PL63267B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 17.1.1969 (P 131 243) 20. YIIL1971 63267 KI. 21d3,2 MKP H 02 k, 11/00 3{'jUOTE«4f Wspóltwórcy wynalazku: Stefan Retek, Zdzislaw Zielonka Wlasciciel patentu: Kopalnia Wegla Kamiennego „Rymer", Niedobczyce (Polska) Uklad do zabezpieczenia maszyn elektrycznych, zwlaszcza silników przed nadmiernym nagrzaniem Przedmiotem wynalazku jest uklad do zabezpieczenia maszyn elektrycznych, zwlaszcza silników przed nad¬ miernym nagrzaniem, pracujacych w ciezkich warun¬ kach podziemi kopaln, celem ochrony przed zbyt duzym przyrostem temperatury w przypadku pogorszenia wa¬ runków chlodzenia lub przerywnej pracy przeciazenio¬ wej.Stosowane dotychczas uklady do zabezpieczenia ma¬ szyn elektrycznych, pracujacych w podziemiach kopaln ochraniaja je przy stosowaniu bezpieczników topiko- wych i zabezpieczen elektromagnetycznych przed skut¬ kami powstajacego zwarcia, wzglednie przy stosowaniu zabezpieczen termicznych bimetalowych przed nadmier¬ nym przeciazeniem maszyn, lub niesymetrycznym zasi¬ laniem maszyn trójfazowych.Znany jest równiez uklad wedlug patentu polskiego nr 54079 zabezpieczajacy silniki elektryczne przed pra¬ ca w przypadku zaniku napiecia w jednej z faz zasila¬ jacych, w którym wystepuje stycznik zamykajacy obwód chronionego silnika, sterowany za pomoca przekaznika..Przekaznik jest wzbudzony za pomoca styków bier¬ nych przekaznika posredniczacego, zasilanego poprzez elementy pradowe trzech faz, które to elementy zamy¬ kaja obwód przekaznika posredniczacego przy przeply¬ wie ustalonej wielkosci pradu, regulowanej potencjome¬ trem.Podane powyzej uklady zabezpieczenia maszyn elek¬ trycznych posiadaja te zasadnicza niedogodnosc, ze nie chronia bezposrednio silnika przed przekroczeniem gra¬ nicznej temperatury uzwojen, co moze prowadzic do 10 15 20 25 30 przyspieszonego zestarzenia i uszkodzen izolacji wsku¬ tek jej przebicia. W ciezkich warunkach eksploatacyj¬ nych podziemi kopaln, gdzie wystepuja pogorszone wa¬ runki chlodzenia, przegrzanie uzwojen silnika moze na¬ stapic bez nadmiernego wzrostu pradu zasilajacego, wskutek czego zadne z wymienionych zabezpieczen nie zadziala, natomiast silnik moze ulec uszkodzeniu.Celem wynalazku jest opracowanie odpowiedniego ukladu zabezpieczenia maszyn elektrycznych, zwlaszcza silników przed nadmiernym nagrzaniem ich ^uzwojen, spelniajacego wymagania stawiane przez warunki eks¬ ploatacyjne w podziemiach kopaln i górnicze przepisy bezpieczenstwa pracyy, a które usunie i niedogodnosci stosowanych ukladów.Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku przez opracowanie ukladu zabezpieczenia maszyn elektrycz¬ nych, zwlaszcza silników przed nadmiernym nagrzaniem.Uklad ma zabudowany wewnatrz silnika termistor, któ¬ ry wysterowuje elektroniczny element wykonawczy, a który jest polaczony z dwoma przerzutnikami Schmitta, nastawionymi swymi potencjometrami na dwa progi temperaturowe silnika. Po przekroczeniu nizszego pro¬ gu temperaturowego silnika, pierwszy przerzutnik Schmitta zwalnia zestykiem zwiemym swego przekaz¬ nika sterujacego przekaznik pomocniczy, rozwierajacy swym zestykiem zwiemym obwód bocznikujacy zestyk nazwiemy zabezpieczenia termicznego silnika w obwo¬ dzie sterowniczym wylacznika stycznikowego silnika.Pnzy przekroczeniu drugiego granicznego progu tem¬ peraturowego silnika drugi przerzutnik Schmitta roz- €326763267 wiera zestykiem zwicrnyrn swego przekaznika sterujace¬ go obwód sterowniczy wylacznika stycznikowego, któ¬ ry zwalniajac wylacza zasilanie silnika. Ciaglosc ob¬ wodu linii termistora jest kontrolowana ipnzez przekaz- nik, zamykajacy swym zestykiem zwiernym' obwód za¬ silania przekazników sterujacych.Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest jego skuteczna ochrona silnika przed nadmiernym przegrzaniem i usz¬ kodzeniem. Umozliwia to bardziej ekonomiczna prace silnika z pelnym wykorzystaniem mocy ponizej gra¬ nicznej wartosci nagrzania, przy uwzglednieniu rzeczy¬ wistych warunków pracy, zmiennych warunków chlo¬ dzenia i temperatury otoczenia. Stosowanie powyzszego ukladu zabezpieczenia przyczynia sie do obnizenia awa¬ ryjnosci maszyn i silników.Przedmiot wynalazku jest objasniony szczególowo na podstawie przykladu wykonania ukladu, zilustrowane¬ go schematycznie ma rysunku, na którym fig/ 1 przed¬ stawia schemat ideowy elektronicznego elementu wy¬ konawczego, natomiast fig. 2 — schemat ideowy ukladu zabezpieczenia silnika.Uklad wedlug wynalazku stanowi termistor 1, zabu¬ dowany wewnatrz silnika elektrycznego 2 w poblizu je¬ go uzwojen, oraz elektroniczny element wykonawczy 3 z lampa 4 sygnalizujaca przekroczenie nizszego progu temperaturowego silnika 2. Elektroniczny element wy¬ konawczy 3 sklada sie z przekaznika 5, kontrolujacego ciaglosc obwodu linii termistora 1, dwóch przerzutni- ków Schmitta 6 i 7, przekaznika pomocniczego 8, oraz zasilacza transformatorowego 9 z prostownikiem w ukla¬ dzie Graetza 10.Obwód wyjsciowy prostownika Graetza 10 jest zboicz- nikowany oporem obciazeniowym 11 i kondensatorem elektrolitycznym 12. Przerzutnik Schmitta 6 sklada sie z potencjometru 13, wysterowujacego w znany sposób przerzutnikowy uklad wzmacniacza z tranzystorami 14 i 15 i przekaznikiem sterujacym 16, zboeznikowanym dioda pólprzewodnikowa 17. Analogicznie przerzutnik Schmitta 7 sklada sie z potencjometru 18, wysterowuja¬ cego przerzutnikowy uklad wzmacniacza z tranzystorami .19 i 20 oraz przekaznikiem sterujacym 21, zbocznikowa¬ nym dioda pólprzewodnikowa 22.Obwód potencjometru 13 z szeregowo polaczonym oporem 23 jest równolegle polaczony z obwodem po¬ tencjometru 18 z szeregowo polaczonym oporem 24 i obwodem uzwojenia przekaznika 5, kontrolujacego iciaglosc obwodu linii termistora 1. Przerzutniki Schmit¬ ta 6 i 7 sa zasilane z obwodu wyjsciowego prostownika Graetza 10, przy czym uzwojenia przekazników steru¬ jacych 16 i 21 sa zasilane poprzez wspólny zestyk zwier- ny przekaznika 5.Przekaznik pomocniczy 8 jest zasilany poprzez zestyk zwiemy przekaznika sterujacego 16 z obwodu wejscio¬ wego transformatora 9. Lampa sygnalizacyjna 4 przyla¬ czona jest do zasilania pradu przemiennego ^poprzez ze¬ styk zwiemy przekaznika pomocniczego 8. Drugi zestyk zwiemy przekaznika pomocniczego 8 i zestyk zwiemy przekaznika sterujacego 21 sa wyprowadzone do obwo¬ du sterowniczego wylacznika stycznikowego silnika.W przykladowym wykonaniu obwodu sterowniczego kopalnianego wylacznika stycznikowego 25 zasilajacego silnik 2, zestyk zwiemy przekaznika sterujacego 21 jest polaczony szeregowo z zestykiem rozwiemym zabezpie¬ czenia termicznego silnika 26, przyciskiem zalaczaja¬ cym 27, z oporem bocznikujacym 28, przyciskiem wy- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 laczajacym 29 i dioda pólprzewodnikowa 30, zas zestyk zwiemy przekaznika pomocniczego 8 bocznikuje zestyk riozwierny zabezpieczenia termicznego silnika .26.Uklad zabezpieczenia wedlug wynalazku, wspólpracu¬ je z dowolnym kopalnianym wylacznikiem styczniko- wym, poprzez który zasilany jest zabezpieczany silnik.W czasie normalnej pracy przekaznik 5, kontrolujacy ciaglosc obwodu linii termistora 1 jest wzbudzony, za¬ mykajac swym zestykiem zwiernym obwód zasilania uzwojen przekazników sterujacych 16 i 21. Pod wply¬ wem wzrostu temperatury wewnatrz silnika 2 zmniejsza sie opór termistora 1, co powoduje wzrost napiecia na bazach tranzystorów 14 i 19.Przy temperaturze nie przekraczajacej zadanej war¬ tosci oba przerzutniki Schmitta 6 i 7 sa niewysiterowa- ne, a ich przekazniki sterujace 16 i 21. sa wzbudzone.W konsekwencji przekaznik pomocniczy 8 .jest wzbu¬ dzony i zasila jednym swym zestykiem zwiernym lampe sygnalizacyjna 4, zas bocznikuje drugim zestykiem zwiernym 8 zestyk rozwierny zabezpieczenia termicz¬ nego silnika 26.Progi zadzialania przerzutników Schniitta 6 i 7, od¬ powiadajace danym temperaturom silnika, moga byc od¬ powiednio nastawione potencjometrami 13 i 18. Prawi¬ dlowosc* optymalnego rozwiazania zabezpieczenia ter¬ micznego silnika przed nadmiernym nagrzaniem wyma¬ ga zastosowania dwóch progów temperaturowych, przy¬ kladowo 90°C i 130°C, przy czym wyzszy graniczny próg temperaturowy jest zalezny od rodzaju izolacji silnika. ^ W przypadku temperatury silnika pierwszego progu temperaturowego, przykladowo 90°C, nastepuje zadzia¬ lanie przerzutnika Schmitta 6 i zwolnienie przekaznika sterujacego 16, który rozwierajac swój zestyk zwiemy powoduje zwolnienie przekaznika pomocniczego 8. W wyniku tego gasnie lampa sygnalizacyjna 4 i rozwiera sie obwód bocznikujacy zestykiem zwiernym 8 zestyk rozwierny zabezpieczenia termicznego silnika 26. Jezeli przekroczenie nizszego progu temperaturowego nastapi¬ lo przy nie przeciazonym silniku 2 wskutek wadliwego chlo'dzenia lub kilku ciezkich rozruchów, co w efekcie nie spowodowalo zadzialania zabezpieczenia termiczne¬ go silnika 26, obwód sterowniczy kopalnianego wylacz¬ nika stycznikowego 25 pozostaje nadal zamkniety i sil¬ nik moze pracowac dalej.Gdy przekroczenie nizszego progu temperaturowego i rozwarcie zestyku zwiernego przekaznika pomocnicze¬ go 8 wystapi z równoczesnym nadmiernym poborem pradu przez silnik 2, co swiadczy o uszkodzeniu silnika lub asymetrii ukladu — nastapi zadzialanie zabezpiecze¬ nia termicznego silnika 26 i otwarcie obwodu sterowni¬ czego kopalnianego wylacznika stycznikowego 25, który wylacza zasilanie silnika 2.W przypadku dalszego wzrostu temperatury silnika 2, po przekroczeniu nizszego progu temperaturowego przy niezadzialanym zabezpieczeniu termicznym silnika 26, do drugiego granicznego progu temperaturowego naste¬ puje zadzialanie drugiego przerzutnika Schmitta 7 i zwolnienie przekaznika sterujacego 21. Zestyk zwier- ny przekaznika sterujacego 21 rozwiera obwód sterow¬ niczy kopalnianego wylacznika stycznikowegD 25, który wylacza zasilanie silnika 2. Przy zerwaniu obwodu linii termistora 1 wskutek uszkodzen, nastapi zwolnienie prze¬ kaznika 5, który rozwiera swym zestykiem obwód zasi¬ lania przekazników sterujacych 16 i 21 i w efekcie na-63267 stapi rozwarcie obwodu sterowniczego kopalnianego wy¬ lacznika stycznikiowego 25 i wylaczenie zasilania silni¬ ka 2. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Uklad do zabezpieczenia maszyn elektrycznych, zwlaszcza silników przed nadmiernym nagrzaniem, wy¬ posazony w termistar, elektroniczny element wykonaw¬ czy i przekazniki sterujace, znamienny tym, ze zabu¬ dowany wewnatrz silnika (2) termistar (1), wysterowuja¬ cy elektroniczny element wykonawczy (3) jest polaczony z dwoma przerzutnikami Schmitta (6 i 7) nastawionymi swymi potencjometrami (13 i 18) nia dwa progi tempe¬ raturowe silnika (2), przy czym pierwszy przerzutnik 10 15 Schmitta (6) posiada przekaznik sterujacy (16), który jest polaczony z przekaznikiem pomocniczym (8), któ¬ rego zestyk zwiemy rozwiera obwód bocznikujacy ze¬ styk nazwiemy (26) zabezpieczenia termicznego silnika w obwodzie sterowniczym wylacznika stycznikowego (25) przy przekroczeniu przez silnik (2) nizszego progu tem¬ peraturowego, natomiast drugi przerzutnik Schmitta (7) posiada przekaznik sterujacy (21), którego zestyk zwier- ny rozwiera obwód sterowniczy wylacznika styczniko¬ wego (25) przy przekroczeniu przez silnik (2) drugiego granicznego progu temperaturowego.

2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do kon¬ troli ciaglosci obwodu linii termistora (1) zawiera prze¬ kaznik (5), zamykajacy swym zsetykiem zwiernym ob¬ wód zasilania przekazników sterujacych (16 i 21). 9 10 11 12 5 16 Rg.1 2 1 % PL PL