Патент ссср 152497
Иллюстрации
Реферат
Класс Н 02d; 2lc 69
J : 152497
СССР
;:ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа № 91
В. М. Лозовой
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И АППАРАТОВ
Заявлено 13 января 1962 г. за № 759750/24-7 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 1 за 1963 г.
Известные устройства для тепловой защиты электрических машин и аппаратов обычно содержат мостовую схему с термисторами, усилитель постоянного тока, исполнительное реле и питающий трансформатор с выпрямителями. Недостатком таких устройств является ненадежность защиты при средних и больших перегрузках вследствие того, что они не обеспечивают достаточной точности измерения температуры изоляции и совершенно не реагируют на величину скорости нарастания температуры в обмотке. Поэтому в аварийных режимах температура термисторов не успевает следовать за температурой обмотки, наблюдается большой перепад температуры между изоляцией и термисторами, который тем больше, чем больше скорость нарастания температуры в обмотке.
В результате указанные устройства срабатывают со значительным запаздыванием от температуры обмотки, т. е. фактически не защищают обмотку при больших перегрузках и в аварийных режимах от опасного перегрева.
В устройстве, выполненном согласно изобретению, в одно из плеч моста включены два термистора с разными постоянными времени нагрева и противоположными по знаку температурными коэффициентами, что обеспечивает защиту оборудования при перегрузках и аварийных режимах, сопровождающихся более быстрым ростом температуры обмоток по сравнению с ростом температуры термисторов.
На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 — температурная характеристика устройства при разных перегрузках; на фиг. 3 — кривые нарастания температуры обмотки и термисторов при разных перегрузках.
¹" 152497
Устройство (см. фиг. 1) состоит из моста, в одно из плеч которого включены два термистора Т> и Т> с регулировочными сопротивлениями
R, и R а в другое плечо — регулировочное сопротивление R . Термисторы Т, и Т> отличаются друг от друга как постоянными времени нагрева, так и знаком температурных коэффициентов: термистор Т имеет большую постоянную времени нагрева и положительный температурный коэффициент, а термистор T> — малую постоянную времени нагрева и отрицательный температурный коэффициент, Регулировочные сопротивления Rj, R, R> необходимы, в основном, при экспериментальной проверке схемы, а в условиях производства — при незначительном разбросе характеристик термисторов Т, и Т> их можно исключить из схемы, Мост включен на вход усилителя постоянного тока через ограничительное сопротивление R4 и диод Д, который позволяет скачкообразно изменять напряжение на входе усилителя, т. е. получать «релейный эффект» при необходимом разбалансе моста. На выходе усилителя включено исполнительное реле P. Схема питается от понижающего трансформатора Тр с выпрямителями Д и Дз и конденсаторами С и
С . Термисторы Т и Т имеют температурные характеристики Р=) (Ъ ), изображенные на фиг. 2, где: кривая 1 — ВТ, = f(V), кривая 2 — RT> ——
=f(V), кривая 3 — R, = f(V), V — температура термистора Т, в момент отключения, V — то же термистора Т при небольших перегрузках, кривые 1, 2, 3 и температуры V> и V>, соответственно, то же — при больших перегрузках, V,„— температура изоляции в момент отключения.
Параметры схемы подобраны так, что исполнительное реле срабатывает при суммарном сопротивлении R плеча моста равном сопротивлению R разбаланса моста.
Устройство работает следующим образом. При небольших перегрузках, когда величина скорости нарастания температуры небольшая, температура термисторов Т, и Т> практически следует за температурой изоляции с незначительным перепадом (см. фиг. 3 — кривые нарастания температуры при небольших перегрузках; Vi — в термисторе T„V>— в термисторе Т>, Vä,„— в обмотке). Величина перепада температуры между термисторами и изоляцией зависит от постоянной времени нагрева термисторов и от величины скорости нарастания температуры в обмотке. Чем больше постоянная времени нагрева термисторов или величина скорости нарастания температуры, тем больше величина перепада между изоляцией обмотки и термисторами. По этим причинам величина перепада температуры между изоляцией и термисторами при небольших перегрузках незначительная, при больших перегрузках достигает больших значений. Сопротивление термистора Т> изменяется по кривой 1 (см. фиг. 2), сопротивление термистора Т изменяется по кривой 2, а суммарное сопротивление R, плеча изменяется по кривой 8. Как следует из указанных характеристик термисторов Т, и Т суммарное сопротивление R, плеча моста изменяется незначительно при подходе к величине сопротивления R è при небольших перегрузках зависит преимущественно от абсолютной температуры изоляции и незначительно от скорости ее нарастания.
При достижении на обмотке двигателя температуры Уд,„(см. фиг. 2) на термисторе Т будет температура V>, а на термисторе һ— емпература V>. Суммарное сопротивление плеча при указанных температурах равно необходимому сопротивлению разбаланса R моста, при котором происходит срабатывание исполнительного реле. Таким образом, осуществляется защита при небольших перегрузках. При больших перегрузках двигателя, когда величина скорости нарастания температу№ 152497 ры большая, значительной величины достигает перепад температуры между изоляцией обмотки и термистором Т1 (см. фиг. 3 — кривые нарастания температуры при больших перегрузках: Vj — в термисторе Т1, V> — в термисторе Т, Уд„— в обмотке). Ввиду того, что постоянная времени нагрева термистора Т, значительно меньше постоянной времени нагрева термистора Т>, больших значений достигает также перепад температуры между термисторами Т, и Т (см. фиг. 3).
Очевидно, что при больших перегрузках суммарное сопротивление
R, плеча моста при подходе к линии сопротивления R, изменяется значительно быстрее, чем при небольших перегрузках (см. фиг, 2).
Величина изменения суммарного сопротивления R, зависит от скорости нарастания температуры в обмотке: чем больше скорость нарастания температуры в обмотке, тем больше величина изменения суммарного сопротивления R, и наоборот, т. е. устройство реагирует на скорость нарастания температуры в обмотке.
При достижении на обмотке температуры Vä,„, вследствие большого перепада, на термисторе Т1 будет температура V> (см. фиг. 2), а на термисторе Т будет температура V . Суммарное сопротивление плеча моста при указанных температурах равно сопротивлению разбаланса моста R, при котором происходит срабатывание исполнительного реле.
Описанное устройство может найти применение для тепловой защиты асинхронных электродвигателей, а также других электрических машин и аппаратов.
Предмет изобретения
Устройство для тепловой защиты электрических машин и аппара108, содержащее мостовую схему с термисторами и сопротивлениями, усилитель постоянного тока, исполнительное реле и питающий трансформатор с выпрямителями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения защиты оборудования при перегрузках и аварийных режимах, сопровождающихся более быстрым ростом температуры обмоток по сравнению с ростом температуры термисторов, в одно из плеч моста включены два термистора с разными постоянными времени нагрева и противоположными по знаку температурными коэффициентами. № 152497
ЮО
Составитель А. П. Юфин
Редактор 3. А. Москвина Техред А. А. Камышникова Корректор М. В. Афанасьева
Формат бум. 70Х108 /и
Тираж 1100
ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.
Объем 0,52 изд. л.
Цена 4 коп.
Поди. к печ. 15/I — 63 г
3ar. 3986/14
Типография, пр. Сапунова, 2.
ВО
v„ /, /О Z0 30, ФО 50 60 70 ВО g0 /00
/О 20 .70 00 50 00 70 80 УО ЮО