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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАЩИТЫ. ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для температурной за1аиты электроустановок .

Известно устройство для температурной защиты электроустановки 1.

Данное устройство характеризуется сложностью изготовления, настройки и эксплуатации. Это объясняется сложностью узла блокирования пусковой кнопки, использованием измерительного моста и ограниченностью выбора по номинальному значению терморезисторов, сопротивление которых определяет ток управления тиристорами.

Кроме того, чувствительность это-1 го устройства невысока и зависит от значения управляющего тока тиристоров. Это может привести к появлению постоянной составляющей в цепи питания обмотки магнитного пускателя.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее источник питания, преобразователь напряжения, к выходу которого подключе.ны два делителя напряжения, причем в плечо первого делителя включен термодатчик, а в плечо второго - исполнительный элемент., и пороговый элемент 2 .

Недостатками данного устройства являются сложность изготовления и низкая надежность работы. Это вызвано тем, что в качестве коммутирующего элемента используется тиристор, поэтому для Термодатчиков, установленных на элементах установки, приходится прокладывать два прохода на вход устройства. С другой стороны,

10 применение в качестве коммутирующего элемента тиристора приводит к необходимости применения двух транзисторов и двух делителей напряжения, при этом преобразователь на транзисторах

15 не обладает релейным эффектом и переходит из одного к.гаочевого состояния в другое, только за счет релейного эффекта термодатчиков. Это снижает надежность работы устройства

20 при использовании термодатчиков с нерелейной характеристикой, так как транзисторы преобразователя работают в усиленном режиме. Кроме того, данное устройство работоспособно только

25 с тиристорами, поэтому оно не может быть использовано с терморезисторами, которые широко применяются в народном хозяйстве. Причем в практике часто необходи ло использовать

30 термодатчики с низкими температурами срабатьлвания, например 25-60° С, поэтому приходится использовать гермодагчики с аналозровыми характеристиками, сигналы с {Которых известно устройство воспринимать без ухудшени своего режима работы не может.Кроме того,устройство не осуществляет корреакцию по току при использовании е для защиты двигателей. Цель изобретения- - повышение надежности работы устройства. Цель достигается тем, что в устройстве для температурной защиты электроустановки, содержащее источник питания, преобразователь напряжения, к выходу которого подключены два делителя,напряжения, в плечо однего из которых включен термодатчик а в плечо второго - исполнительный элемент и пороговый элемент, вход которого соединен с выходом первого делителя напряжения, а выход - с вто рым выходом преобразователя напряжения, соединенного с нулевой точкой, вход исполнительного элемента шунтирован пороговым элементом и включен в одно из плеч второго делителя напряжения. При этом .между выходом первого делителя напряжения и входом порогового элемента может быть подключена времязадаюа(ая цепочка, а при исполь зовании в качестве источника питания датчика или датчиков тока вход исполнительного элемента подключен к стабилизированному выходу преобразователя напряжения или его вход шунти рован стабилизирующим элементом. Кроме того,в устройство дополнительно введен транзистор; вход кото рого подключен к выходу второго делителя напряжения или дополнительно введенного третьего делителя напряж ния, а коллекторно-эмиттерный переход включен между выходом первого делителя напряжения и исполнительны элементом. Причем при использовании в качес ве источников питания питающей сети первый вход преобразователя напряже ния подключен к одной из фаз сети через кнопку управления, а второй к другой фазе сети через контакт ис полнительного элемента, при этом вы ход исполнительного элемента подклю к третьей фазе сети через допол нительно введенный управляющий Элемент. При использовании в качестве порогового элемента аналога однопереходного транзистора .вход вышеупомянутого транзистора подключен к одно му из зажимов порогового-элемента. На фиг. 1 и 2 представлено устройство, варианты. Устройство содержит источник питания 1 с преобразователем напряжения 2, к выходу которого подключен ервый делитель напряжения 3 с термодатчиком 4 в одном плече и второй делитель напряжения 5 с исполнительным элементом 6, времязадающую RC-цепочку 7, подключенную к первому выходу преобразователя напряжения 2, пороговый элемент 8, транзистор 9, стабилизирующий элемент 10 {или стаилизирующий выход источника питания) и резистор 11, контакты 12 исполнительного элемента, кнопку Пуск 13 и дополнительный управляющий элемент 14. Устройство по фиг. 1 работаетследующим образом. : В исходном состоянии напряжение на элементах схемы равно нулю, исполнительный элемент б обесточен. При подаче на устройство первоначального сигнала управления исполнительный элемент 6 включается и формирует команду на включение двигателя. Последний включается в работу и на входе источника питания 1 появляется напряжение, которое удерживает исполнительный элемент во включенном состоянии после снятия первоначального сигнала управления. RC-цепочка 7 обеспечивает отстройку устройства от пусковых токов двигателя, поэтому пороговый элемент 8 закрыт. Транзистор 9 закрыт, так как напряжение на его эмиттере выше напряжения базы, поэтому исполнительный элемент 6 остается во включенном состоянии . В случае возникновения перегрузки двигателя увеличивается температура его обмоток и напряжение на выходе источника питания 1. Увеличение напряжения на входе устройства до момента опрокидывания двигателя не оказывает существенного влияния на сигнал термодатчика 4, поэтому определяющим его сигнал является температура обмоток. Когда эта температура достигает значения температуры срабатывания термодатчика, напряжение на выходе КС-цепочки 7 превышает значение напряжения переключения порогового элемента. Пороговый элемент 8 открывается и шунтирует исполнительный элемент б. Двигатель обесточивается. Его повторное включение в работу возможно при допустимой температуре обмоток. При обрыве цепи термодатчика 4 напряжение источника питания прила- . гается к пороговому элементу 8, он открывается и отключает исполнительный элемент б. При коротком замыкании цепи, термодатчики открьюают транзистор 9, шунтирующий своим коллекторно-эмиттерным переходом исполнительный элемент б, который также обесточивается. Устройство по фиг. 2 работает сле дующим образом. В исходном состоянии напряжение на элементах схемы равно нулю. Испол нительный элемент 6 обесточен. Элект родвигатель отключен от зажимов питающей сети. Пороговый элемент закрыт. При включении управляющих элементов 13 и 14 и ниличии фаз питающей сети на выходе преобразователя напряжения 2 появляется напряжение, исполнительный элемент 6 подключает электродвигатель к зажимам питающей сети. Одновременно с этим преобразователь напряжения 2 через контакт 12 исполнительного элемента подключаетс к сети, поэтому после отпускания управляющего элемента 13 электродвигатель остается в работе. В случае возникновения перегрузки электродвигателя,обрыва фазы питающей сети или засорения вентиляционны каналов увеличивается температура об мотки статора. Когда ее значение дос тигает температуры срабатывания термодатчика 4, пороговый элемент 8 открывается и исполнительный элемент 6 отключает электродвигатель от зажимов питающей сети. Повторное включение двигателя в работу возможно посл охлаждения его обмотки до допустимого значения. За счет исключения их схемы извес ного устройства тиристора и выполнения преобразователя на пороговом эле менте достигается упрощение устройства и повьиаается его надежность, упрощается монтаж и наладка устройст ва. Одновременно с этим обеспечивав ется форсированный режим отключения установки, компенсируется динамическая погрешность устройства и повышается надежность работы установки. Формула изобретения 1. Устройство для температурной защиты электроустановки, содержащее источник питания, преобразователь напряжения, к выходу которого подключены два делителя напряжения, в плечо одного из которых включен термодатчик, исполнительный элемент и пороговый элемент, вход которого сое динен с выходом первого делителя на,пряжения, а выход - с вторым выходом преобразователя напряжения, соединенного с нулевой точкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, вход исполнительного элемента шунтирован пороговым элементом и включен в одно из плеч второго делителя напряжения. 2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что при использовании в качестве источника питания датчика или датчиков тока вход исполнительного элемента подключен к стабилизированному выходу преобразователя напряжения или его вход шунтирован стабилизирующим элементом, а между выходом первого делителя напряжения и входом порогового элемента включена времязадающая цепочка. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в него дополнительно введен транзистор, вход которого подключен к выходу второго делителя напряжения или дополнительно введенного третьего делителя напряжения, а кЬллекторно-эмиттерный переход включен между выходом перво го делителя напряжения и исполнительным элементом. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при использовании в качестве порогового элемента аналога однопереходного транзистора вход вышеупомянутого транзистора подключен к одному из зажимов порогового элемента. 5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что при использовании в качестве источника питания питающей сети первый вход преобразователя напряжения подключен к одной из фаз сети через кнопку управления, а второй - к друго1 фазе сети через контакт исполнительного элемента, при этом выход исполнительного элемента подключен к третьей фазе сети через дополнительный управляющий элемент. 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 F 7/08, 1972.