RU2499340C2 - Device of thermal engine protection - Google Patents
Device of thermal engine protection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499340C2 RU2499340C2 RU2012107030/07A RU2012107030A RU2499340C2 RU 2499340 C2 RU2499340 C2 RU 2499340C2 RU 2012107030/07 A RU2012107030/07 A RU 2012107030/07A RU 2012107030 A RU2012107030 A RU 2012107030A RU 2499340 C2 RU2499340 C2 RU 2499340C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- unit
- current
- outputs
- contactor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
Description
Предложение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах тепловой защиты электродвигателей для предотвращения недопустимого повышения температуры их обмоток.The proposal relates to electrical engineering and can be used in thermal protection devices for electric motors to prevent an unacceptable increase in the temperature of their windings.
Известно устройство для защиты от тепловой перегрузки (патент WO 2005109592, МПК H02H 7/085, 31.03.2005), содержащее датчики фазных токов, квадраторы, разностные усилители, интеграторы, элементы памяти, блоки выделения максимального и минимального напряжений, компаратор и выключатель. Недостаток устройства состоит в большом числе нелинейных преобразователей, снижающих его точность и надежность, а также в отсутствии элементов индикации, позволяющих диагностировать место и характер возникшей неисправности.A device for protecting against thermal overload (patent WO 2005109592, IPC
Известно устройство для тепловой защиты двигателя (патент RU 2227354, МПК H02H 5/04, H02H 7/06, 20.04.2004), содержащее контактор с контактами в цепи обмоток двигателя и обмоткой, подключенной к цепи питания, датчики тока в цепях питания двигателя, блок управления с органами управления и контроллером с энергонезависимой памятью и программным модулем, узел измерения сопротивления и два промежуточных реле.A device for thermal protection of the motor (patent RU 2227354, IPC
Недостатком устройства является весьма сложный алгоритм вычисления температуры обмотки, требующий знание параметров тепловой схемы замещения двигателя и периодического определения омического сопротивления его обмотки. Кроме того, известное устройство не обеспечивает обслуживающий персонал информацией о месте и характере тепловой перегрузки двигателя.The disadvantage of this device is a very complex algorithm for calculating the temperature of the winding, requiring knowledge of the parameters of the thermal equivalent circuit of the motor and periodic determination of the ohmic resistance of its winding. In addition, the known device does not provide service personnel with information about the location and nature of the thermal overload of the engine.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство релейной защиты асинхронного двигателя (патент RU 2179360, МПК H02H 7/085, H02H 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.Closest to the proposed device is the relay protection of an induction motor (patent RU 2179360, IPC
Устройство обеспечивает определение допустимого времени работы от момента появления перегрузки до остановки электродвигателя в зависимости от кратности отношения фазного и номинального токов.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 наличии большого числа преобразователей, необходимости поочередной обработки фазных токов двигателя, отсутствии индикации фазы с наибольшим током и величины тока перегрузки двигателя.The disadvantage of this device is the presence of a 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 the magnitude of the motor overload current.
Предлагаемое устройство основано на использовании стандартной время - токовой характеристики двигателя в зоне токов перегрузки, обычно прикладываемой к документации на двигатель заводом изготовителем. Оно позволяет существенно упростить конструкцию, повысить надежность и быстродействие устройства защиты, сократить объем и стоимость оборудования, облегчить его настройку и эксплуатацию. Кроме того, устройство индицирует как в процессе работы, так и после остановки двигателя величину текущего тока, тока перегрузки и фазу с наибольшим током, что упрощает определение места, причины и степени тепловой перегрузки двигателя.The proposed device is based on the use of standard time - current characteristics of the motor in the area of overload currents, usually applied to the documentation for the motor by the manufacturer. It allows you to significantly simplify the design, increase the reliability 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 engine stops the current current, overload current and phase with the highest current, which simplifies the determination of the location, cause and degree of thermal overload of the motor.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства тепловой защиты двигателя. На фиг.2 показана типичная время - токовая характеристика двигателя, задающая временную зону (t) срабатывания тепловой защиты в функции от величины тока перегрузки двигателя (I/Iном).Figure 1 presents a functional diagram of a device for thermal protection of the engine. Figure 2 shows a typical time - the current characteristic of the motor, which sets the time zone (t) of the thermal protection operation as a function of the magnitude of the motor overload current (I / I nom ).
Устройство содержит блок 1 контактора с контактами 2 в цепи питания обмоток 3 двигателя, индикатор 4 тока и датчики 5 тока в фазах питающей двигатель сети. Устройство снабжено блоком 6 выделения наибольшего напряжения, блоком 7 индикации фазы с наибольшим током, компараторами 8, таймерами 9, элементами 10 запрета, элементом 11 ИЛИ и блоком 12 индикации величины тока перегрузки двигателя. Датчики 5 подключены к входам блока 6, с одним выходом 13 которого связаны входы компараторов 8 и индикатора 4 тока, а с другими выходами 14 - входы блока 7 индикации фазы с наибольшим током. Выходы компараторов 8, кроме последнего, соединены непосредственно и через таймеры 9 с первыми и вторыми входами соответствующих элементов 10 запрета, к выходам которых подключены входы блока 12 и входы элемента 11 ИЛИ. Выход элемента 11 связан с входом блока 1 контактора и с управляющим входом блока 7. Выход последнего компаратора 8 соединен с последними входами блока 12 и элемента 11.The device comprises a
Блок 6 выполнен на операционных выпрямителях 15, входы которых подключены к входам блока 6, выходы 16 выпрямленного напряжения объединены и соединены с одним выходом 13 блока 6, а выходы 17 невыпрямленного напряжения подключены к другим выходам 14 блока 6.
Блок 7 выполнен на транзисторных ключах 18, входы которых подключены к входам блока 7, а выходы через инверторы 19, связаны с входами S синхронных RS триггеров 20, к входам С которых подключен управляющий вход блока 7. К коллекторам ключей 18 и к выходам RS триггеров 20 подсоединены светодиоды 21 и 22.
Элементы 10 запрета выполнены в виде элементов 2И с прямым (первым) и инверсным (вторым) входами.Elements 10 of the ban are made in the form of elements 2I with direct (first) and inverse (second) inputs.
Блок 12 выполнен в виде RS триггеров 23, к входам S которых подключены входы блока 12, а к выходам - светодиоды 24.Block 12 is made in the form of RS triggers 23, to the inputs S of which the inputs of block 12 are connected, and the LEDs 24 are connected to the outputs.
Блок 1 содержит транзисторный ключ 25, вход которого соединен с входом блока 1, а в коллекторную цепь ключа 25 включена обмотка 26 контактора, причем транзистор 25 запараллелен последовательно соединенными вспомогательным замыкающим контактом 27 контактора и нормально-замкнутой кнопкой 28 отключения контактора.
Устройство тепловой защиты двигателя работает следующим образом.The thermal protection device of the engine operates as follows.
При подаче питания на двигатель в обмотках 3 протекают фазные токи, воздействующие на датчики 5. На выходах датчиков 5 появляются постоянные напряжения, пропорциональные действующим значениям фазных токов. В блоке 6 на объединенных выходах 16 выпрямителей 15 выделяется наибольшее входное напряжение, например от датчика 5, расположенного на фазе A. Это напряжение поступает на выход 13 блока 6. Одновременно с этим на выходе 17 верхнего по схеме выпрямителя 15 появляется положительное, а на выходах 17 других выпрямителей 15 - отрицательные напряжения, под действием которых в блоке 7 открывается верхний ключ 18 и закрываются нижние ключи 18. При этом загорается верхний светодиод 21, сигнализирующий о том, что наибольший ток протекает в фазе A. Кроме того, выходные сигналы ключей 18 через инверторы 19 поступают на входы S триггеров 20, подготавливая их к запоминанию фазы с наибольшим током в момент, предшествующий срабатыванию тепловой защиты.When power is supplied to the motor, phase currents flow through the
Напряжение с выхода 13 блока 6 поступает на индикатор 4 текущего максимального фазного тока и на входы компараторов 8. Верхний компаратор 8 настроен на начальное значение тока перегрузки. Согласно конкретной характеристике на фиг.2 оно составляет I/Iном=1,25. Последующие компараторы 8 настроены соответственно на I/Iном=3,3; 5,6; 10. Каждому из указанных значений токов перегрузки соответствуют допустимые значения времени протекания указанных токов. Согласно характеристике на фиг.2 они составляют t=400 с; 40 с; 6,3 с; 2,1 с и 0 с. Указанные времена в устройстве задаются таймерами 9.The voltage from the output 13 of
При этом характеристика, реализуемая предлагаемым устройством, будет иметь вид ступенчатый ломаной линии, каждая точка которой расположена внутри заданной зоны срабатывания тепловой защиты.In this case, the characteristic implemented by the proposed device will be in the form of a stepped broken line, each point of which is located inside a given zone of operation of thermal protection.
При срабатывании верхнего компаратора 8 запускается таймер 9, формирующий импульс длительностью 400 с и блокирующий на это время прохождение высокого потенциала от компаратора 8 через элемент 10 на блок 12 и элемент 11. По окончании импульса таймера 9 блокировка (запрет) с элемента 10 снимается и высокий потенциал от компаратора 8 через элемент 11 открывает ключ 25 в блоке 1, запитывающий обмотку 26 контактора. Основные контакты 2 контактора отключают двигатель от сети, а вспомогательный контакт 27 самоблокирует контактор. Одновременно с этим под действием высокого потенциала с выхода верхнего элемента 10 в блоке 12 срабатывает верхний триггер 23, зажигая верхний светодиод 24, сигнализирующий о том, что ток перегрузки, вызвавший срабатывание тепловой защиты двигателя лежит в пределах 1,25≤I/Iном<2.When the upper comparator 8 is triggered, a
Под действием высокого потенциала на выходе элемента 11, поступающего на управляющий вход блока 7, срабатывает один из триггеров 20, соответствующий фазе с наибольшим током, вызывая загорание одного из светодиодов 22, дублируя погасший после отключения двигателя светодиод 21.Under the action of a high potential, one of the
Аналогично работает устройство при достижении током перегрузки следующего порогового уровня. При этом срабатывает следующий компаратор 8 и запускается следующий таймер 9, по окончании импульса которого срабатывает блок 11, а в блоке 12 зажигается соответствующий светодиод 24.The device works similarly when the overload current reaches the next threshold level. In this case, the next comparator 8 is activated and the
При достижении током перегрузки значения, приравненного к току короткого замыкания (для рассматриваемого конкретного случая I/Iном>10), срабатывает последний (нижний) компаратор 8, выходной потенциал которого без задержки поступает на блок 1, вызывая максимально быстрое отключение двигателя.When the overload current reaches a value equivalent to a short circuit current (for the particular case I / I nom > 10), the last (lower) comparator 8 is activated, the output potential of which without delay arrives at
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает контроль теплового состояния двигателя по максимальному фазному току, обладает высокой информативностью, отображая состояние двигателя как в рабочем состоянии, так и в момент, предшествующий его аварийному отключению, и сохраняя эти данные после отключения. Количество содержащихся в устройстве однотипных каналов контроля, включающих в себя компараторы, таймеры и элементы запрета, относительно невелико и их настройка и регулировка под конкретные характеристики двигателя достаточно просты. С увеличением числа каналов контроля повышается точность аппроксимации время - токовой характеристики двигателя, но несколько усложняется устройство.Thus, the proposed device provides control of the thermal state of the engine by the maximum phase current, has a high information content, displaying the state of the engine both in working condition and at the time preceding its emergency shutdown, and storing this data after shutdown. The number of the same type of control channels contained in the device, including comparators, timers and prohibition elements, is relatively small and their setting and adjustment for specific engine characteristics is quite simple. With an increase in the number of control channels, the accuracy of approximation of the time - current characteristics of the motor increases, but the device is somewhat complicated.
Содержащаяся в устройстве кнопка 28 позволяет после устранения неисправности и остывания двигателя вернуть устройство в исходное состояние.The button 28 contained in the device allows, after troubleshooting and cooling the engine, to return the device to its original state.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012107030/07A RU2499340C2 (en) | 2012-02-27 | 2012-02-27 | Device of thermal engine protection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012107030/07A RU2499340C2 (en) | 2012-02-27 | 2012-02-27 | Device of thermal engine protection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012107030A RU2012107030A (en) | 2013-09-10 |
RU2499340C2 true RU2499340C2 (en) | 2013-11-20 |
Family
ID=49164399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012107030/07A RU2499340C2 (en) | 2012-02-27 | 2012-02-27 | Device of thermal engine protection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499340C2 (en) |
Citations (9)
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 |
US4939437A (en) * | 1988-06-22 | 1990-07-03 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Motor controller |
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 |
RU2227354C2 (en) * | 2002-04-01 | 2004-04-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" | Method of thermal protection of electric motor and arrangement for its realization |
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 |
-
2012
- 2012-02-27 RU RU2012107030/07A patent/RU2499340C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
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 |
US4939437A (en) * | 1988-06-22 | 1990-07-03 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Motor controller |
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 |
RU2227354C2 (en) * | 2002-04-01 | 2004-04-20 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" | Method of thermal protection of electric motor and arrangement for its realization |
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012107030A (en) | 2013-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106415968B (en) | Half voltage dependent form breaker | |
CN105493218B (en) | Breaker with hybrid switch | |
RU2553669C2 (en) | Automatic circuit breaker with fault indication and secondary power supply source | |
RU2013154557A (en) | CONTROL METHOD FOR ROTATING ELECTRIC MACHINE, RELATED CONTROL SYSTEM AND ROTATING ELECTRIC MACHINE | |
RU2499340C2 (en) | Device of thermal engine protection | |
AU5384200A (en) | A monitor circuit for a current limiting device | |
RU2621704C1 (en) | Activation device for three-phase transformer | |
RU161347U1 (en) | SECURITY AND INFORMATION DEVICE | |
CN102832798B (en) | One powers on buffer control circuit and control method thereof | |
CN203387397U (en) | Soft starting circuit structure of large-power photovoltaic inverter auxiliary power supply | |
RU2009115428A (en) | EXPLOSIVE MAGNETIC STARTER | |
RU2498472C1 (en) | Device for thermal protection of electric motor | |
CN201226444Y (en) | Control device for protecting low-voltage motor | |
RU2294586C1 (en) | Device for protection of electric motor from non full phase modes and overload | |
CN204425042U (en) | A kind of Novel measuring cabinet | |
RU62303U1 (en) | DEVICE FOR SYMMETRATION OF PARTIAL PHASE MODES | |
RU2395898C1 (en) | Electronic relay with overload protection by alternating current | |
CN202564702U (en) | Plug with ground wire live protection mechanism | |
RU2514129C1 (en) | System for controlling electrical heating temperature | |
RU123747U1 (en) | CONTROL DEVICE FOR THE ARROW ELECTRIC DRIVE AND CONTROL DEVICE FOR THE TWIN ARROW ELECTRIC DRIVES | |
RU192529U1 (en) | ZERO BREAKER CONTROL DEVICE FOR THE COMPLETE COMBINE COMBINE CONTROL DEVICE | |
RU1786584C (en) | Device for electric drive protection | |
CN203617699U (en) | Breaker reject-operation protection device | |
RU15054U1 (en) | COMBATED PROTECTIVE CIRCUIT BREAKER | |
RU174823U1 (en) | ELECTRICAL WIRING DIAGRAM OF THE MAIN CRANE CONTACTOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170228 |