RU1772861C - Устройство дл тепловой защиты трехфазных асинхронных электродвигателей - Google Patents

Устройство дл тепловой защиты трехфазных асинхронных электродвигателей

Info

Publication number
RU1772861C
RU1772861C SU904867698A SU4867698A RU1772861C RU 1772861 C RU1772861 C RU 1772861C SU 904867698 A SU904867698 A SU 904867698A SU 4867698 A SU4867698 A SU 4867698A RU 1772861 C RU1772861 C RU 1772861C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
thermal
rod
heating element
electric motor
Prior art date
Application number
SU904867698A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Михайлович Ходырев
Фридрих Григорьевич Марьяхин
Александр Николаевич Гераськов
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хоз йства
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хоз йства filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хоз йства
Priority to SU904867698A priority Critical patent/RU1772861C/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU1772861C publication Critical patent/RU1772861C/ru

Links

Abstract

Использование: область автоматизированного электропривода, в частности защита электродвигателей сельскохоз йственных машин. Сущность изобретени : устройство содержит нагревательный элемент, подключенный к фазному проводу, тепло- провод щий стержень, бокова  поверхность и один из концов которого покрыты теплоизол ционным материалом, датчики температуры. Нагревательный элемент расположен на теплоизолированном конце, термодатчики на концах стержн . Нагревательный элемент и датчики наход тс  в тепловом контакте со стержнем. 1 ил.

Description

СО
с
Изобретение относитс  к области электротехники и предназначено дл  защиты трехфазных асинхронных электродвигателей от токовых перегрузок.
Известно устройство дл  тепловой защиты электрической машины, содержащее сердечник с намотанной на нем нагревательной обмоткой, терморезистор с намотанной на нем дополнительной обмоткой, включенной последовательно с нагревательной обмоткой и  корной обмоткой электрической машины, а также воздушный промежуток между сердечником и местом креплени  терморезистора на нагревательной обмотке.
Недостатками этого устройства  вл етс  выполнение нагревательного элемента в распределенном виде - в виде двух катушек, что снижает точи ость моделировани  тепловых процессов электродвигател , т.к. вносит элемент нелинейности при широком
диапазоне изменени  величины плотности тока, т.к. терморезистор при большом диапазоне изменени  токов - нелинейный элемент .
Известно также устройство дл  защиты электродвигател  от перегрева, содержащее три проводника, между которыми размещен датчик температуры, подключенный к реагирующему органу, соединенные одними концами в звезду, а другими концами подключенные к нулевым выводам обмоток электродвигател .
Недостатками этого устройства  вл етс  то, что оно моделирует только электротепловые процессы без учета потерь в стали, характерных дл  асинхронных электродвигателей , что повышает веро тность их ложных отключений.
Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  Устройство дл  тепловой
ч|
ч
ю
00
о
защиты электрической машины, содержащее цилиндрическую капсулу, в которой расположены и наход тс  с ней в тепловом контакте перва  группа нагревательных элементов, подключенных к фазам электродвигател  последовательно, втора  группа нагревательных элементов, подключенных параллельно фазам электродвигател , датчик температуры, электрически соединенный с реагирующим органом, а также шайбы, выполненные из материала с низкой и высокой теплопроводностью, наход щиес  на наружной поверхности цилиндрической капсулы.
Недостатками этого устройства  вл ютс  низка  точность моделировани  тепловых процессов при больших токовых перегрузках электродвигател  и сложность конструкции устройства.
Цель изобретени  - повышение надежности защиты путем увеличени  точности моделировани  тепловых процессов и упрощение конструкции устройства.
При малой токовой перегрузке тепловыделени  от нагревательного элемента возрастают: стержень, имеющий теплоизол цию на боковой поверхности и одном конце нагреваетс , температура неизолированного конца стержн , наход щегос  в состо нии свободного теплообмена с окружающей средой, и датчика возрастает и достигает с заданной задержкой времени температуры срабатывани , соответствующей максимально допустимой температуре при малой перегрузке. При этом вырабатываетс  сигнал на отключение защищаемого электродвигател . При большой токовой перегрузке тепловыделени  от нагревательного элемента резко возрастают и температура датчика, наход щегос  в непосредственной близости от нагревательного элемента, достигает температуры срабатывани , соответствующей максимально допустимой температуре при большой перегрузке раньше, чем температура датчика, наход щегос  на неизолированном конце стержн , достигнет своего уровн  температуры срабатывани .
Нагревательный элемент подключаетс  к фазе электродвигател  последовательно или через трансформатор тока. На обоих концах стержн  размещаютс  датчики температуры . Температура нагрева электродвигател  моделируетс  в зависимости от его нагрузки.
Дл  защиты трехфазного асинхронного электродвигател  используетс  три тепловых аналога (состо щих из элементов 1,2,3, 4,5), подключаемых к каждой фазе. Возможность увеличени  точности моделировани 
тепловых процессов путем подбора характеристик модели на основе совместного решени  дифференциального уравнени  теплового баланса асинхронного электродвигател  и линейного параболического дифференциального уравнени  нагревани  стержн  с граничным условием второго рода на левой границе и граничным условием первого рода на правой границе позвол ет
0 более полно.использовать тепловой запас электродвигател  и исключить ложные срабатывани  защиты.
На чертеже приведено предлагаемое устройство, общий вид.
5 Устройство содержит нагревательный элемент 1, подключенный к фазному проводу , теплопровод щий стержень 2, бокова  поверхность и один из концов которого покрыты теплоизол ционным материалом 3,
0 датчиков температуры 4 и 5. Нагреватель-1 ный элемент расположен на теплоизолированном конце, термодатчики на концах стержн , Нагревательный элемент и датчики наход тс  в тепловом контакте со стерж5 нзм.
Устройство работает следующим образом .
При номинальной нагрузке электродвигател  температура датчиков 4 и 5 ниже тем0 пературы срабатывани . При малой тепловой перегрузке тепловыделени  от на- . гревательного элемента 1 возрастают, стержень нагреваетс , температура датчика 4 возрастает до температуры срабатывани ,
5 соответствующей максимально-допустимой температуре при малой перегрузке, определенной международным стандартом МЭК 34-11. При этом вырабатываетс  сигнал на отключение защищаемого электродвигате0 л .
При большой токовой перегрузке тепловыделени  от нагревательного элемента 1 резко возрастают и температура датчика 5, наход щегос  в непосредственной близо5 сти от нагревательного элемента, достигает температуры срабатывани , соответствующей максимально допустимой температуре при большой перегрузке по МЭК34-11 раньше , чем температура датчика 4 достигнет
0 своего уровн  температуры срабатывани . Датчики температуры соедин ютс  с реагирующим блоком типа УВТЗ.
При повышении температуры электродвигател  температура стержн  2, а следо5 вательно температура датчиков 4 и 5, наход щихс  с ним в тепловом контакте, также повышаетс . При повышении температуры двигател , а следовательно, стержн  выше заданных пределов, двигатель отключаетс . Причем, при большой тепловой перегрузке сигнал на отключение электродвигател  поступает от датчика 5, так как он быстрее, чем датчик А регулирует на скорость изменени  температуры нагревательного элемента. При малой тепловой перегрузке сигнал на отключение электродвигател  поступает от датчика 4, так как заданный предел температуры, на который рассчитан датчик 5 (соответствующий допустимой температуре при большой перегруз- ке согласно МЭК 34-11) значительно больше заданного предела температуры (соответствующей максимально допустимой температуре при малой перегрузке согласно МЭК 34-11), на который рассчитан датчик 4.
Параметры стержн  выбираютс  таким образом, чтобы изменение температуры неизолированного конца стержн  соответствовало изменению температуры обмоток статора электродвигател  при номинальном режиме и малой перегрузке электродвигател , а изменение температуры изолированного конца стержн  соответствовало изменению температуры обмоток статора электродвигател  при большой перегрузке .
Выбор параметров стержн  произво- дитс  на основе совместного решени  диф- ференциального уравнени  теплового баланса асинхронного электродвигател  (1) и линейного параболического дифференциального уравнени  нагревани  стержн  с граничным условием второго рода на левой границе и граничным условием первого ро- да на первой границе (2),
-F(v-vB)dt+Cg -G-dv (1) dv , #У
С О -r+ ах2 I2 R t(2)
/11i д V ,
a(v-vb) v(x,0)V8
5 10 15
20 25
30 35
0
5
где АР- суммарные потери мощности в электродвигателе;
Сд - теплоемкость электродвигател ;
v - температура электродвигател  и стержн ;
VB температура окружающей среды;
F - площадь поверхности электродвигател ;
G - масса электродвигател ;
а - коэффициент теплопередачи электродвигател ;
t - врем  работы электродвигател ;
1 - ток, протекающий по обмотке электродвигател  и нагревательному элементу;
R - сопротивление нагревательного элемента;
С - теплоемкость стержн ;
р- удельный вес стержн ;
а - длина стержн ;
Я - коэффициент теплопроводности стержн .
При использовании трансформатора тока в (2) должен быть учтен соответствующий масштаб тока.

Claims (1)

  1. Формула изобретени  Устройство дл  тепловой защиты трехфазных асинхронных электродвигателей, содержащее тепловой аналог, нагревательный элемент, предназначенный дл  подключени  последовательно с фазным проводом защищаемого электродвигател , датчик температуры, соединенный с реагирующим органом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности защиты путем увеличени  точности моделировани  тепловых процессов и упрощени  конструкции устройства, тепловой аналог выполнен в виде теплопровод щего стержн , при этом бокова  поверхность и один конец стержн  теплоизолированы, нагревательный элемент и датчик температуры установлены на его теплоизолированном конце, а вновь введенный дополнительный датчик температуры установлен на другом конце стержн , который находитс  в тепловом контакте с окружающей средой.
SU904867698A 1990-09-20 1990-09-20 Устройство дл тепловой защиты трехфазных асинхронных электродвигателей RU1772861C (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904867698A RU1772861C (ru) 1990-09-20 1990-09-20 Устройство дл тепловой защиты трехфазных асинхронных электродвигателей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904867698A RU1772861C (ru) 1990-09-20 1990-09-20 Устройство дл тепловой защиты трехфазных асинхронных электродвигателей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1772861C true RU1772861C (ru) 1992-10-30

Family

ID=21536859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904867698A RU1772861C (ru) 1990-09-20 1990-09-20 Устройство дл тепловой защиты трехфазных асинхронных электродвигателей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1772861C (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1365224, кл. Н 02 Н 5/04, 1985. Авторское свидетельство СССР Ns 989653, кл. Н 02 Н 5/04, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4086558A (en) Motor protector and system
US4547826A (en) Generalized real-time thermal model
JPS6114739B2 (ru)
KR860007764A (ko) 냉장고 압축기 전동기 시스템 및 전동기 보호기
EP1974426A1 (en) Circuit breaker and method for sensing current indirectly from bimetal voltage and determining bimetal temperature and corrected temperature dependent bimetal resistance
US2446474A (en) Motor protective switching system
US2117123A (en) Control system
US3219856A (en) Motor thermal protection system
US4224591A (en) Motor protector with metal housing and with preformed external heater thereon
RU1772861C (ru) Устройство дл тепловой защиты трехфазных асинхронных электродвигателей
US2909719A (en) Motor protective means
US3521138A (en) Thermal starting device for a singlephase asynchronous motor
US3209206A (en) Overtemperature protected apparatus
US3280373A (en) Over-temperature protection system having means for simulating the temperature rise rate of a dynamoelectric machine and winding
US2712083A (en) Thermal protection for dynamo-electric machines
US1501018A (en) Electric-circuit protective device
Zocholl Optimizing motor thermal models
US3222555A (en) Motor protection means for hermetically sealed motor-compressor units
CA1112477A (en) Temperature sensor means with integral temperature limit functions
CN217426632U (zh) 一种风电扇用异步电机可复位热保护器
US2497684A (en) Protective system for dynamoelectric machines
JPS631827B2 (ru)
RU2164051C1 (ru) Система защиты электродвигателя
US20210296968A1 (en) System for measuring motor temperature
SU1086496A1 (ru) Устройство дл температурной защиты электродвигател