Способ тепловой защиты электрической машины и устройство для его осуществления

Способ тепловой защиты электрической машины и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ тепловой защиты электрической машины, при котором измеряют ток и температуру обмотки электрической машины, преобразуют их в электрический сигнал, сравнивают этот сигнал с. эталонной величиной и при превьшении формируют отключающий сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, дополнительно измеряют вибрацию электрической машины, преобразуют ее в электрический сигнал и суммируют его с электрическим сигна- ,/ лом, пропорциональным току и температуре обмотки электрической машины. 2. Устройство для осуществления способа по П.1,, содержащее блок контроля температуры обмотки, вход которого подключен к выходу блока управления, вход которого соединен с выходом блока контроля нагрузки электрической машины, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в него дополни- § тельно введены вибропреобразователь (О с блоком электропреобразователя на выходе и задатчик, при этом выход блока электропреобразователя через задатчик соединен с входом.блока контроля температуры обмотки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3564275/24-07 (22) 15. 03. 83 (46) 15.12 ° 84. Бюл. № 46 (72) И.П.Сыч (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1 Патент Японии ¹ 48-265199 кл. Н 02 H 5/04, 1973

2, Авторское свидетельство СССР по заявке Н 3389940/24-07, кл. Н 02 Н 5/04. (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ тепловой защиты электрической машины, при котором измеряют ток и температуру обмотки электрической машины, преобразуют их в электрический сигнал, сравнивают этот сигнал с эталонной величиной и при превышении формируют отключаю„„SU, 112 692 з(Ю Н 02 Н 5/04; Н 02 H 7 085 щийсигнал,отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности, дополнительно измеряют вибрацию электрической машины, преобразуют ее в электрический сигнал и суммируют его с электрическим сигнаяом, пропорциональным току и температуре обмотки электрической машины.

2. Устройство для осуществления способа по п.1,, содержащее блок контроля температуры обмотки, вход которого подключен к выходу блока управления, вход которого соединен с выходом блока контроля нагрузки электрической машины, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в него дополнительно введены вибропреобразователь с блоком злектропреобразователя на выходе и задатчик, при этом выход блока злектропреобразователя через задатчик соединен с входом. блока контроля температуры обмотки.

1129692

Из обр ет ение относится к э ксплуатации электрических машин и может быть использовано при производстве аппаратов тепловой защиты электрических машин и во всех отраслях.народного хозяйства, использующих электропривод, с целью предотвращения повышенного износа изоляции обмоток в аварийных режимах при экспл уа тации. !О

Известен способ тепловой защиты электрической машины, основанный на измерении температуры обмотки встроенными в нее термодатчиками,преобразовании и формировании выходного управляющего сигнала в случае превышения полученного сигнала над уставкой, причем измерение температуры производится после предварительного (перед пуском электромашины} 20 подогрева термодатчиков пропусканием через них током от источника оперативного питания Р1 3, Основным нецостатком этого способа является невозможность обеспече- 25 ния точного следования температуры термодатчиков за температурой меди обмотки при всех возможных режимах работы электрической машины, что отрицательно сказывается на быстродей- Зп ствии устройств тепловой защиты, реализующих данный способ, и в конечном итоге на надежности работы электрической машины.

Наиболее близким к изобретению является способ, реализованный в устройстве для тепловой защиты электрической машины, содержащемблок контроля температуры обмотки, выход которого подключен на вход управляющего блока, который соединен с блоком контроля нагрузки, подключенный в фазы питания электрической машины и выполняющий функцию оперативного питания схемы током, прямо пропорциональным нагрузке электрической машины (2 ).

Существенным недостатком данного с пас оба тепловой защиты является то, что, реализуя его. нельзя избежать повышенного износа изсляции обмотки при работе электрических машин в таких технологических процессах производства, где аварийные ре.-.<имы работы сопровождаются повышением .>5 уровня сопутствующих температуре нагрева обмотки факторов, например вибрации, влажности, коммутационных перенапряжений. Как показывает анализ экспериментальных и расчетных данных, это в конечном итоге может в значительной степени снизить надежность работы электрических машин. В таких случаях сопутствующие эксплуатационные факторы интенсифицируют процесс теплового старения изоляции, и контроль только уровня ее нагрева не позволяет повысить надежность работы электрической машины.

Целью изобретения является повышение точности и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу тепловой защиты электрической машины, при котором измеряют ток и температуру обмотки электрическои машины, преобра- зуют их в электрический сигнал, сравнивают этот сигнал с эталонной величиной и при превьппении формируют отключающнЛ сигнал, дополнительно измеряют вибрацию электрической машины, преобразуют ее в электрический сигнал и суммируют его с электрическим сигналом, пропорциональным току и температуре обмотки электрической машины.

Кроме того, в устройство для осуществления способа, содержащее блок контроля температуры обмотки, вход которого подключен к выходу блока управления, вход которого соединен с выходом блока контроля нагрузки электрической машины, дополнительно введены вибропреобразователь с блоком электропреобразователя на выходе и задатчик, при этом выход блока электропреобразователя через задатчик соединен с входом блока контроля температуры обмотки.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ тепловой защиты электрической машины.

Устройство содержит блок контроля температуры обмотки 1, содержащий позистор встроенный в обмотку электрической машины: этот блок соединен с блоком управления 2, состоящим из диода, конденсатора и исполнительного токового реле 3, размыкающий контакт ч которого включен в цепь пита.ния магнитного пускателя 5 параллельно пусковой кнопке

6. Вход блока управления 2 соединен с выходом блока контроля нагрузки электрической машины 7, который

1129692

ВНИИПИ Заказ 9461/43 Тираж 613 Подписное

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

3 подключен ко всем фазным проводам питания электрической машины.

Блок контроля нагрузки 7 включает в себя два трансформатора тока, первичные обмотки которых включены к фазным проводам, вторичные соединены между собой одноименными выводами и подключены к входу блока управления, к выходу которого подсоединен блок контроля температуры обмотки.

К блоку контроля нагрузки 7 относится и реле напряжения .8,.которое контролирует напряжение между фазным проводбм А и нулевой точкой обмотки, а также замыкающий контакт 9 и размыкающий контакт 10 реле напряже-: ния 8.

Непосредственно с электрической машиной связан также вибропреобразователь 11, выполненный в виде поляризованного пьезоэлектрического элемента из высокомолекулярного полимера, снабженного с противоположных сторон электродами. Эти электроды подключены на вХод блока электропреобразования 12, содержащегоинтегрирующий контур и усилитель, выполненный на транзисторах с глубокой отрицательной обратной связью. Этот усилитель является двухкаскадным с змиттерным повторителем и обратной связью. Коэффициент его усиления практически не зависит от разброса параметров транзисторов, и его значение определяется коэффициентом передачи делителя в цепи обратной связи. Выход блока электропреобразования соединен с входом задатчика.

13, содержащим делитель напряжения на резисторах и диод. Этот делитель через диод подключен на вход блока контроля температуры обмотки 1.

Устройство работает следующим образомм.

В нормальном или любом аварийном режиме работы электрической машины блок контроля нагрузки 7 поддерживает в цепи питания блока 1 величину тока, прямо пропорциональную нагрузке электрической машины, чем всегда обеспечивается. оптимальная с точки зрения теплового старения изоляции точность контроля температуры обмотки машины.

4.

В тех аварийных режимах, которые сопровождаются повышением уровня вибрации,под ее воздействием ньезоэлемент вырабатывает соответственно изменяющееся напряжение,- подаваемое на его электроды. Это напряжение поступает на интегрирующий контур блока 12, на выходе которого напряжение колеблется пропорционально

1О вибрации электромашнны. Сигнал усиливается, проходя через усилитель блока 12, и снимается с эмиттера выходного транзистора этого блока для передачи на делитель задатчика

13 С этогo делителя,сигиRJI проходит в цепь питания блока контроля температуры обмотки. Величина этого корректирующего сигнала регулируется изменением величины сопротивления

2б резисторов задатчика и изменением коэффициента усиления усилителя блока электропреобразования 12 -Следовательно, величина тока питания блока контроля температуры обмотки

1 равна сумме токов: первого, прямо пропорционального нагрузке электрической машины, и второго, величина которого функционально связана с уровнем вибрации электрической маЗО

При нагреве позистора блока 1 срабатывает иеполнительное токовое реле 3, отключая электродвигатель контактом 4.

Таким образом, от воздействия корректирующим сигналом, связанным с вибрацией электрической машины, на выходной сигнал устройства защиты достигается ускорение срабатывания устройства с учетом износа изоляции как от влияния повышенной температуры, так и от уровня сопутствующего ей виброускорения.

Использование изобретения в области защиты электрических машин ,более эффективно с точки зрения повышения надежности их работы по сравнению с известными решениями, так как во всех режимах работы электри,ческой машины предотвращается черезмерный износ изоляции обмотки под влиянием температуры и вибрации.