RU2159491C1

RU2159491C1 - Electric motor with protective system

Info

Publication number: RU2159491C1
Application number: RU99114501/09A
Authority: RU
Inventors: А.М. Мусин; хин Ф.Г. Марь; Ф.Г. Марьяхин; В.М. Ходырев; А.А. Ерков
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2000-11-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; intermittently running motors for agriculture, food, refining, and other industries. SUBSTANCE: motor has primary temperature transducers, disconnecting switch, and magnetic starter, as well as heating elements; novelty is that primary transducers and heating elements are mounted on inner side of motor fan casing. Such arrangement ensures fast response in case of rotor seizure and provides for in-service installation of protective gear without removing motor from driven mechanism. EFFECT: improved reliability of motor and protective gear especially during intermittent running. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрооборудованию, в частности к электродвигателям, и может быть использовано на объектах с циклическим режимом работы электродвигателя на сельхозобъектах, на предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности, а также в других областях применения электродвигателей. The invention relates to electrical equipment, in particular to electric motors, and can be used at facilities with a cyclic mode of operation of the electric motor in agricultural facilities, at food and processing enterprises, as well as in other fields of application of electric motors.

Известны электродвигатели с системами защиты от перегрузки, неполнофазных режимов, заклинивания ротора, повышения температуры в зоне эксплуатации и других отклонений от нормальных условий эксплуатации (см. например, А.С. Клюев, Б. В. Глазов и др. Проектирование систем автоматизации технических процессов. - М.: Энергоатомиздат,1990, с. 232). Known electric motors with systems of protection against overload, out-of-phase conditions, jamming of the rotor, temperature increase in the operating zone and other deviations from normal operating conditions (see, for example, A.S. Klyuyev, B.V. Glazov, etc. Design of automation systems for technical processes . - M .: Energoatomizdat, 1990, p. 232).

Описываемое устройство состоит из электродвигателя и магнитного пускателя с расположенным в нем элементом защиты. The described device consists of an electric motor and a magnetic starter with a protective element located in it.

В подобных устройствах электродвигатели защищены тепловыми элементами, размещенными в магнитных пускателях, а не электродвигателях. Недостатками таких устройств являются низкая надежность систем защиты, т.к. тепловые характеристики электродвигателя и теплового элемента таких устройств защиты существенно различны из-за различных условий их нагрева, в частности, нагрев тепловых элементов магнитного пускателя не зависит, вращается ли ротор электродвигателя или нет, а это имеет большое значение при нагреве и охлаждении обмотки электродвигателя. In such devices, electric motors are protected by thermal elements housed in magnetic starters, rather than electric motors. The disadvantages of such devices are the low reliability of protection systems, because the thermal characteristics of the electric motor and the thermal element of such protection devices are significantly different due to different heating conditions, in particular, the heating of the thermal elements of the magnetic starter does not depend on whether the rotor of the electric motor rotates or not, and this is of great importance when heating and cooling the motor winding.

Наиболее близким по технической сущности является устройство встроенной температурной защиты типа УВТЗ (А.М. Мусин. Аварийные режимы асинхронных электродвигателей и способы их защиты. - М.: Колос, 1977, с. 111). Система включает в себя первичный пре образователь температуры, размещенный в обмотках статора защищаемого электродвигателя, разъединитель, магнитный пускатель. The closest in technical essence is the device built-in temperature protection type UVTZ (A.M. Musin. Emergency modes of induction motors and methods for their protection. - M .: Kolos, 1977, p. 111). The system includes a primary temperature converter located in the stator windings of the protected electric motor, a disconnector, and a magnetic starter.

Недостатком этой системы является сложность установки первичного преобразователя температуры в обмотки электродвигателя, установленного на оборудовании. Другим недостатком является ненадежность срабатывания из-за инерционности первичного преобразователя температуры. The disadvantage of this system is the difficulty of installing the primary temperature converter in the windings of the electric motor installed on the equipment. Another disadvantage is the unreliability of operation due to the inertia of the primary temperature transducer.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности электродвигателя с системой защиты в первую очередь, при его циклической работе, например, на объектах сельскохозяйственного назначения. The objective of the invention is to increase the reliability of an electric motor with a protection system in the first place, during its cyclic operation, for example, at agricultural facilities.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается быстродействие при заклинивании ротора и возможна установка защиты в процессе эксплуатации электродвигателя без его снятия с рабочей машины. As a result of using the present invention, the speed is improved when the rotor is jammed and protection can be installed during operation of the electric motor without removing it from the working machine.

Вышеуказанный результат достигается тем, что на внутренней стороне кожуха вентилятора электродвигателя, соосно ему устанавливается кольцевой корпус с возможностью поворота его относительно оси, а в кольцевом корпусе укреплены первичные преобразователи температуры, выполненные, например, в виде биметаллических элементов, вокруг которых намотаны нагреватели, соединенные с фазами защищаемого электродвигателя с одной стороны, и с разъединительным устройством с другой стороны. The above result is achieved by the fact that on the inner side of the casing of the fan of the electric motor, an annular casing is installed coaxially with it, it can be rotated about an axis, and primary converters of temperature are made in the annular casing, made, for example, in the form of bimetallic elements around which heaters are wound, connected to phases of the protected motor on the one hand, and with a disconnecting device on the other hand.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1 и фиг. 2. The essence of the invention is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2.

На фиг. 1. показана общая схема электродвигателя с системой защиты, на фиг. 2 - электрическая схема. Электродвигатель с системой защиты содержит электродвигатель 1 с вентилятором 2, закрытым кожухом 3, соосно ему установлен кольцевой корпус 4, имеющий вентиляционные отверстия, совпадающие с вентиляционными отверстиями кожуха, в кольцевом корпусе 4 укреплены первичные преобразователи температуры 5, соединенные с разъединителем 6, подключенным к обмоткам 7 магнитного пускателя 8, нагревательные элементы 9 первичных преобразователей температуры 5 подключены к обмоткам статора 10 электродвигателя 1. In FIG. 1. shows a general diagram of a motor with a protection system, FIG. 2 - electrical circuit. An electric motor with a protection system comprises an electric motor 1 with a fan 2, a closed casing 3, an annular casing 4 is installed coaxially to it, having ventilation holes matching the ventilation openings of the casing, in the ring casing 4, primary temperature converters 5 are connected to a disconnector 6 connected to the windings 7 of the magnetic starter 8, the heating elements 9 of the primary temperature transducers 5 are connected to the windings of the stator 10 of the electric motor 1.

Устройство работает следующим образом: на работающем электродвигателе 1 нагнетаемый вентилятором 2 воздух проходит через щели кожуха 3 вентилятора 2 и одновременно охлаждает первичные преобразователи температуры 5 и статор электродвигателя 1. Первичные преобразователи температуры 5, помещенные на кольцевой корпус 4 в кожух 3, образуют тепловую модель электродвигателя 1, учитывающую фактор вентилирования. Тепловые характеристики модели можно регулировать массой кольцевого корпуса 4 и его поворотом относительно вентиляционных отверстий кожуха 4, чем изменяется интенсивность обдува первичного преобразователя температуры 5. Температуру срабатывания защиты задают настройкой первичных преобразователей температуры 5, например, изменяя зазор биметаллических преобразователей. The device operates as follows: on a running motor 1, the air pumped by the fan 2 passes through the slots of the casing 3 of the fan 2 and at the same time cools the primary temperature transducers 5 and the stator of the electric motor 1. The primary temperature transducers 5 placed on the ring housing 4 in the casing 3 form a thermal model of the electric motor 1, taking into account the ventilation factor. The thermal characteristics of the model can be controlled by the mass of the annular casing 4 and its rotation relative to the ventilation holes of the casing 4, thereby changing the intensity of the blowing of the primary temperature transducer 5. The response temperature of the protection is set by setting the primary temperature transducers 5, for example, by changing the gap of the bimetallic transducers.

При нагреве первичных преобразователей температуры 5 до заданной температуры, сигнал с разъединителя 6 поступает на обмотки 7 пускателя 8, отключая электродвигатель 1 или посылая сигнал тревоги в систему сигнализации или управления. When the primary temperature converters 5 are heated to a predetermined temperature, the signal from the disconnector 6 enters the windings 7 of the starter 8, turning off the motor 1 or sending an alarm to the alarm or control system.

Предлагаемая система защиты обладает преимуществом перед устройством встроенной температурной защиты, т.к. обладая ее основными преимуществами, обусловленными непосредственным измерением температуры обмоток электродвигателя, она легко устанавливается на любой электродвигатель, находящийся в эксплуатации, не содержит сложных электронных схем, увеличивающих стоимость устройства и его эксплуатации, и повышает быстродействие защиты при заклинивании ротора электродвигателя. The proposed protection system has an advantage over the integrated temperature protection device, as having its main advantages due to direct measurement of the temperature of the motor windings, it is easily installed on any motor in operation, does not contain complex electronic circuits that increase the cost of the device and its operation, and increases the speed of protection when the motor rotor is jammed.

Claims

1. An electric motor with a protection system, including primary temperature converters, a disconnector, a magnetic starter, heating elements, characterized in that the primary temperature converters with heating elements are installed in the fan casing of the electric heater.

2. The electric heater according to claim 1, characterized in that the primary temperature converters and their heating elements are mounted on an annular casing mounted coaxially to the fan casing, the ring casing having ventilation openings matching the ventilation openings of the fan casing.