Устройство для тепловой защиты трехфазного электродвигателя

Устройство для тепловой защиты трехфазного электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАВДГГЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ с тепловым элементом в одной из фаз в цепи питания, отличающееся тем, что, с, целью повышения надежности защиты путем контроля величины отношения напряжения к частоте питания, оно дополнительно снаб жено линейным дросселем и понижающим трансформатором, вторичная обмотка которого подключена на тепловой элемент одной из фаз, а первичная обмотка через линейный дроссель - на источник напряжения опережающей фазы. § сл со сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Л и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИДЕ ПЛЬСТИУ

А С (21) 3501430/24-07 (22) 18. 10.82 (46) 30.07.84. Вюл. 0 28 (72) В.М. Коровин, Л.Ф. Пасынок и Л.В. Климаш (71) Производственное объединение "Ворошиловградский тепловозостроитель.ный завод им. Октябрьской Революции" (53) 621 ° 316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 407414., кл. Н 02 Н 7/08, 1969.

2. Электротехнический справочник.

N. "Энергия", т. 3, с. 97, 101.,.90.„1105975 A

3(Я) Н 02 Н 7/085; Н 02 Н 5/04 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ с тепловым элементом в одной из фаз в цепи питания, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с, целью повйшения надежности защиты путем контроля величины отношения напряжения к частоте питания, оно дополнительно снаб жено линейным дросселем и понижающим трансформатором, вторичная обмотка которого подключена на тепловой элемент одной из фаз, а первичная обмотка через линейный дроссель - на источник напряжения опережающей фазы. ся, так как напряжение и частота питания колеблются в небольших пределах.

Такая защита необходима на тепловозах, где отношение напряжения к частоте U/f колеблется в широких пределах.

Потери в стали определяются магнитной индукцией и частотой р = у

FC

E U где В = — = -- — индукция в стали

У

f — частота питания;

Š— ЭДС .

/U 12 13 Ц2

Таким образом Р =1 — j f

Перегрев обмоток двигателей над температурой охлаждающего воздуха в значительной степени определяется также коэффициентом теплоотдачи к воздуху, зависящим в первую очередь от скорости омывания воздуха, а для

25 двигателей с самовентиляцией от частоты их вращения и частоты питающего напряжения

8 =

Рг о+кр о5 о с =, О =-

30 перегрев обмотки; коэффициент, учитывающий влияние потерь в стали на перегрев обмоток; коэффициент теплоотдачи; скорость омывания воздухом частей машины.

Если рассматривать только действие потерь в стали на нагрев обмоток, тогда r < V (u 12

Ре g «Р)Т foe (fgîoþst

Суммирование потерь, пропорциональных РС„и Р, на тепловом элементе е

55 защиты двигателя возможно, если через него пропустить токи, двинутые друг относительно друга ;а 90 эл.град. и пропорциональные соответственно

1 1105975

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты асинхронных электродвигателей от перегрева и может быть использовано преимущественно для защиты асинхронных электродвигателей ,при изменяющихся в широких пределах напряжения и частоте питания (на тепловозах).

Известны устройства тепловой защи- 10 ты двигателей с тепловыми элементами в цепи питания двигателей, нагрев которых осуществляется током двигателя без учета потерь в стали, которые при большом отношении напряжения к 15 частоте и определяемой этим отношением магнитной индукции в стали приво- ; дят к перегреву двигателя $1 ).

Наиболее близкой к изобретению является схема защиты асинхронного двигателя от перегрузки, в которой в фазу двигателя включено тепловое реле, отключающее двигатель при недопустимом токе (2 ).

Однако известная схема не защищает электродвигатель от перегрузок магнитной индукции в стали, когда напряжение и частота меняются в широких пределах.

Цель изобретения — повышение надежности защиты путем контроля вели- . чины отношения напряжения к частоте г е питания, К

Поставленная цель достигается тем, что устройство для тепловой защиты трехфазного электродвигателя с теплос — вым элементом в одной из фаз в цепи.

U— питания дополнительно снабжено линейным дросселем и понижающим трансформатором, вторичная обмотка которого подключена на тепловой элемент одной .из фаз, а первичная через линейный дроссель — на источник напряжения опережающей фазы.

Нагрев двигателей определяется 4> как потерями в меди, так и потерями в стали двигателей (в первом прибли- а ДлЯ потеРь в меди жении их суммой). Тепловое реле или автоматический выключатель в цепи питания двигателя может защитить двигатель от токовых перегрузок, но не защищает от перегрузки по отношению напряжения к частоте, при которой значительно увеличиваются потери в стали.

В промышленности защита двигателей от перегрузки по отношению напряжения к частоте обычно не применяет, 1105975

Составитель В. Орлов

Редактор Т. Парфенова Техред Н.Асталош Корректоп А. Тяско

Заказ 5610/43 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

"3 U величинам -р и — . Тогда тепловыделение на тепловом элементе равно

Р. - (J<„+KJF ) - — +К (1) На чертеже приведена схема, которая позволяет реализовать приведенную зависимость с достаточной точностью.

Устройство состоит иэ теплового реле 1, включенного в фазу А цепи питания асинхронного трехфазного двигателя 2, дросселя 3, включенного 1 на напряжение фазы С и трансформатора 4, первичная обмотка которого включена через линейный дроссель на напря. жение фазы С, а вторичная — на тепловое реле. 2В

По тепловому реле 1 протекает суммарный ток, состоящий из двух составляющих: 1-ая составляющая — ток, протекающий через дроссель 3 и трансформируемый трансформатором 4; 2-ая со- ставляющая — ток фазы А двигателя.

При изменении величин U u f питающего напряжения, в случае, когда соотношение U/f const, 1-я составляющая тока остается величиной посто янной, что является нормальным режимом работы. .При увеличении соотношения U/f, увеличивается 1-я составляющая тока, протекающего через тепловое реле 1.

Если суммарная величина тока превыаа ет номинальное значение тока реле. то оно срабатывает и отключает злект" родвигатель.

Угол между 1-й и 2-й составляющими тока в номинальном режиме работы двигателя равен примерно 110 и при- . ближается к 90 в тяжелых режимах (равен 90 при сов М Ф 05). Приближенно

Ртз (к)2 K Е что близко к зависимости (1) °

Устройство может найти применение на тепловозах для тепловой защи" ты асинхронных электродвигателей вспомогательных механизмов. Применение предлагаемого устройства позволя» ет уменьшить количество отказов,, вызванных выходом из строя двигвтелей вспомогательных механизмов и вре мя простоя тепловозов.