Устройство для тепловой защиты электродвигателя Советский патент 1982 года по МПК H02H7/85 

/5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

1 ,

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике релейной защиты, -и касается устройства для защиты электродвигателей от перегрева обмоток статора выше допустимой температуры.

Известно устройство для тепловой защиты электродвигателя Cl.

В этом устройстве не предусмотрена защита от аварии в цепи позисторов, тем самым снижается надежности устройства в целом.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для тепловой защиты электродвигателя t2 .

В этом устройстве также не пре дусмотрена защита от аварии в цепи позисторов, которая приводит к тому, что устройство не отключает электродвигатель в случае превышения температуры обмотки. Этот фактснижает надежность и эффективность обоих устройств защиты, поскольку короткое

замыкание цепи позисторов внешне ничем не проявляются и может быть выявлено лишь в 1 езультате несрабатывания устройства при аварийной ситуации, приводящей к выходу обмотки из строя от перегрева. Кроме того, в устройстве может наблюдаться варисторный эффект .из-за саморазогрева цепи позисторов при превышении напряжения сети или из-за наличия в

10 сети высших гармонических составляющих, скачков, помех импульсного характера и т.д. Все это может происходить из-за того, что гасящие эле ментом в устройствах применяется ем15кость, которая не является фильтрующим элементом для помех высокочастотного спектра.

Цель изобретения - повышение на:дежности и точности срабатывания и

20 самозащиты от короткого замыкания в цепи позисторов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве термостабилизирующии диод включен в коллекторную цепь одного из транзисторов ключа блока управления, состоящего из последовательно соединенных ключа и дифференциального усилителя, на вход которого включен конденсатор, соединенный с коллектором и базой первого транзисторного ус1 лИтеля, при это гасящие резисторы включены параллельно и последовательно с гасящим Конденсатором в общей цепи питания, а один из резисторов включен между диф ференциальным усилителем и ключом в отрицательной шине питания.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из последова- тельно соединенных позисторов 1, встроенных в каждую фазу электродвигателя, блока управления 2, ис полнительного органа 3t источника питания k, устанавливаемых вне защищаемого электродвигателя. .

Позисторы подключаются к блоку управления, содержащему транзисторы 5-8, диод 9, резисторы 10-19 конденсатор 20, стабилитрон 21., Выход блока управления подключается к исполнительному органу, включающему в себя тиристор 22, электромагнитное реле 23 с нормально замкнутым контактом 2 в цепи катушки магнитного пускателя, демпферный диод 25.

Источник питания состоит из выпрямителя 26, резисторов 27 и 28, . конденсатора 29, и стабилитрона 30.

В зависимости от величины сопротивления позисторов и принципиальных связей элементов схемы устройство имеет два устойчивых состояния: нормальный, режим работы (тиристор 22 закрыт, электромагнитное реле 23 обесточено, контакт 2k замкнут)5 аварийный режим работы (тиристор открыт, электромагнитное реле под током, контакт 24 разомкнут ).

Аварийными режимами считаются: превышение температуры обмотки двигателя выше классификационной температуры позисторов; обрыв в цепи позисторов; короткое замыкание в цепи позисторов.

Устройство осуществляет самоконтроль, т.е. гарантирует отключение электродвигателя при возникновении неисправности в цепи позисторов.

При выходе из строя или обрыве, или при коротком замыкании в цепи соединения (позисторов с устройством последнее отключает электродвигатель от сети.

Если темп гратура обмотки электродвигателя ниже предельно допустимого значения, то сопротивление датчиков мало и напряжение, юступающее на транзистор 8, больше величины порога срабатывания ключа на транзисторах 7 и 8, определяемой дёлигелем на резисторах 12,15, 17. В этом случае транзистор 8 открыт, транзистор 5 и тиристор 22 закрыты, а .реле 23 обесточено. При увеличении температуры обмоток электродвигателя свер предельно допустимого значения(классификационной температуры применяемы позисторов) сопротивление позистороз резко возрастает и сигйал, поступающий на транзистор 8, уменьшается, становясь меньше порога срабатывания .ключа, транзистор 8 закрывается, а .транзистор 5 открывается. Тиристор 22 открывается и реле 23 включается, контакты 24 размыкают цепь i питания катушки магнитного пускателя, который отключает электродвигатель от сети. В случае короткого замыкания в цепи соединения позистора с устройством диод 9 закрывается, транзистор 5 открывается, тиристор 22 и реле 23 включается, и контакты 27 реле размыкают цепь питания катушки маг Иитного пускателя.

Повторное включение защищаемого электродвигателя можно осуществить только после его охлаждения, когда сопротивление позистора ниже критичной величины. При этих условиях устройство автоматически возвращается в исходное состояние, соответствующее его нормальному режиму, при котором возможно включение электродвигателя.

Резисторы 27, 28 и конденсатор 29 образуют интегрирующий гасящий фильтр защищающий устройство от ложного срабатывания при импульсных и скачкообразных помехах в сети питания. Гасящий резистор М 1понижает напряжение питания ключа на транзисторах 7 и 8 и тем самым исключает варисторный эффект в позисторах.

Стабильность работы определяется также стабилитронами 30 и 21, при этом напряжение стабилизации стабилитрона 21 ниже, чем напряжение стабилизации стабилитрона 30.

Предлагаемое устройство может быть применено для защиты трехфазных электродвигателей от перегрева обмотки выше допустимой в условиях присутствия импульсных помех и скачксобразных изменения напряжений в сети питания электродвигателя, при этом аварийной ситуацией считается неисправность в цепи позисторов (выход из строя, обрыв или короткое замыкание).

Формула изобретения

.

Устройство для тепловой защиты электродвигателя, содержащее источник питания, термодатчики, установленные 8 обмотках электродвигателя и включенные на вход блока управления, аыполиенного на транзисторах, на выход которого подключен исполнительный орган-тиристор, отличающеес я тем, что, с целью повышения на дежности и точности срабатывания и самозащиты от короткого замыкания в цепи позисторов, термостабилизирующи диод вкг)ючен в коллекторную цепь одного из транзисторов ключа блока управления , состоящего из последовател|но соединенных ключа и дифференци|ального усилителя, на вход которого вклк11()ен конденсатор, соединенный с коллектором и базой первого транзис|торного усилителя, при этом гасящие резисторы включены параллельно и последовательно с гасящим кс)ндеисатором в общей цепи питания, а один из резисторов включен между дифференциальном усилителем и ключом в отрицательной шине питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР )№ ЗЗУбА, кл. Н 02 Н 7/08.