RU37279U1 - Устройство для защиты электродвигателя - Google Patents

Description

2003130897

.JillMIMfflllll.,Н 02 Н 7/00. 7,08

УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты электродвигателей от аварийных режимов работы.

Известно 1 устройство для защиты электродвигателя, содержащее трансформаторы тока для включения в разные фазы питания электродвигателя, выпрямитель, блок контроля перегрузки, блок формирования времятоковой характеристики, состоящий из теплового имитатора электродвигателя и компаратора, и исполнительное реле.

Основным недостатком известного устройства является ограниченность его функциональных возможностей защиты, не учитывающей всей необходимой совокупности реальных физических процессов, протекающих при работе двигателя.

Наиболее близкими по технической сущности и принятым за прототип заявляемого устройства является устройство 2, содержащее блок управления с контроллером, имеющим программируемый модуль для периодического вычисления цифровых данных, представляющих температуру двигателя; контроллер имеет также средства для выдачи выходного сигнала. Кроме того, блок управления содержит коммутационные средства, (например, контактор), реагирующие на выходной сигнал контроллера и предназначенные для отключения двигателя. Контроллер имеет энергонезависимую память. В состав блока управления устройства входит таймер, соединенный с контроллером; в качестве указанного таймера может использоваться R-C контур.

Вычисление температуры защищаемого двигателя производится на основании аналоговых сигналов датчиков тока, включенных в цепи питания двигателя. Эти сигналы поступают на вход аналого-цифрового преобразователя и затем и цифровой форме передаются в программируемый модуль, содержащий математическую тепловую модель двигателя. Использование последней позволяет воспроизводить температуру двигателя как в процессе его работы, так и в периоды после его отключения. В последнем случае в тепловую модель вводятся данные о времени пребывания двигателя в обесточенном состоянии; эти данные поступают от таймера, выполненного в виде R-C контура.

Недостаток устройства-прототипа заключается в существенно ограниченном диапазоне времени обесточенного состояния двигателя, которое может воспроизводиться таймером, выполненным в виде R-C контура (практически не более десятков минут). У достаточно мощных двигателей постоянные времени процесса охлаждения имеют порядок нескольких часов, в связи с чем требуется отслеживать процесс изменения их температуры в обесточенном состоянии в диапазоне до десяти часов и более.

Технический результат полезной модели - расширение диапазона контролируемого времени обесточенного состояния двигателя.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для защиты электродвигателя, содержащем выводы для подключения к питающей сети, контактор, датчики тока, включенные в цепи питания обмоток двигателя, блок управления с контроллером, имеющим органы управления, программируемый модуль, энергонезависимую память и исполнительное реле, в состав контроллера дополнительно введены часы реального времени и питающий их ионистор.

Сущность полезной модели заключается в применении для контроля времени обесточенного состояния двигателя часов реального времени с практически неограниченным диапазоном отсчитываемого времени. Диапазон контролируемого времени обесточенного состояния двигателя в данном случае ограничивается только емкостью ионистора, заряда которого хватает для нормального функционирования часов реального времени в течение не менее 15ч.

На фиг. показана схема устройства для защиты электродвигателя, где приняты следующие обозначения:

I- выводы устройства защиты,

2-главные контакты контактора,

3-обмотка контактора,

4-блок управления,

5-контроллер,

6-органы управления,

7-программируемый модуль,

8-энергонезависимая память,

9-часы реального времени,

10-ионистор,

I1- обмотка исполнительного реле,

12-контакт исполнительного реле,

13-датчики тока,

14-обмотки двигателя.

ления 4, имеющий контроллер 5 с органами управления 6, программируемым модулем 7. энергонезависимой памятью 8, часами реального времени 9, и ионистором 10. Контроллер 5 содержит также исполнительное реле с обмоткой 11. В цепи питания обмоток 14 двигателя включены датчики тока 13, выходы которых соединены со входами контроллера 5.

Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на выводы устройства 1 получает питание контроллер 5, который инициализируется и становится готовым к выполнению оперативных команд, поступающих от органов управления 6. Получив команду на включение двигателя, контроллер 5 включает обмотку 11 исполнительного реле. Последнее замыкает свой контакт 12, подавая питание на обмотку 3 контактора, который включается и своими контактами 2 подключает обмотки 14 двигателя к выводам устройства 1, тем самым включая двигатель к источнику питания.

В процессе работы двигателя программируемый модуль 7 контроллера 5 производит периодические вычисления температуры обмоток 14 двигателя на основе тока, измеренного датчиками 13, и времени его протекания, с использованием параметров математической тепловой модели двигателя, записанной в программируемом модуле 7. Когда вычисленные данные температуры обмотки достигают или превышают предписанный верхний предел, контроллер 5 обесточивает обмотку 11 исполнительного реле, что приводит к отключению двигателя; при этом последние вычисленные данные сохраняются в энергонезависимой памяти 8 контроллера 5.

Одновременно с отключением двигателя контроллер 5 запускает часы реального времени 9, питающиеся от ионистора 10. При поступлении команды на повторное включение двигателя контроллер 5 считывает из энергонезависимой памяти 8 данные температуры обмотки в момент отключения двигателя, а из часов реального времени - время его обесточенного состояния, и по этим данным в программируемом модуле 7 вычисляется температура двигателя в момент его повторного включения. Последние данные используются программируемым модулем 7 для проведения вычислений последующего изменения температуры двигателя в процессе его работы. При этом использование часов реального времени позволяет вычислять температуру двигателя в момент его повторного включения при перерывах в его работе любой длительности, до соответствующих полному охлаждению двигателя включительно.

2. Устройство и способ защиты двигателя от перегрузки с использованием сигнала прошедшего времени, позволяюш;его вычислять данные о температуре двигателя независимо от временного перерыва питания. Пат. США .№ 5 644 510, Н 02 Н 7/00, 1997.

Claims (1)

1. Устройство для защиты электродвигателя, содержащее выводы для подключения к питающей сети, контактор с обмоткой и главными контактами, датчики тока, включенные в цепи питания обмоток двигателя, блок управления с контроллером, имеющим органы управления, программируемый модуль, энергонезависимую память и исполнительное реле с обмоткой и контактом, отличающееся тем, что в состав контроллера дополнительно введены часы реального времени и питающий их ионистор.