ю |
О1
сг
00 Изобретение относитс к устройствам дл защиты электродвигателей от перегрузки и может быть использовано в схемах управлени электродвигател ми . Цель изобретени - повышение точности защиты. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит электродвигатель 1 с датчиком 2 тока, квадратичный преобразователь 3, вход которого соединен с первым выходом датчика 2 тока, преобразователь 4 напр жениеток , вход которого соединен с выходо квадратичного преобразовател 3, детектор 5, функциональный блок 6, тер мическую модель 7 электродвигател 1, первый вход которой соединен с вы ходом преобразовател 4 напр жениеток , вход детектора 5 соединен с выходом датчика 2 тока, а выход детектора 5 соединен входом функционального блока 6, выход же последователь но соедин етс с вторьм входом терми ческой модели 7 электродвигател , блок 8 определени среднеквадратичного значени тока, блок 9 задержки, первый ключ 10, второй ключ П, компаратор 12, блок 13 контрол обрыва фазы, усилитель 14 и исполнительное реле. 15, причем вход блока 8 определени среднеквадратичного тока соеди нен с четвертым выходом датчика 2 ,тока, выход блока 8 определени сред неквадратичного значени тока соединен с первым входом второго 1 ;л1оча 11 второй вход Которого соединен с первым выходом блока 9 задержки,, а второй его выход соединен с вторым входом первого ключа 10, первый вход последнего соединен с выходом термической модели 7 электродвигател 1, выходы первого и второго ключей 10 и 11 соединены соответственно с первым и вторым входами компаратора 12, выход последнего соединен с первым входом усилител 14, второй вход которого соединен с выходом блока 13 контрол обрыва фазы, а вход последйего соединен с третьим выходом датчика 2 тока, выход усилител 14 соединен с входом исполнительного реле 1 5 , Устройство дл защиты электродвигател от перегрузки работает следующим образом. На выходе датчика 2 тока формируетс сигнал, пропорциональный сред1 12 нему значению тока во всех трех фазах (или току кор двигател посто нного тока). Этот сигнал подаетс на вход квадратичного преобразовател 3 и с его выхода сигнал, пропорциональный квадрату тока двигател 1, подаетс на вход преобразовател 4 напр жение-ток. Детектор 5 тока, на вход которого поступает сигнал с второго выхода датчика 2 тока, служит дл определени того, включен ли двигатель или выключен. При превышении током порогового значени , равного 0,3 1ц, детектор 5 подает ток в функциональный блок 6, на выходе которого формируетс ток, пропорциональный мощности потерь в стали ( Pfe ) На выходе преобразовател 4 напр жение-ток формируетс ток, пропорциональный мощности потерь в меди (). Оба тока, пропорциональные. потер м P(.|j и Ppg , подаютс на входы .термической модели 7, на выходе которой образуетс напр жение, в определенном масштабе соответствующее нагреву защищаемого электродвигател . Сигнал с выхода термической модели 7 поступает на первый вход первого ключа 10, который открываетс сигналом с второго выхода блока 9 задержки, поступающим на второй (управл ющий) вход первого ключа 10, Блок 9 задержки выдает сигнал с второго выхода после включени устройства защиты (подачи питани ) через интервал времени «- 2 U , J J-T где Т - посто нна нагрева защищаемого электродвигател . С четвертого выхода датчика 2 тока сигнал поступает на вход блока 8 определени среднеквадратичного значени тока, а с выхода последнего на первый вход второго ключа 11, на второй (управл ющий) вход которого поступает сигнал с первого выхода блока 9 задержки. На первом выходе последнего сигнал присутствует только в интервале времени задержки, когда на втором его выходе сигнал отсутствует . Так как среднеквадратичное значение тока косвенно характеризует нагрев электродвигател , его используют дл контрол нагрева электродвигател в интервале подготовки основного канала защиты и нормальной работе. Промасштабированный сигнал с блока 8 определени среднеквадратичного значени тока через второй ключ П-ностунает на второй вход компаратора 12 где сравниваетс с предельной величиной напр жени , соответствующего предельному нагреву двигател . При превышении предельного значени на выходе компаратора по вл етс сигнал , который подаетс в усилитель 14 (на первый его вход), а сигнал с его выхода управл ет включением (отключе нием) исполнительного реле 15, имеющего сигнальный и силовой контакты, причем последний служит дл отключени двигател . Через интервал времени t,3T после включени устройства в работу сигнал на первом выходе блока 9 задержки исчезает, а по вл етс на втором его выходе, воздейству на управл ющий вход первого ключа 10, Второй ключ 11 закрываетс , а первый ключ 10 открьгааетс и сигнал с выхода термической модели 7 поступает на первый вход компаратора 12°, где сравниваетс с предельной величиной напр жени , соответствующего предельному нагреву двигател . При превыщении предельного значени на выходе компаратбра 12 по вл етс сигнал, который усиливаетс уси лителем 14 и воздействует на исполнительное реле 15, С третьего выхода датчика 2 тока сигнал поступает на вход блока 13 контрол обрыва фазы двигател ,который косвенно определ ет состо ние асимметрют и обрыва фазы. При обрыве фазы на выходе блока контрол обрыва фазы по вл етс сигнал, который поступает навторой вход усилител 14 и далее - на вход исполнительного реле 15, Исполнитель ное реле срабатывает, производ соот ветствующие переключени . Технические преимущества .предлагаемого устройства по сравнению с из вестным заключаютс в следующем. Если температура электродвигател достигла своего рабочего значени , например 100°С, и в это врем включено устройство защиты от перегрузки, при чем начальна температура термической модели установлена равной температуре окружающей среды (--20 С), то ощибка устройства защиты в определеНИИ температуры электродвигател будет л () (100-20)6, где Од - начальна температура электродвигател ; Q начальна температура модели j Tj, - посто нна нагрева электродвигател . В первый момент после включени Е 80 С; при (при t О) 29°С; при t 80е 80е - 11°С; при t .31 4°С. Таким образом в интервале О t 4 ЗТ„ ошибка устройства дл защиты электродвигател от перегрузки от 80 до , т.е, значительна. Если в этом ннтер-вале контроль нагрузки вести по ве- . личине, пропорциональной среднеквадратичному току двигател , причем осуществл ть контроль так, чтобы среднеквадратичный ток не превышал номинального , то двигатель никогда не пе регреетс , так как в этом случае установивша с температура С не превышает номинальной, Действительно ЮООРц ( ) МП В(а + количество тепла, выдел емого в электродвигателе в единицу времени; теплоотдача; номинальна мощность двигател ; коэффициент потерь; КПД двигател ; номинальный ток двигател ; среднеквадратичное знaчe ; ние тока двигател . Из последнего выражени находим. что при I + 1) номинальное значение установившейс температуры двигател , т.е, при 1 1„ ан. При применении предлагаемого устройства двигатель защищаетс от тепловых перегрузок в интервале от включени тепловой защиты (косвенного типа ) до наступлени адекватности тепловой модели объекту (t 3 - 4 посто нных времени нагрева электродвигател ) и, следовательно, повышаетс фактический ресурс электродвигател ,