RU2498472C1 - Device for thermal protection of electric motor - Google Patents

Device for thermal protection of electric motor Download PDF

Info

Publication number
RU2498472C1
RU2498472C1 RU2012112300/07A RU2012112300A RU2498472C1 RU 2498472 C1 RU2498472 C1 RU 2498472C1 RU 2012112300/07 A RU2012112300/07 A RU 2012112300/07A RU 2012112300 A RU2012112300 A RU 2012112300A RU 2498472 C1 RU2498472 C1 RU 2498472C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
unit
voltage
inputs
Prior art date
Application number
RU2012112300/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012112300A (en
Inventor
Александр Михайлович Китаев
Николай Алексеевич Лазаревский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Судовые электротехнические системы" (ООО "НПЦ "СЭС")
Priority to RU2012112300/07A priority Critical patent/RU2498472C1/en
Publication of RU2012112300A publication Critical patent/RU2012112300A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2498472C1 publication Critical patent/RU2498472C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device for thermal protection of electric motor contains current sensors installed in phases of the electric motor, contactor unit with contacts in power circuit feeding windings of the electric motor and indicating unit; the device is equipped auxiliary with unit selecting maximum voltage, unit indicating the phase with maximum current, shaper of time-current curve, unit recording time of electric motor overloading, generator of saw-tooth voltage, comparator, sample-hold circuit and RS-trigger.
EFFECT: providing automatic definition of the most loaded winding of the electric motor, increasing accuracy and reliability of its thermal condition control, improving informative capacity of the device, simplifying detection of fault and its elimination, decreasing dimensions, weight and costs of the device.
8 cl, 2 dwg

Description

Предложение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах тепловой защиты электродвигателя для предотвращения его перегрева.The proposal relates to electrical engineering and can be used in thermal protection devices of an electric motor to prevent its overheating.

Известно электронное реле защиты двигателя (патент US 3808503, МПК H02H 7/08, H02H 7/085, 30.04.1974), содержащее датчики тока, выпрямительную цепь, контактор с контактами в шинах питания двигателя и цепь моделирования двигателя, состоящую из емкостного накопителя, управляемого источника зарядного тока и порогового элемента.Known electronic motor protection relay (patent US 3808503, IPC H02H 7/08, H02H 7/085, 04/30/1974), containing current sensors, a rectifier circuit, a contactor with contacts in the motor power buses and a motor simulation circuit, consisting of a capacitive storage, controlled source of charging current and threshold element.

Недостаток устройства заключается в неполном соответствии цепи моделирования двигателя его реальным тепловым характеристикам.The disadvantage of this device is that the engine simulation circuit does not fully comply with its actual thermal characteristics.

Известно устройство (патент RU 2024147, МПК H02H 5/04, H02H 7/08, 30.11.1994), реализующее способ токовой защиты двигателя с зависимой характеристикой срабатывания и содержащее преобразователь входного тока в напряжение, задатчик температуры охлаждающего воздуха, масштабирующий орган, ограничитель нижнего уровня, ограничитель верхнего уровня, максиселектор, сумматоры, квадратор, пороговые органы, формирователь модуля, преобразователи напряжение - частота, логические элементы, цифроаналоговые преобразователи.A device is known (patent RU 2024147, IPC H02H 5/04, H02H 7/08, 11/30/1994) that implements a method of current protection of a motor with a dependent response characteristic and comprising an input current to voltage converter, a cooling air temperature adjuster, a scaling body, a lower limiter level, upper level limiter, max selector, adders, quadrator, threshold organs, module driver, voltage-frequency converters, logic elements, digital-to-analog converters.

Недостатком устройства является сложность моделирования процесса нагрева обмоток двигателя и, как следствие, наличие большого числа аналоговых и цифровых элементов, необходимых для реализации устройства. Кроме того, в устройстве отсутствуют элементы индикации состояния двигателя как в процессе работы, так и в момент, предшествующий его отключению.The disadvantage of this device is the difficulty of modeling the heating process of the motor windings and, as a result, the presence of a large number of analog and digital elements necessary for the implementation of the device. In addition, the device has no elements indicating the state of the engine both during operation and at the time preceding its shutdown.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство релейной защиты асинхронного двигателя (патент RU 2179360, МПК H02H 7/085, 7/09, 10.02.2002), содержащее три датчика тока, коммутатор, блок преобразования тока в напряжение, микроконтроллер, блок выбора режимов работы и управления, блок управления электродвигателем, блок индикации, трансформатор напряжения, блок преобразования синусоидального сигнала в прямоугольный, активный полосовой частотный фильтр и счетчик. Устройство обеспечивает определение допустимого времени работы от момента появления перегрузки до остановки электродвигателя в зависимости от кратности отношения фазного и номинального токов.Closest to the proposed device is the relay protection of an induction motor (patent RU 2179360, IPC H02H 7/085, 7/09, 02/10/2002), containing three current sensors, a switch, a unit for converting current into voltage, a microcontroller, a unit for selecting operating modes and control unit, motor control unit, display unit, voltage transformer, unit for converting a sinusoidal signal into a rectangular, active band-pass frequency filter and counter. The device provides a determination of the permissible operating time from the moment the overload occurs until the motor stops, depending on the ratio of the phase and rated currents.

Недостаток устройства заключается в большом числе преобразователей, необходимости поочередной обработки фазных токов двигателя, отсутствии индикации фазы с наибольшим током и фиксации тока двигателя в момент его отключения.The disadvantage of this device is the large number of converters, the need for sequential processing of phase currents of the motor, the lack of phase indication with the highest current and fixing the current of the motor at the time of shutdown.

Предлагаемое устройство основано на использовании стандартной время-токовой характеристики электродвигателя в зоне токов перегрузки, обычно прикладываемой к документации на электродвигатель заводом изготовителем. Оно позволяет существенно упростить конструкцию, повысить надежность, точность и быстродействие устройства защиты, сократить объем и стоимость оборудования, облегчить его настройку и эксплуатацию. Кроме того, устройство отображает как в процессе работы, так и после остановки электродвигателя значение текущего тока, тока перегрузки и фазу с наибольшим током, что упрощает определение места, причины и степени тепловой перегрузки электродвигателя.The proposed device is based on the use of the standard time-current characteristics of the electric motor in the zone of overload currents, usually applied to the documentation for the electric motor by the manufacturer. It allows you to significantly simplify the design, increase the reliability, accuracy and speed of the protection device, reduce the volume and cost of equipment, facilitate its setup and operation. In addition, the device displays both during operation and after the motor stops the value of the current current, overload current and phase with the highest current, which simplifies the determination of the place, cause and degree of thermal overload of the motor.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства тепловой защиты электродвигателя. На фиг.2 в линейном масштабе показана время-токовая характеристика электродвигателя - штриховая линия Т(I/I) и ее кусочно-ломанная аппроксимация формирователем время-токовой характеристики - сплошная линия U(I/I). Указанная характеристика задает время срабатывания тепловой защиты (Т) в функции от относительной величины тока перегрузки электродвигателя (I/I). На фиг.2 показано также выходное напряжение U(Т) генератора пилообразного напряжения, входящего в состав устройства.Figure 1 presents a functional diagram of a device for thermal protection of an electric motor. Figure 2 on a linear scale shows the time-current characteristic of the electric motor - the dashed line T (I / I) and its piecewise-broken approximation by the shaper of the time-current characteristic - the solid line U (I / I). The specified characteristic sets the response time of the thermal protection (T) as a function of the relative magnitude of the motor overload current (I / I). Figure 2 also shows the output voltage U (T) of the sawtooth voltage generator, which is part of the device.

Устройство содержит три датчика 1 тока на шинах питания электродвигателя, блок 2 контактора с контактами 3 в цепи питания обмоток 4 электродвигателя и блок 5 индикации. Устройство снабжено блоком 6 выделения наибольшего напряжения, блоком 7 индикации фазы с наибольшим током, формирователем 8 время-токовой характеристики, блоком 9 фиксации начала перегрузки электродвигателя, генератором 10 пилообразного напряжения, компаратором 11, схемой 12 выборки - хранения и RS триггером 13. Датчики 1 подключены к входам блока 6, с одним выходом 14 которого связаны входы формирователя 8 и схемы 12, а с другими выходами 15 - входы блока 7. Первый выход 16 формирователя 8 через последовательно соединенные блок 9 и генератор 10 подключен к первому входу компаратора 11, а второй выход 17 формирователя 8 - к второму входу компаратора 11, выход которого соединен с блоком 2, с управляющим входом 18 блока 7 и с входом S RS триггера 13. Выход RS триггера 13 связан с управляющим входом 19 схемы 12, к выходу которой подключен блок 5 индикации.The device contains three current sensors 1 on the motor power buses, a contactor block 2 with contacts 3 in the power supply circuit of the motor windings 4, and an indication unit 5. The device is equipped with a unit 6 for selecting the highest voltage, a unit 7 for indicating the phase with the highest current, a shaper 8 for current-time characteristics, a unit 9 for fixing the start of an overload of the motor, a sawtooth generator 10, a comparator 11, a sampling and storage circuit 12, and RS trigger 13. Sensors 1 connected to the inputs of block 6, with one output 14 of which the inputs of the shaper 8 and circuit 12 are connected, and with other outputs 15 are the inputs of the block 7. The first output 16 of the shaper 8 is connected through a series-connected block 9 and the generator 10 to the first input of the comparator 11, and the second output 17 of the shaper 8 to the second input of the comparator 11, the output of which is connected to the block 2, with the control input 18 of the block 7 and with the input S RS of the trigger 13. The RS output of the trigger 13 is connected to the control input 19 of the circuit 12, to the output of which an indication unit 5 is connected.

Блок 6 выполнен на трех операционных выпрямителях 20, входы которых подключены к входам блока 6. Выходы 21 выпрямленного напряжения выпрямителей 20 объединены и соединены с выходом 14 блока 6. Выходы 22 невыпрямленного напряжения подключены к выходам 15 блока 6.Block 6 is made on three operational rectifiers 20, the inputs of which are connected to the inputs of block 6. The outputs 21 of the rectified voltage of the rectifiers 20 are combined and connected to the output 14 of block 6. The outputs 22 of the non-rectified voltage are connected to the outputs 15 of block 6.

Блок 7 выполнен на трех транзисторных ключах 23, входы которых подключены к входам блока 7, а выходы через инверторы 24 связаны с входами S синхронных RS триггеров 25, к входам С которых подсоединен управляющий вход 18 блока 7. К коллекторам ключей 23 и к выходам RS триггеров подсоединены светодиоды 26 и 27.Block 7 is made on three transistor switches 23, the inputs of which are connected to the inputs of block 7, and the outputs through inverters 24 are connected to the inputs S of synchronous RS flip-flops 25, to the inputs of which the control input 18 of block 7 is connected. To the key collectors 23 and to the RS outputs triggers connected LEDs 26 and 27.

Формирователь 8 содержит инвертор 28, операционный выпрямитель 29 отрицательного напряжения, операционные выпрямители 30, 31 положительного напряжения и сумматор 32. Вход инвертора 28 и вторые входы выпрямителей 30, 31 подключены к входу блока 8. Выход инвертора 28 связан с вторым входом выпрямителя 29. Выходы выпрямленного напряжения выпрямителей 29, 30, 31 через переменные резисторы 33, 34, 35 соединены со входами сумматора 32, выход которого связан с выходом 17 формирователя 8. Источник 36 положительного опорного напряжения через переменный резистор 37 подключен к первому входу выпрямителя 29. Источник 38 отрицательного опорного напряжения через переменные резисторы 39, 40, 41 подсоединены к первым входам выпрямителей 30, 31 и к последнему входу сумматора 32. Выход невыпрямленного напряжения выпрямителя 29 связан с первым выходом 16 формирователя 8.Shaper 8 contains an inverter 28, an operating rectifier 29 negative voltage, operational rectifiers 30, 31 positive voltage and an adder 32. The input of the inverter 28 and the second inputs of the rectifiers 30, 31 are connected to the input of block 8. The output of the inverter 28 is connected to the second input of the rectifier 29. Outputs the rectified voltage of the rectifiers 29, 30, 31 through variable resistors 33, 34, 35 are connected to the inputs of the adder 32, the output of which is connected to the output 17 of the shaper 8. The source 36 of the positive reference voltage through the variable resistor 37 sub li ne to the first input of the rectifier 29. The source 38 of negative reference voltage through variable resistors 39, 40, 41 are connected to first inputs of the rectifiers 30, 31 and to the last input of the adder 32. The output voltage nevypryamlennogo rectifier 29 connected to the first output 16 of driver 8.

Блок 9 содержит транзисторный ключ 42, вход которого связан с входом блока 9, а в коллекторной цепи включена обмотка 43 реле, контакт 44 на размыкание которого соединен с выходом блока 9.Block 9 contains a transistor switch 42, the input of which is connected to the input of block 9, and a relay winding 43 is connected in the collector circuit, contact 44 of which is connected to the output of block 9.

Генератор 10 содержит конденсатор 45, подключенный к входу генератора 10 и к истоковому повторителю на полевом 46 и биполярном 47 транзисторах, выход которого связан с выходом генератора 10.The generator 10 contains a capacitor 45 connected to the input of the generator 10 and to the source follower on the field 46 and bipolar 47 transistors, the output of which is connected with the output of the generator 10.

Схема 12 содержит ключ, вход которого подключен к входу схемы 12, управляющий вход ключа - к управляющему входу 19 схемы 12, а выход - к запоминающему конденсатору 49 и к входу повторителя напряжения на операционном усилителе 50, выход которого соединен с выходом схемы 12.The circuit 12 contains a key whose input is connected to the input of the circuit 12, the control input of the key to the control input 19 of the circuit 12, and the output to the storage capacitor 49 and to the input of the voltage follower on the operational amplifier 50, the output of which is connected to the output of the circuit 12.

Блок 2 содержит транзисторный ключ 51, вход которого соединен с входом блока 2. В коллекторную цепь ключа 51 включена обмотка 52 контактора. Параллельно транзистору 50 подключены последовательно соединенные вспомогательный разомкнутый контакт 53 контактора и нормально-замкнутая кнопка 54 отключения контактора.Block 2 contains a transistor switch 51, the input of which is connected to the input of block 2. The contactor coil 52 is included in the collector circuit of the switch 51. Parallel to the transistor 50 are connected in series connected auxiliary open contact 53 of the contactor and a normally-closed button 54 to turn off the contactor.

Устройство тепловой защиты электродвигателя работает следующим образом.The thermal protection device of the electric motor operates as follows.

При подаче питания на электродвигатель в обмотках 4 протекают фазные токи, воздействующие на датчики 1. На выходах датчиков 1 появляются постоянные напряжения, пропорциональные действующим значениям фазных токов. В блоке 6 на объединенных выходах 21 выпрямителей 20 выделяется наибольшее входное напряжение, например отдатчика 1, расположенного на фазе А. Это напряжение поступает на выход 14 блока 6. Одновременно с этим на выходе 22 верхнего по схеме выпрямителя 20 появляется положительное напряжение, а на выходах 22 других выпрямителей 20 - отрицательные напряжения, под действием которых в блоке 7 открывается верхний ключ 23 и закрываются нижние ключи 23. При этом загорается верхний светодиод 26, сигнализирующий о том, что наибольший ток протекает в фазе А. Кроме того, выходные сигналы ключей 23 через инверторы 24 поступают на входы S триггеров 25, подготавливая их к запоминанию фазы с наибольшим током в момент, предшествующий срабатыванию тепловой защиты.When power is applied to the electric motor, phase currents flow through the windings 4 and act on the sensors 1. At the outputs of the sensors 1, direct voltages appear proportional to the actual values of the phase currents. In block 6, at the combined outputs 21 of the rectifiers 20, the highest input voltage is allocated, for example, the detector 1 located on phase A. This voltage is supplied to the output 14 of block 6. At the same time, a positive voltage appears at the output 22 of the upper rectifier 20, and the outputs 22 other rectifiers 20 - negative voltages, under which the upper switch 23 opens and the lower switches 23 open. At the same time, the upper LED 26 lights up, indicating that the highest current flows in phase A. In addition to Moreover, the output signals of the keys 23 through the inverters 24 are fed to the inputs S of the flip-flops 25, preparing them for storing the phase with the highest current at the time preceding the operation of the thermal protection.

Напряжение с выхода 14 блока 6 поступает на формирователь 8 и через схему 12, находящуюся в режиме записи, на блок 5 индикации, отображающий текущее значение тока в фазе с наибольшим током - фазе А.The voltage from the output 14 of block 6 is supplied to the shaper 8 and through the circuit 12, which is in recording mode, to the display unit 5, which displays the current value of the current in the phase with the highest current - phase A.

Формирователь 8 обеспечивает преобразование входного напряжения в напряжение, пропорциональное время-токовой характеристике электродвигателя. Для преобразования используется метод кусочно-ломанной аппроксимации характеристики, осуществляемый с помощью инвертора 28, выпрямителей 29, 30, 31 и сумматора 32. При малых токах в обмотках 4 электродвигателя на выходах выпрямленного напряжения всех выпрямителей 29, 30, 31 присутствуют нулевые напряжения и к входу сумматора 32 через резистор 41 прикладывается только источник 38, задавая начальный уровень время-токовой характеристики, соответствующий максимальному времени срабатывания тепловой защиты, в частности - 600 секундам. При достижении током в одной из обмоток 4 начального тока перегрузки (в частности, I/I=1,25) от инвертора 28 начинает работать выпрямитель 29, формируя на своем выходе выпрямленного напряжения линейно изменяющееся положительное напряжение, которое через резистор 33 поступает на первый вход сумматора 32. В результате на выходе сумматора 32 формируется первый наклонный участок время - токовой характеристики. Причем координата точки излома характеристики по оси абсцисс определяется величиной резистора 37, а угол наклона первого участка - величиной резистора 33. Второй участок характеристики формируется с помощью выпрямителя 30, на выходе которого при следующем значении тока перегрузки (в частности, I/I=2) появляется линейно изменяющееся отрицательное напряжение, которое через резистор 34 прикладывается к второму входу сумматора 32. В результате на его выходе формируется второй участок характеристики с меньшим углом наклона. Координата начальной точки излома и угол наклона второго участка задаются с помощью резисторов 39 и 34. Аналогично формируются и последующие участки время-токовой характеристики. Координаты точек излома, количество участков и углы их наклона выбираются исходя из максимального приближения аппроксимирующей характеристики к реальной. Обычно достаточно четырех-пяти участков. Одновременно с началом работы выпрямителя 29 на его выходе невыпрямленного напряжения появляется положительный перепад напряжения, открывающий ключ 42 в блоке 9. В результате срабатывает реле 43, размыкая контакт 44. В генераторе 10 от истокового повторителя на транзисторах 46, 47 начинает заряжаться конденсатор 45, формируя на выходе на выходе генератора 10 пилообразное напряжение. Время нарастания пилообразного напряжения от нулевого значения до максимального, соответствующего начальному уровню время-токовой характеристики, равно времени срабатывания защиты при минимальной перегрузке двигателя (в частности, 600 секундам). При достижении пилообразным напряжением генератора 10 напряжения, установившегося на выходе 17 формирователя 8, срабатывает компаратор 11. Под действием выходного сигнала компаратора 11 открывается ключ 51 и срабатывает контактор 52. При этом основными контактами 3 контактора 52 размыкается цепь питания обмоток 4 электродвигателя, а вспомогательным контактом 53 он самоблокируется. Одновременно с этим выходной сигнал компаратора 11 поступает на вход 18 блока 7, устанавливая в единичное состояние триггер 25, соответствующий фазе с наибольшим током, а также переключает в единичное состояние триггер 13. В блоке 7 загорается и продолжает гореть после отключения двигателя соответствующий светодиод 27. А в схеме 12 под действием триггера 13 размыкается ключ 48, переводя ее из режима записи в режим хранения. При этом блок 5 индицирует и сохраняет после отключения электродвигателя значение наибольшего тока в фазе в момент, предшествующий срабатыванию защиты.Shaper 8 provides the conversion of the input voltage to a voltage proportional to the time-current characteristic of the electric motor. For the conversion, the piecewise-broken approximation of the characteristic is carried out using the inverter 28, rectifiers 29, 30, 31 and the adder 32. At low currents in the windings 4 of the electric motor at the outputs of the rectified voltage of all rectifiers 29, 30, 31 there are zero voltages and to the input the adder 32 through the resistor 41 is applied only to the source 38, setting the initial level of time-current characteristics corresponding to the maximum response time of the thermal protection, in particular - 600 seconds. When the current in one of the windings 4 reaches the initial overload current (in particular, I / I = 1.25), the rectifier 29 starts working from the inverter 28, forming a linearly varying positive voltage at its output of the rectified voltage, which is supplied to the first input through the resistor 33 the adder 32. As a result, at the output of the adder 32, a first oblique portion of the time-current characteristic is formed. Moreover, the coordinate of the break point of the characteristic along the abscissa axis is determined by the value of the resistor 37, and the angle of inclination of the first section is determined by the value of the resistor 33. The second section of the characteristic is formed using a rectifier 30, the output of which at the next value of the overload current (in particular, I / I = 2) a linearly varying negative voltage appears, which is applied through a resistor 34 to the second input of the adder 32. As a result, a second characteristic section with a smaller angle of inclination is formed at its output. The coordinate of the initial break point and the angle of inclination of the second section are set using resistors 39 and 34. Subsequent sections of the time-current characteristic are formed similarly. The coordinates of the break points, the number of sections and their angles of inclination are selected based on the maximum approximation of the approximating characteristic to the real one. Usually enough four to five sections. Simultaneously with the start of operation of the rectifier 29, a positive voltage drop appears at its output of the non-rectified voltage, opening the switch 42 in block 9. As a result, the relay 43 trips, opening contact 44. In the generator 10, the capacitor 45 starts charging from the source follower on transistors 46, 47, forming at the output of the output of the generator 10 sawtooth voltage. The rise time of the sawtooth voltage from zero to the maximum value corresponding to the initial level of the time-current characteristic is equal to the response time of the protection with minimal motor overload (in particular, 600 seconds). When the sawtooth voltage of the generator 10 reaches the voltage established at the output 17 of the shaper 8, the comparator 11 is activated. Under the action of the output signal of the comparator 11, the key 51 is opened and the contactor 52 is activated. The main contacts 3 of the contactor 52 open the power supply circuit of the motor windings 4, and the auxiliary contact 53 he is self-locking. At the same time, the output signal of the comparator 11 is fed to the input 18 of block 7, setting the trigger 25 corresponding to the phase with the highest current to a single state, and also switching the trigger 13 to the single state. In block 7, the corresponding LED 27 lights up and continues to burn after the engine is turned off. And in the circuit 12, under the action of the trigger 13, the key 48 is opened, transferring it from the recording mode to the storage mode. In this case, block 5 displays and stores after the motor is switched off the value of the highest current in the phase at the moment preceding the operation of the protection.

Кнопка 54 обеспечивает возврат контактора 52 в исходное состояние после устранения перегрева электродвигателя.Button 54 returns the contactor 52 to its original state after eliminating motor overheating.

Таким образом, в предлагаемом устройстве достигается высокая точность формирования и контроля время - токовой характеристики по наиболее нагруженной обмотке электродвигателя. Устройство обеспечивает обслуживающий персонал полной информацией о токе и фазе с наибольшим током как в рабочем состоянии, так и после отключения электродвигателя, что упрощает определение причины и места его перегрева и устранение неисправности.Thus, the proposed device achieves high accuracy in the formation and control of the time - current characteristics of the most loaded motor winding. The device provides maintenance personnel with complete information about the current and phase with the highest current both in working condition and after the motor is turned off, which simplifies the determination of the cause and place of its overheating and troubleshooting.

При необходимости в коллекторные цепи ключей 42, 51 блоков 9, 2 могут быть включены светодиоды, сигнализирующие о начале перегрузки электродвигателя и о срабатывании тепловой защиты.If necessary, in the collector circuit of the keys 42, 51 of blocks 9, 2, LEDs can be switched on, indicating the beginning of an overload of the electric motor and the activation of thermal protection.

Устройство характеризуется универсальностью применения, простотой настройки и регулировки. Использованная современная элементная база снижает габариты, массу и стоимость устройства.The device is characterized by versatility of use, ease of setup and adjustment. Used modern element base reduces the dimensions, weight and cost of the device.

Claims (8)

1. Устройство тепловой защиты электродвигателя, содержащее три датчика тока на шинах питания электродвигателя, блок контактора с контактами в цепи питания обмоток электродвигателя и блок индикации, отличающееся тем, что оно снабжено блоком выделения наибольшего напряжения, блоком индикации фазы с наибольшим током, формирователем время-токовой характеристики, блоком фиксации начала перегрузки электродвигателя, генератором пилообразного напряжения, компаратором, схемой выборки-хранения и RS триггером, причем датчики тока подключены к входам блока выделения наибольшего напряжения, с одним выходом которого связаны входы формирователя время-токовой характеристики и устройства выборки-хранения, а с другими выходами - входы блока индикации фазы с наибольшим током, первый выход формирователя время-токовой характеристики через последовательно соединенные блок фиксации начала перегрузки электродвигателя и генератор пилообразного напряжения подключен к первому входу компаратора, а второй выход формирователя - к второму входу компаратора, выход которого соединен с блоком контактора, с управляющим входом блока индикации фазы с наибольшим током и со входом S RS триггера, выход которого связан с управляющим входом схемы выборки-хранения, к выходу которого подключен блок индикации.1. The thermal motor protection device, comprising three current sensors on the motor power buses, a contactor unit with contacts in the power supply circuit of the motor windings and an indication unit, characterized in that it is provided with a voltage isolation unit, a phase indication unit with the highest current, and a time shaper current characteristics, a block for fixing the beginning of motor overload, a sawtooth generator, a comparator, a sampling-storage circuit and an RS trigger, with current sensors connected to odes of the highest voltage isolation unit, with one output of which the inputs of the time-current characteristic driver and the sampling-storage device are connected, and with the other outputs are the inputs of the phase display unit with the highest current, the first output of the time-current characteristic driver through the overload start fixation unit connected in series the electric motor and the sawtooth voltage generator are connected to the first input of the comparator, and the second output of the driver is to the second input of the comparator, the output of which is connected to the unit ontactor, with the control input of the phase display unit with the highest current and with the input S RS of the trigger, the output of which is connected to the control input of the sampling-storage circuit, the output of which is connected to the display unit. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок выделения наибольшего напряжения выполнен на трех операционных выпрямителях, входы которых подключены к входам блока, выходы выпрямленного напряжения объединены и соединены с одним выходом блока, а выходы невыпрямленного напряжения подключены к другим выходам блока.2. The device according to claim 1, characterized in that the unit for isolating the highest voltage is made on three operational rectifiers, the inputs of which are connected to the inputs of the unit, the outputs of the rectified voltage are combined and connected to one output of the unit, and the outputs of the non-rectified voltage are connected to other outputs of the unit. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок индикации фазы с наибольшим током выполнен на трех транзисторных ключах, входы которых подключены к входам блока, а выходы через инверторы связаны с входами S синхронных RS триггеров, к входам C которых подсоединен управляющий вход блока, причем к коллекторам ключей и к выходам RS триггеров подключены светодиоды.3. The device according to claim 1, characterized in that the phase display unit with the highest current is made on three transistor switches, the inputs of which are connected to the inputs of the unit, and the outputs through inverters are connected to the inputs S of synchronous RS flip-flops, to the inputs of which are connected a control input block, and LEDs are connected to the key collectors and to the RS outputs of the triggers. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь время-токовой характеристики электродвигателя содержит инвертор, операционный выпрямитель отрицательного напряжения, операционные выпрямители положительного напряжения и сумматор, причем вход инвертора и вторые входы операционных выпрямителей положительного напряжения подключены к входу блока, выход инвертора связан со вторым входом операционного выпрямителя отрицательного напряжения, выходы выпрямленного напряжения всех операционных выпрямителей через переменные резисторы соединены со входами сумматора, выход которого связан со вторым выходом формирователя, источник положительного опорного напряжения через переменный резистор подключен к первому входу операционного выпрямителя отрицательного напряжения, источник отрицательного опорного напряжения через переменные резисторы подсоединен к первым входам операционных выпрямителей положительного напряжения и к последнему входу сумматора, а выход невыпрямленного напряжения операционного выпрямителя отрицательного напряжения связан с первым выходом формирователя.4. The device according to claim 1, characterized in that the generator of the time-current characteristics of the electric motor contains an inverter, an operational rectifier for negative voltage, operational rectifiers for positive voltage and an adder, the input of the inverter and the second inputs of operational rectifiers for positive voltage connected to the input of the unit, the output of the inverter connected to the second input of the operational rectifier of negative voltage, the outputs of the rectified voltage of all operational rectifiers through variable resistors s are connected to the inputs of the adder, the output of which is connected to the second output of the driver, the source of the positive reference voltage through an alternating resistor is connected to the first input of the operational rectifier of negative voltage, the source of the negative reference voltage through alternating resistors is connected to the first inputs of operational rectifiers of positive voltage and to the last input of the adder and the output of the non-rectified voltage of the operating rectifier of the negative voltage is connected to the first output shaper. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок фиксации начала перегрузки электродвигателя содержит транзисторный ключ, вход которого связан с входом блока, а в коллекторной цепи включена обмотка реле, контакт на размыкание которого соединен с выходом блока.5. The device according to claim 1, characterized in that the block for fixing the start of the motor overload contains a transistor switch, the input of which is connected to the input of the block, and a relay coil is connected in the collector circuit, the opening contact of which is connected to the block output. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что генератор пилообразного напряжения содержит конденсатор, подключенный к входу генератора и к истоковому повторителю на полевом и биполярном транзисторах, выход которого связан с выходом генератора.6. The device according to claim 1, characterized in that the sawtooth voltage generator contains a capacitor connected to the input of the generator and to the source follower on the field and bipolar transistors, the output of which is connected with the output of the generator. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что схема выборки-хранения содержит ключ, вход которого подключен к входу схемы выборки-хранения, управляющий вход ключа - к управляющему входу схемы, а выход - к запоминающему конденсатору и к входу повторителя напряжения на операционном усилителе, выход которого соединен с выходом схемы выборки-хранения.7. The device according to claim 1, characterized in that the sample-storage circuit contains a key, the input of which is connected to the input of the sample-storage circuit, the control input of the key to the control input of the circuit, and the output to the storage capacitor and to the input of the voltage follower operational amplifier, the output of which is connected to the output of the sample-storage circuit. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок контактора содержит транзисторный ключ, вход которого соединен с входом блока, а в коллекторную цепь ключа включена обмотка контактора, причем параллельно транзистору подключены последовательно соединенные вспомогательный разомкнутый контакт контактора и нормально-замкнутая кнопка отключения контактора. 8. The device according to claim 1, characterized in that the contactor block contains a transistor switch, the input of which is connected to the block input, and the contactor winding is included in the key collector circuit, and the auxiliary contactor of the contactor and the normally-closed disconnect button are connected in series to the transistor contactor.
RU2012112300/07A 2012-03-29 2012-03-29 Device for thermal protection of electric motor RU2498472C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012112300/07A RU2498472C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Device for thermal protection of electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012112300/07A RU2498472C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Device for thermal protection of electric motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012112300A RU2012112300A (en) 2013-10-10
RU2498472C1 true RU2498472C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49302569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012112300/07A RU2498472C1 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Device for thermal protection of electric motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2498472C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637931C2 (en) * 2016-01-11 2017-12-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Method of protecting the electric engine from technological overloads and device for its implementation
RU184112U1 (en) * 2018-03-19 2018-10-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" Device for signaling overload of several electric motors

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808503A (en) * 1972-05-23 1974-04-30 Sprecher & Schuh Ag Electronic motor protection relay with current-dependent release action
SU1661898A1 (en) * 1988-11-14 1991-07-07 Ставропольский политехнический институт Current protection device
RU2179360C2 (en) * 1999-02-04 2002-02-10 Вологодский государственный технический университет Relay protective gear for induction motor
RU2263383C1 (en) * 2003-02-25 2005-10-27 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) Фирма "ТЭТРА, ЛТД" Electric motor and driven equipment protective device
US20070121259A1 (en) * 2005-02-01 2007-05-31 Abb Oy Thermal Overload Protection
RU2415504C2 (en) * 2009-03-23 2011-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) Device to protect three-phase asynchronous motors
WO2020110356A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-04 株式会社エスアンドイーコーポレーション Holder for taping tape

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808503A (en) * 1972-05-23 1974-04-30 Sprecher & Schuh Ag Electronic motor protection relay with current-dependent release action
SU1661898A1 (en) * 1988-11-14 1991-07-07 Ставропольский политехнический институт Current protection device
RU2179360C2 (en) * 1999-02-04 2002-02-10 Вологодский государственный технический университет Relay protective gear for induction motor
RU2263383C1 (en) * 2003-02-25 2005-10-27 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) Фирма "ТЭТРА, ЛТД" Electric motor and driven equipment protective device
US20070121259A1 (en) * 2005-02-01 2007-05-31 Abb Oy Thermal Overload Protection
RU2415504C2 (en) * 2009-03-23 2011-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) Device to protect three-phase asynchronous motors
WO2020110356A1 (en) * 2018-11-27 2020-06-04 株式会社エスアンドイーコーポレーション Holder for taping tape

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637931C2 (en) * 2016-01-11 2017-12-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Method of protecting the electric engine from technological overloads and device for its implementation
RU184112U1 (en) * 2018-03-19 2018-10-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" Device for signaling overload of several electric motors

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012112300A (en) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9042146B2 (en) DC pre-charge circuit
US8760218B2 (en) System and method for operating an electric power converter
US8897040B2 (en) Power converter systems and methods of operating a power converter system
EP2264884A3 (en) Inverter device
CN102545639A (en) Circuit and method for regulating a DC voltage and power con-verter
JP2009148014A (en) Method for interconnection photovoltaic power generation system
US11005408B2 (en) Protective device for an electric drive system, electric drive system, and method for operating an electric drive system
EP2325971A2 (en) Multi-tasking power processor for a vehicle electric system
CN112994506A (en) Staggered inverter
van Duijsen et al. Requirements on Power Electronics for converting Kitchen Appliances from AC to DC
JP6884922B2 (en) Power converter
RU2498472C1 (en) Device for thermal protection of electric motor
US5687069A (en) Rectifier bridge apparatus
RU2557807C2 (en) Frequency converter
Empringham et al. Matrix converter protection for more electric aircraft applications
CN210201543U (en) Charging circuit for improving reliability and photovoltaic air conditioning equipment
CA2788827A1 (en) System employing a thermoelectric device to power an electronic circuit from heat generated by semiconductor devices, and method of powering a system
CN203387397U (en) Soft starting circuit structure of large-power photovoltaic inverter auxiliary power supply
RU2402855C1 (en) Transistor transducer of three-phase mains voltage in direct voltage
RU2579153C1 (en) Direct current drive
RU29620U1 (en) Submersible Pump Control Station
JPH03289362A (en) Power converter
RU103249U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC START-UP
RU98629U1 (en) CONTROLLED SWITCH DEVICE
US9124119B2 (en) System for generating electrical power and method of operating the system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170330