Устройство для защиты электродвигателя отперегрева

Устройство для защиты электродвигателя отперегрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советова

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. cBидстсльства №

Заявлено 08.11.1965 (№ 941798/24-7) Кл. 21с, 68, 50 с присоединением заявки М

Приоритст

Опубликовано 09Х1.1967. Бюллетень М 13

Дата опубликования описания 8Х111.1967

МПК Н 02d

УДК 621.316.925.2:621. .313.333 (088.8) Комитет по делам иаобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Ав1оры изобретения

° »» тт»

° - :

М, Н. Филатов и Н. В. Коржов

Заявитель

Ф

УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ

ПЕРЕГРГВА

Известны устройства для релейной защиты от перегрева, позволяющие воспроизводить температуру обмоток электродвигателя, основанные на том, что если на контур, состоящий из сопротивления и емкости, постоянная времени которого равна постоянной времени нагрева электродвигателя, подавать напряжение, пропорциональное квадрату тока нагрузки электродвигателя, то напряжение па емкости будет пропорционально температуре обмоток электродвигателя и изменяться по тому же закону.

Предлагаемые раисе устройства, выполненные с контуром КС, на входе которого устацавливается квадратор для возведения напряжения вторичной обмотки трансформатора тока в квадрат, не нашли широкого применения, так как обладали целым рядом существенных недостатков.

В связи с тем, что элекгродвигатель в тепловом отношении является не однородным телом, его постоянная времени нагрева не является величиной строго постоянной и существенно зависит от нагрузки электродвигателя.

При небольших нагрузках тепло, выделяющееся в обмотке статора и ротора, почти полностью псрсдается железу статора и ротора, и в процессе теплообмена участвует вся масса электродвигателя. Постоянная времени нагрева при этом максимальна.

При больших нагрузках тепло из обмоток статора и ротора не успевает передаться к железу статора и ротора, большая часть массы электродвигателя не участвует в теплообмепе, поэтому постоянная времени нагрева электродвигателя уменьшается. Таким образом, чем больше нагрузка электродвигателя, тем меньше его постоянная времени нагрева.

Этот закон изменения постоянной времени в

10 зависимости от нагрузки двигателя ранее не учитывался.

Известные устройства не обеспечивали достаточно точного непрерывного контроля теплового состояния обмотки электродвигателя в

15 различных режимах работы, Цель настоящего изобретения — получение теплового .аналога электродвигателя во всех режимах работы, воспроизводящего перегрев его обмоток.

20 Для этого сопротивление контура RC за шунтировано нелинейным полупроводниковым сопротивлением, коэффициент нелинейности которого изменяется пропорционально изменению нагрузки электродвигателя, а на вход

25 контура RC включено активное сопротивление, величина которого выбирается в зависимости от постоянной времени охлаждения электродвигателя.

На чертеже приведена принципиальная схе30 ма предлагаемого устройства.

197734

Устройство состоит из датчика напряжения, пропорционального току нагрузки, состоящего из трансформатора тока Т, квадратора для возведения напряжения трансформатора тока в квадрат, выпрямителя В, активно-емкостного контура RC, включающего линейные и нелинейные элементы, с постоянной времени, раиной постоянной времени нагрева электродвигателя, представляющего собой тепловую модель (или аналог) электродвигателя, и исполнительного механизма, включенного на зажимы конденсатора. Трансформатор тока Т включен в силовую цепь электродвигателя ДВ. Напряжение его вторичной обмотки подается на вход квадратора, состоящего из нелинейного полупроводникового сопротивления НПС, и последовательно включенного сопротивления R,.

Возведенное в квадрат напряжение, пропорциональное току нагрузки электродвигателя, снимается с сопротивления R>, квадратора и через выпрямитель В подается на вход активно-емкостного контура, состоящего из группы сопротивлений R, R> R>, НПС., и последовательно включенного конденсатора С.

Сопротивление R зашунтировано цепочкой из сопротивления НПС, и активного сопротивления R,.

Известно, что величина нелинейного полупроводникового сопротивления обратно пропорциональна приложенному напряжению, и поскольку в рассматриваемой схеме это напряжение зависит от тока нагрузки, то и общее сопротивление контура тепловой модели, а следовательно, и величина постоянной временй этого контура также будет изменяться в зависимости от нагрузки электродвигателя.

Соответствующим выбором коэффициента нелинейности НПС., и величины R и R3 можно легко достигнуть того, что постоянная времени модели будет изменяться от нагрузки так же, как и постоянная времени электродвигателя. В качестве нелинейного сопротивления могут быть использованы варисторы, стабилитпоны и другие приборы.

При равенстве постоянных времени электродвигателя и тепловой модели напряжение на конденсаторе С будет строго пропорционально перегреву электродвигателя во всех режимах его работы.

Разряд конденсатора С при остановках электродвигателя происходит через сопротивление Rz, величина которого выбирается в зависимости от постоянной времени охлаждения электродвигателя.

Для измерения температуры или защиты электродвигателя к конденсатору подключается измерительный прибор или исполнительный механизм ОМ (реле, электродвигатель и др.), который по достижении заданного перегрева электродвигателя в зависимости от условий работы привода подает сигнал, снижает нагрузку либо отключает электродвигатель от сети.

Постоянная времени активно-емкостного контура регулируется с помощью переменного сопротивления Я в весьма широких пределах (от нескольких минут до нескольких часов).

Защитная характеристика этого устройства соответствует характеристике нагрева обмоток электродвигателя в любых режимах, что не могло быть достигнуто в известных реле защиты.

Изменение температуры окружающей среды не отражается на работе защиты.

Защита легко настраивается по номинальному току и постоянной времени в широких пределах.

Предмет изобретенная

Устройство для защиты электродвигателя от перегрева, состоящее из трансформатора тока, квадратора для возведения напряжения вторичной обмотки трансформатора тока в квадрат, выпрямителя, коптура RC с постоянной времени, равной постоянной времени нагрева электродвигателя и исполнительного элемента, ьключенного на зажимы конденсатора контура RC, огласка)ощееся тем, что, с целью получения теплового аналога электродвигателя во всех режимах, воспроизводящего перегрев обмоток, сопротивление контура RC зашунтировано нелинейным полупроводниковым сопротивлением, коэффициент нелинейности которого изменяется пропорционально изменению нагрузки электродвигателя, а на вход контура

RC включено активное сопротивление, величина которого пропорциональна постоянной времени охлаждения электродвигателя.

f97734

П)РI1Ь (7Ж/3гг

Составитель Г. Дамская

Редактор П. А. Вербова Техред T. П. Курилко Корректоры: Е. Ф. Полионова и Н. В. Черетаева

Заказ 2503/15 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2