодатчики , магнитоуправляемый контакт 8, сило,8ОЙ контактор 9 и кнопки 10 и 11 управления. Силовой контактор 9 включен последовательно с замыкающим кон тактом 12 отключающего устройства 3 а реле времени включено через второй замыкающий контакт 13 этого же отключающего устройства. Магнитоуправляемый контакт 8 включен через замычающий контакт Н реле 4 времени на вход блока управления, т.е. параллельно термодатчикам. На вход блока управления включен также конденсатор 15. Магнитоуправляемый контакт 8 размещен в зоне лобовых частей обмотки электродвигателя. Он может быть закреплен на подшипниковом щите электро двигателя или непосредственно на обмотке. На фиг. 2 показано крепление магнитоуправляемого контакта между корпусом 16 электродвигателя и обмоткой 17. Магнитоуправляемый контакт помещен в немагнитную оболочку 18 и прижат к корпусу 1б планкой 19, притянутой винтами-20 и 21. Термодатчики 5-7 размещены в обмотке (не показаны).Один провод от термодатчиков соединен с магнитоупр.авляемым контактом и в коробку зажи мов электродвигателя выведены три провода от всех датчиков защиты. В устройстве защиты реле t времени может быть любой конструкции. Обязательным требованием является обеспечение регулируемой выдержки времени на срабатывание замыкающих контактов Ни подключение его через замыкающий контакт 13 отключающего устройства защиты 3Устройство защиты работает следующим образом. При нажатии кнопки 10 напряжение поступает на устройство защиты, и если температура двигателя ниже допустимой и устройство исправно, замы-, кается контакт 12 отключающего устройства 3 и включается контактор 9 и электродвигатель. Одновременно замыкается контакт 13, подключая реле времени в сеть и начинает периодически с частотой 100 Гц замыкаться и размыкаться магнитоуправляемый контакт 8 от действия магнитного поля рассеивания пусковых токов двигателя. Реле k времени настраивается на выдержку времени, незначительно превышающую время разбега электродвигателя (3 нормальных условиях. Поэтрму при нормальном пуске контакт Ц замкнется тогда, когда магнитоуправляемый контакт 8 перестанет срабатывать в связи с уменьшением тока электродвигателя. В случае аварийного пуска, когда ротор неподвижен в течение времени, большего времени разбега электродвигателя при нормальном пуске, контакт 14 Замыкается при коммутационном режиме магнитоуправляемого контакта 8 и вход блока 2 управлени я периодически шунтируется этим контактом. Конденсатор 15, подключенный параллельно входу, при этом также периодически шунтируется, обеспечивая снижение напряжения на входе элект- . ронного ключа в течение времени,достаточном для отключения устройства 3. Его контакт 12 разорвет цепь силового контактора 9 и электродвигатель отключится от сети. В нормальном режиме работы электродвигателя магнитоуправляемый контакт 8 разомкнут, а контакт k реле времени замкнут. Если в аварийных случаях происходит остановка ротора при включенном статоре, то магнитное поле рассеивания двигателя в зоне лобовых частей обмотки резко возрастает (линия 22-25 на фиг. 3). Магнитоуправляемый контакт коммутирует .вход блока управления, устройство защиты отключает электродвигатель от сети с небольшой выдержкой времени 0,13-0,17 с, что обеспечивает отстройку от бросков тока при близких коротких замыкающих в питающей сети. При нагреве обмотки двигателя выше допустимой температуры устройство

59

срабатывает от термодатчиков независимо от состояния магнитоуправляемого контакта.

Магнитное поле рассеивания обмотки электродвигателя при остановке ротора и включенном статоре распределяется вдоль фазных зон обмотки равномерно (линия 22 на фиг. 3). з при неподвижном роторе и оборванной фазе А, В или С - неравномерно, имеет зоны максимального и минимального поля (линия 2325 на фиг, 3)- Однако вдоль фазных зон обмотки в области лобовых частей есть зоны, где при обрыве любой фазы и неподвижном роторе магнитное поле рассеивания больше магнитного поля ср. м.к., вызывающего срабатывание магнитоуправляемого контакта 8. На фиг. 3 эти зоны указаны в виде пунктирных линий. Магнитоуправляемый контакт расположен в одной из этих зон.

Для возможности передвижения ма|- нитоуправляемого контакта 8 при настройке отпускают винты 20 и 21 (фиг.2) и перемещают магнитоуправляемый контакт в аксиальном направлении. Для перемещения его в радиальном направлении используют прокладки (не показаны) .

Введение в устройство реле времени, конденсатора и маг.нитоуправляемого контакта позволяет сочетать в устройстве все преимущества температурной защиты и отключать его практи796

чески мгновенно при возникновении аварийного режима остановки ротора при включенном в сеть статоре и избежать нагрева обмотки электродвигателя до максимально допустимых температур, что увеличивает срок службы изоляции обмотки электродвигателя.

Формула изобретения

Устройство для темпераГурной защиты асинхронного электродвигателя по авт. св. № 35764, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия в режиме остановки ротора при включенной в сеть статоре, дополнительно введены конденсатор, реле времени и магнитоуправляемый контакт, размещенный в зоне лобовых частей обмотки электродвигателя, причем реле времени подключено к источнику питания через замыкающий контакт отключающего блока устройства, а магнитоуправляемый контакт соединен последовательно с замыкающимся с выдержкой времени контактом реле времени и подключен на вход блока управления устройства, к которому подключен конденсатор.

Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №3576 , кл. Н 02 Н 7/08,Н 02 Н 5/04, 1971.

Г Г t

Фиг. I