SU1120444A1 - Устройство дл температурной защиты электродвигател - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее блок питани , соединенный с блоком управлени , к входам которого подключены датчик контрол  напр жени  сети и позисторы, установленные на лобовых част х обмоток статора электродвигател , к выходу блока, управлеНИН присоединен исполнительный орган, соединенный с коммутационным блоком. выполненным на основе магнитного пускател  и кнопочной станции, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и облегчени  эксплуатации и ремонта, датчик контрол  напр жени  сети вьтолнен в виде соединенных между собой последовательно резистора и стабилитрона и подключен катодом этого стабилитрона к плюсу , свободным выводом резистора - к минусу выпр мительного моста блока питани , выходдатчика контрол  напр жени  сети подключен к одному из входов блока управлени , выполненного на основе двух последовательньк элементах И-НЕ логической микросхемы, к другому (П входу которого подключены соединенные последовательно позисторы и размБ1кающий контакт с самовозвратом § микропереключател , а к выходу соединенные последовательно первый светодиод и исполнительный,орган в виде герконного реле, причем логиto ческа  микросхема подключена к плюсу о блока питани  через второй светодиод. 4ik 4i 4

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты от аварийных режимов электродвигателей переменного тока, работакицих в промышленности и сельском хоз йстве. Известно устройство температурной защиты электродвигател  с помощью терморезисторов, размещенных на лобовых част х обмотки статора, дополненное узлом контрол  напр жени  в фазах трехфазной сети переменного тока, блок управлени  которого выпол нен на основе тиратронов. При температуре обмоток электродвигател , не превышающей допустимую по ГОСТ, элек родвигатель подключаетс  к сети нажа тием на кнопку Пуск, катушка тират ронного реле обесточена. При перегреве электродвигател  сопротивление термо резисторов уменьшаетс , открываетс  один из тиратронов, катушка тиратрон ного реле получает питание, что приводит к отключению электродвигател , При обрыве одной иэ фаз сети срабатывает другое тиратронное реле, что также приводит к отключению электродвигател  ll« . Недостатками этого устройства  вл ютс  наличие дребезга магнитного пускател  в эоне неустойчивого горени  тиратрона и низка  надежность вследствие разброса параметров сраба тывани  и нечувствительности устройства к снижению напр жени  в сети, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство температурной защиты электродвигател , содержащее блок питани , соединенньй с блоком управлени , к входам которого подключены датчик контрол  напр жени  сети и позисторы, установленные в лобовых част х обмоток статора электродвигател , а к выходу - исполнительный орган, соединенный с коммутационным устройством, выполненным на основе магнитного пускател  и кнопочной станции. При нажатии на кнопку Пуск и . температуре обмоток электродвигател  не превышающей допустимую по ГОСТ, блок питани  и катушка магнитного пускател  подключаетс  к сети, Блокинг-генератор блока управлени  начинает генерировать, симистор исполнительного органа открываетс , шунти ру  кнопку Пуск, двигатель подключаетс  к трехфазной сети переменного тока. При перегреве электродвигател  сопротивление позисторов резко возрастает , срываетс  генераци  блокинггенератора , симистор закрываетс , обесточива  катушку магнитного пускател , что приводит к отключению электродвигател . При обрыве одной из фаз трехфазной сети переменного тока на выходе датчика контрол  напр жени  по вл етс  напр жение, привод щее к срыву генерации блокингт . генератора. Далее сигнал на отключение электродвигател  проходит аналогично случаю перегрева электродвигател  2, Однако известное устройство не реагирует на симметричное снижение напр жений в трехфазной сети переменного тока и в отдельных фазах, . При симметричном снижении напр жени  увеличиваетс  температура., при которой происходит срыв генерации блокинг-генератора блока управлени  при возрастании сопротивлени  позисторов . Это.происходит в результате снижени  напр жени  на стабилитронах и изменени  соотношени  плеч делител  напр жени , собранного из последовательно включенных позисторов и резистора, при котором происходит открытие разделительного диода. При этом скольжение ротора электродвигател  приближаетс  к критическому, а в статоре ток увеличиваетс  в 1,3-2 ,5 раза. Степень увеличени  тока зависит от формы механической характеристики электродвигател  и увеличиваетс  с увеличением ее жесткости. Отсюда следует, что ток в электродвигателе возрастает , количество выделившегос  в нем тепла увеличиваетс  пропорционально квадрату увеличени  тока, электродвигатель перегреваетс , а защитное устройство не срабатывает . Результатом этого  вл етс  или ускоренное старение электроизол ции , или сгорание электродвигател . Не менее опасно снижение напр жени  сети в отдельных фазах и особенно в той, к которой подключено защитное устройство, В последнем случае порог срабатывани  по температуре защитного устройства возрастает как и в случае симметричного снижени  напр жени  сети. Температура электродвигател  повышаетс , он перегреваетс , а защитное устройство не

срабатывает или срабатывает при слишком высокой температуре.

Вследствие того, что вольт-амперна  характеристика разделительного диода имеет вид параболы, он открываетс  не релейно, поэтому блокинггенератор блока управлени  срывает генерацию нерелейно. Вначале у него уменьшаютс  частота следовани  импульсов и их амплитуда. Это приводит к увеличению угла открыти  симистора исполнительного органа и дребезгу магнитного пускател . При этом возникают перенапр жени  в цепи катушки магнитного пускател , симистора, обмотки статора. Электродвигатель греетс  теперь уже не только вследствие технологической перегрузки, но и вследствие повьш1енного скольжени  ротора. Перенапр жени  могут вывести из стро  тирйсторньй ключ, катушку магнитного пускател  и обмотку электродвигател . При замыкании и размыкании силовьпс контактов магнитного пускател  возникает дуга, оплавл юща  контакты. Дл  предохранени  симисторов от пробо  при возникновении перенапр жений им завьш1ают класс по напп жению, что удорожает схему. При увеличении угла открыти  симисторов

увеличиваетс  врем , в течение которог катушка магнитного пускател  остаетс  без питани , т.е. дребезг имеет место не., только вследствие неустойчивого открыти  тиристоров и пропуск нескольких полупериодов, но и вследствие увеличени  угла открыти  симисторов .

« Кроме того, контрольна  проверка работоспособности защитного устройства и отыскание мест его повреждени в процессе эксплуатации и ПРИ ремонт затруднены.

Цель изобретени  - повьш1ение напежности и облегчение эксплуатации и ремонта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  температурной защиты электродвигател , содержащем блок питани , соединенный с блоком управлени , к выходам которого подключены датчик контрол  напр жени  сети и позисторы, установленные на лобовых част х обмоток статора электродвигател , к.выходу блока управлени  присоединен исполнительный орган, соединенный с коммутационным блоком, выполненным на

основе пускател  и кнопочной станции, датчик контрол  напр жени  сети выполнен в виде соединенных между собой последовательно резистора и стабилитрона и подключен катодом этого стабилитрона - к плюсу, свободным выводом резистора к минусу выпр мительного моста блока питани , выход датчика контрол  напр жени  сети подключен к одному их входов блока управлени , выполненного на основе двух последовательных элементов И-НЕ логической микросхемы, к другому входу которого подключены соединенные последовательно позисторы и .размыкающий контакт с самовозвратом микропереключател , а к выходу - соединенные последовательно первый светодиод и исполнительный орган в виде герконного реле, причем логическа  микросхема подключена к плюсу блока питани  через второй светодиод.

На чертеже показана электрическа  схема предлагаемого устройства дл  температурной защиты электродвигател 

Устройство содержит блок питани , выполненный на основе балластного конденсатора 1, разр дного резистора 2, подключенного параллельно балластному конденсатору 1, выпр мительного моста 3, к выходу которого подключен сглаживающий конденсатор 4, балластного резистора 5 и стабилитрона 6, подключенных параллельно конденсатору 4. Блок питани  включен последовательно с пусковой 7 и стоповой 8 кнопками. К выходу блока питани , т.е. параллельно стабилитрону 6 через светодиод 9 индикации исправности блока питани , подключен блок управлени , выполненный на основе логической микросхемы 10, содержащей два логических элемента И-НЕ 11 и 12, резисторов 13 и 14 и диода 15, защищающего микросхему от перенапр жений К объединенным входам первого логического элемента подключены позисторы 16 и 17, включенные последовательно с размыкающим контактом с само возвратом 18 микропереключател  контрольной проверки работоспособности защитного устройства. Выход первого логического элемента И-НЕ 11 соединен с трем  входами второго логического элемента И-НЕ 12, к четвертому входу этого элемента подключен выход датчика контрол  напр жени  сети, выполненного на основе стабилитрона 19 и резистора 20, реагирующий на чрезмерное снижение напр жени  сети. Катод стабилитрона 19 подключен к плюсу выпр мительного моста 3, точка соединени  анода стабилитрона 19 с одним выводом резистора 20 подключена к четвертому входу второго логического элемента И-НЕ 12, другой вывод резистора 20 соединен с минусом выпр мительного моста 3 блока питани . К выходу второго логическог элемента И-НЕ 12 параллельно диоду 15 подключены соединенные последовательно катушка 21 управлени  герметичным магнитоуправл емым контактом (герконом) 22 и светодиод 23 индикации исправности этой цепи. Последовательно с герконом 22 включена катушка 24 магнитного пускател  коммутационного устройства, которьй силовыми контактами 25 включает в работу электродвигатель 26, а слаботочным замыкающим контактом 27 шунтирует пусковую кнопку 7. Устройство работает следующим образом. При нажатии на пусковую кнопку 7 на стабилитроне 6 блока питани  по в л етс  стабилизированное напр жение посто нного тока. Если температура обмоток статора электродвигател  26 не превьшает допустимых значений, позисторы 16 и 17 имеют малое сопротивление . На объединенньпс входах логического элемента И-НЕ 11 по вл етс  низкое напр жение, соответствующее логическому нулю, поэтому на выходе элемента И-НЕ 11 по вл етс логическа  единица, котора  поступае на три входа логического элемента И-НЕ 12. На четвертый вход этого элемента поступает сигнал с датчика контрол  напр жени  -сети, реагирующего на чрезмерное снижение напр жени . Если напр жение сети превышает минимально допустимое (дл  электродвигател , например, ,75 Uj,), на четвертый вход логического элемен .. „ .„„, та И-НЕ 12 поступает напр жение, со„ и„ ответствующее логической единице, на oiBe.uioyiuiMc« выхоае элемента И-НЕ 12 по вл етс  вылидс ллсгасп логический нуль, на катушке 21 управ лени  - напр жение, геркбн 22 замыка етс , подава  напр жение на катушку 2 магнитного пускател  коммутационного устройства. Замыкаютс  силовые контакты 25, двигатель 26 включаетс  в работу. Одновременно контактом 27 шунтируетс  кнопка 7. Светодиоды 9 и 23 служат дл  индикации нормального режима работы узлов защитного устройства, что облегчает его эксплуатацию и обнаружение вышедших из стро  элементов схемы при ремонте. Дл  этого контакт 27 шунтируетс , электродвигатель отключаетс  от магнитного пускател , и подаетс  напр жение на блок питани . Неисправность блока управлени  контролируетс  светодирдом 23, а блока питани светодиодом 9. Если схема исправна и позисторы не перегреты, свет тс  оба светодиода. При перегреве электродвигател  26 сопротивление позисторов возрастает, происходит перераспределение потенциал в делител  напр жени , состо щего из позисторов 16 и 17 и резистора 13, и на объединенных входах элемента И-НЕ 11 по вл етс  логическа  единица, а на его выходе - логический нуль, что приводит к по влению логической единицы на выходе элемента И-НЕ 12. Катушка 21 управлени  и.светодиод 23 обесточиваютс , герметичный контакт 22 размьпсаетс , катушка 24 магнитного пускател  обесточиваетс , двигатель отключаетс  от сети. Если температура электродвигател  не превьш1ает допустимую, а напр жение в сети становитс  менее 0,75 U, на четвертом входе логического элемента И-НЕ 12 по вл етс  логический нуль, на его выходе - логическа  единица что равносильно обесточиванию исполнительного органа. Катушка 24 магнитного пускател  также обесточиваетс , и двигатель отключаетс  от сети. Таким образом, име  на входе второго логическрго элемента И-НЕ 12 хот  бы один логический нуль, полученный за счет превышени  температуры обмоток статора или снижени  напр жени  сети, устройство дл  температурной защиты электродвигател  обеспечивает его отключение. Повтор ное включение двигател  в работу возМОЖНО ТОЛЬКО после снижени  температуры до допустимого значени  и восстановлени  напр жени  сети. Отключение электроустановки при ее нормальной работе осуществл етс  нажатием на стоповую кнопку 8. Контрольна  проверка работоспособности защитного устройства в процессе эксплуатации осуществл етс  размыканием контакта с самовозвратом 18 путем нажати  на кнопку микропереключател . При этом создаетс  режим, аналогичный режиму перегрева электродвигател , когда сопротивлени позистора возрастает до 30-100 кОм. При размыкании контакта 18 сопротив ление цепи позисторов возрастает до бесконечности. На объединенные входы логического элемента И-НЕ 11 поступает логическа  единица. Далее сигна проходит по схеме аналогично случаю перегрева электродвигател ,

В предложенном устройстве устраиены недостатки известного устройств путем подключени  датчика контрол  напр жени  сети, выполненного в виде соединенных между собой последовательно резистора и стабилитрона, параллельно выпр мительному мосту

блока питани , кроме того, абсолютно устранен дребезг магнитного пускател  в зоне срабатывани  позисторов за счет подачи на вход исполнительного органа релейного сигнала управлени .

Изобретение значительно проще в эксплуатации и ремонте. В схеме предусмотрены элементы индикации исправности блока питани , цепи катушки управлени  герметичным контактом и элемент дл  контрольной проверки работоспособности защитного устройства .

Предложенное устройство выполнено из малогабаритных недефицитных элементов . Малые габариты устройства (3050«70 мм) позвол ют легко разместить его в корпусе любого магнитного пускател  совместно с последним

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее блок питания, соединенный с блоком управления, к входам которого подключены датчик контроля напряжения сети и позисторы, установленные на лобовых частях обмоток статора электродвигателя, к выходу блока управле-’ ния присоединен исполнительный орган, соединенный с коммутационным блоком, выполненным на основе магнитного пускателя и кнопочной станции, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности и облегчения эксплуатации и ремонта, датчик контроля напряжения сети выполнен в виде соединенных между собой последовательно резистора и стабилитрона· и подключен катодом этого стабилитрона к плюсу, свободным выводом резистора - к минусу выпрямительного моста блока питания, выход’датчика контроля напряжения сети подключен к одному из входов блока управления, выполненного на основе двух последовательных элементах И-НЕ $ логической микросхемы, к другому входу которого подключены соединенные последовательно позисторы и размыкающий контакт с самовозвратом микропереключателя, а к выходу соединенные последовательно первый светодиод и исполнительный орган в виде герконного реле, причем логическая микросхема подключена кплюсу блока питания через второй светодиод.

   SU ... 1120444