SU1367106A1 - Устройство защиты изол ции обмоток электродвигател от увлажнени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты изол ции от увлажнени . Цель изобретени  - уменьшение расхода электроэнергии и идентификаци  причин изменени  сопротивлени  изол ции. Сеть 8устройстве коммутационный блок 1 и источник 2 низкого напр жени , присоединены к питающей сети, блок 3 измерени  сопротивлени  изол ции и источник 2 низкого напр жени  присоединены к обмоткам двигател  4 через коммутационный блок 1. Выход блока 3 измерени  присоединен к блокам 6 и 7 сравнени . В устройстве при помощи блоков 6 и 7 ера нени ,блоков 9и 10 регулировани  опорных напр жений и автомата 11 нулевой пам ти происходит измерение и запоминание сопротивлени  сухой изол ции, по значению которого устанавливаетс  момент подключени  источника 2 напрй- жени . Благодар  этому исключаютс  неоправданные подключени  источника напр жени . 2 ил. с S (/) С

Description

со

Q5

11367106

Изобретение относитс  к электро

технике и может быть использовано дл  защиты от увлажнени  изол ции обмоток электродвигателей, работающих со значительными перерывами между включени ми в местах с измен ющейс  влажностью и температурой окружа- кщей среды.

Цель изобретени  - уменьшение pacхода электроэнергии и идентификаци  причин изменени  сопротивлени , изол ции .

Защита основана на подключении обмоток к источнику напр жени  во врем  технологических пауз к поддержании тем самым температуры обмотки выше температуры окружающей среды.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональна  электрическа  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит коммутационный блок 1, источник 2 низкого напр жени , блок 3 измерени  сопротивлени  изол ции, подключенный к обмоткам электродвигател  А, блок 5 питани , блоки 6 и 7 сравнени , программный блок 8, блоки 9 и to регулировани  опорных напр жений, автомат 11 нулевой пам 

ти, блок 12-сигнализации и блокировки,

.

Коммутационнйй блок 1 и источник 2 низкого напр жени  присоединены к питающей сети. Блок 3 измерени  сопротивлени  ИЗОЛЯЩ1И и источник присоединены к обмоткам двигател  4 через коммутационный блок 1, Выход блока 3 присоединен к блокам 6 и 7 сравнени , выход блока 6 присоединен к коммутационному блоку 1, а выход блока 7 присоединен к автомату 11 нулевой пам ти и блоку 12 сигнализации и блбкировки. Первый выход автомата 11 нулевой пам ти присоединен к блокам 9 и 10 регулировани  опорных на- цр жеНИИ, выходы которых соединены с блоками 6 и 7, второй выход блока 11 соединен с блоком 12 сигнализации и блокировки, выход которого соединен с блоком 1. Вход блока 1Т сое динен с выходом программного блока 8, который управл емым входом и управл ющим выходом соединен с блоком 1, управл емый выход которого также соединен с блоком 1t, Все блоки за исключением блока 1, источника 2 и двигател  4 присоединены к блоку пита- ни  5,

15

Q

20

25

,

30

35

45

о , :

50

55

Устройство работает следующим образом .

Когда двигатель 4 подключен к питающей сети коммутационным блоком 1, то блок 1 отключает цепи измерени  блока 3 и цепи подсушки источника 2, а также отключает блок 5 питани  от сети. При отключении блоком 1 двигател  4 от питающей сети блок 1 подключает блок 5 питани  к сети и через минуту (за это врем  в двигателе заканчиваютс  электромеханические переходные процессы) подключает к обмоткам двигател  4 цепи измерени  блока 3 и генератор импульсов блока 8 к автомату 11 нулевой пам ти . Блок 3 измерени  сразу после его подключени  к обмоткам двигател  4 измер ет сопротивление высушенной изол ции. Этот сигнал подаетс  на блоки 6 и 7 сравнени . В это врем  автомат 11 нулевой пам ти регулирует опорные напр жени  блоков 9 и 10, которые задают услови  срабатывани  блоков 6 и 7 сравнени . Регулирование опорных напр жений автоматом 11 нулевой пам ти происходит до тех пор, пока на выходе блока 7 сравнени , срабатывающего при измерении сопротивлени  сухой изол ции, не по-  витср сигнал. Дальнейшее изменение опорных напр жений блоков 9 и 10 прекращаетс . Так в устройстве при помощи блоков 7, 10 и 11 происходит измерение и запоминание сопротивлени  сухой изол ции. В результате этого опорное напр жение блока 9 устанавливаетс  таким, что он срабатывает, когда сопротивление изол ции, посто нно измер емое блоком 3, не станет равным (0,9-0,85) R.(RC. - соцротивле- ние сухой изол ции). При срабатывании блока 6 на его выходе по вл етс  сигнал , под действием которого коммутационный блок 1 отключает цепи измерени  блока 3, бключает программный блок 8 и подключает источник 1. к обмоткам двигател  4 на некоторое врем , преимущественно, на 15 мин. Этого времени достаточно дл  устранени  Поверхностного увлажнени  изол ции.По истечении времени подсушки на выходе программного блока 8 по вл етс  сигнал , под действием которого коммута- ционньй блок 1 отключает цепи подсушки источника 2, программный блок 8 и с выдержкой времени вновь включает цепи измерени  блока 3 и подключает генератор импульсов программного блока 8 к блоку 11 . Измерение, запоминание и регулировка R;, и уставки повтор етс , а очередное срабатывание блока 6 приводит к повторению процесса защиты изол ции от увлажнени .

Если при подключении коммутационным блоком 1 блока 3 к обмоткам дви- гател  4 и подаче импульсов на блок 11 окажетс , что сопротивление изол ции (в результате ее старени  или образование в ней дефектов в период двигател ) ниже 0,35 мОм, то на выходе блока 7 и последнего выхода реле 40 и контактами 41 в цепи колка лы

11 одновременно по вл ютс  сигна- , под действием которых срабатывалектора служат дл  задани  времени подсушки.

ет блок сигнализации и блокировки. Поступление сигнала с блока 12 в ком мутационньш блок 1 блокирует двигатель от включени  его в сеть.

Пуск двигател  4 коммутационным блоком 1 можно осуществить в любой момент времени, если сопротивление изол ции выше 0,35 мОм, при этом блок 1 перед пуском отключает цепи блоков 3 и 2.

Коммутационный блок 1 (фиг.2) содержит: контактор 13 с контактами 14 подключанщими двигатель 4 к питающей сети, контактор 15 с контактами 16, подключающими источник 2 к обмоткам двигател  4, промежуточные реле 17 с контактами 18, реле 19 с контакта- ми 20 реле 21 с контактами 22. Реле 23 с контактами 24 выполн ет функцию реле времени, кнопки , Пуск и Стоп служат дл  пуска и останови двигател  , блок 1 содержит также элементы сигнализации о режимах работы двигател . Источник 2 низкого напр жени  выполнен на ба зе понижающего трансформатора 220/26

Блок 3 измерени  сопротивлени  изол ции представл ет собой делитель напр жени , выполненный на резисторе 25 и сопротивлении фаза - корпус. Резистор 25, сопротивление фаза - корпус и выход блока 3 зашунтированы конденсаторами 26-28 с целью ограничени  вли ни  помех при измерении.

Блок 5 питани  представл ет собой понижающий трансформатор с выпр мител ми и стабилизаторами на выходе, служащими дл  питани  микросхем и реле. Блок 7 сравнени  выйолнен на компараторе типа К 521 САЗ, выход которого инвертирован. Блок 6 сравнени  выполнен аналогично блоку 7,

но на выходе стоит транзисторный ключ с реле 29 и контактами 30 в цепи коллектора .

Программный блок 8 содержит генератор импульсов и делители частоты, микросхемы 31-37 (К 155ИЕ2, К 155ЛА) и транзисторы 38 и 39, упр авл ющие работой этих микросхем. Микросхемы 36 и 37 с транзисторным ключом на выходе служат дл  задани  времени, по истечении которого цепи измерени  подключаютс  к обмоткам, а микросхемы 31-35 с транзисторным ключом, с

0

5

0

5

лектора служат дл  задани  времени подсушки.

Блоки 9 и 10 регулировани  опорных напр жений выполнены в виде набора резисторов 42-57 (в блоке 9) и 58-73 (в блоке 10) транзисторных ключей (в качестве которых используютс  микросхемы К1155ЛА), и резисторов 74 и 75. Эти блоки представл ют собой регулируемые делители напр жений .

Автомат 11 нулевой пам ти вьтол- нен на дешифраторе с микросхемами

76и 77 (К155ЛА, К155ИЕ5) и транзистором 78, включающим в работу схему 77. Блок 12 сигнализации и блокировки выполнен на микросхеме 79 (К155ЛА), на инвертированном выходе которой установлен тоанзисторный ключ с реле 80 и контактами 81 в цепи коллектора.

Устройство работает следующим оо- разом (фиг.2).

При нажатии кнопки Пуск срабатывает реле 17, контактами 18 блокиру- рует кнопку Пуск, блокирует подключение цепей измерени  и нагрева к обмоткам, подает питание на контактор 13, контакты 14 которого включают двигатель в сеть. Нажатие кнопки Стоп обесточивает реле 17, контактор 13 отключает двигатель от сети. Контакты 18 подают питание на реле 21, которое включает источник питани  в работу, приводит к открытию транзистора 39, и микросхем 36 и 37 начинают работать. Через одну минуту на выходе 37 по вл етс  импульс, который подает питание на реле 23, контакты 24 которого шунтируют транзистор, подключают цепи 5 измерени  блока 3 к обмоткам, и открываетс  транзистор 78. Микросхема

77начинает работать. До включени  гхемы 77 в работу на всех ее выво0

0

дах сигнал отсутствует, а на первом выходе дешифратора в отличии от остальных , находитс  О, Нулевой сигнал инвертируетс  и образует делители напр жени  на резисторах 42, 74 и 58, 75. Резисторы 58-73 и 42-57 выбраны таким образом, чтобы выполн лось условие:

59

40

16) R, R, 0,

73

НО

R,j

R.

57 75 73

Делитель на сопротивлени х 73 и 75 позвол ет, блоку 7 срабатывать первым когда сопротивлени  изол ции меньше 0,35 мОм.

При работе микросхем 77 на выходе дешифратора нулевой сигнал перемещаетс  от 0-го до 16-го выхода, это позвол ет последовательно и ступенча- то регулировать опорные напр жени . Регулировани  опорного напр жени  продолжаетс  до тех пор,.пока на инвертирующем выходе блока 7 по витс  сигнал, это приводит к рассогласованию сигналов на входе 76 и установке определенной комбинации на выходе 77 и посто нного сигнала на одном из выходов дешифратора. Так в устройстве происходит измерение и запоминание сопротивлени  сухой изол ции и регулирование опорного напр жени , обес- печивак цёго срабатывание блока 6 при начале увлажнени  изол ции.

После остывани  двигател  под дей- Ствием влажного воздуха сопротивление изол ции измен етс , это приводит к срабатьтанию блока 6 и реле 29, Контакты 30 дают питание на реле 19, контакты 20 которого обесточивают реле 23, что приводит к отключению цепей измерени  блока 3 от обмоток и обнулению микросхем 77 и дешифратора, а также к включению микросхем 31-35 и включению контактора 15, контакты 16 которого подключают цепи подсушки к обмоткам двигател  4. Через 20 мин реле 40 получает питание и своим контактом 41 обеспечивает реле 19, контактор 15 и цепи нагрева отключаютс , обнул тс  схемы 31-33, открьшаетс  транзистор 39, который включает в работу схемы 36 и 37. Реле 23 через минуту получает питание, включает де

5

0

5

шифратор в работу и подключает цепи. измерени  блока 3 к обмоткам. Вновь происходит измерение, запоминание сопротивлени  сухой изол ции и корректировка опорного напр жени  блока 9. Новое снижение сопротивлени  изол ции приводит к повторению цикла защиты изол ции от увлажнени .

Если во врем  очередного измерени  и запоминани  сопротивлени  изол ции сигнал о срабатывании блока 7 совпадает с сигналом с последнего инвертирукнцего выхода дешифратора, срабатывает блок 12. Реле 80 получает питание, контакты 81 блокируют двигатель от включени  его в сеть.

Пуск двигател , если реле 80 обесточено , можно произвести в любой момент времени, при этом автоматически отключаютс  цепи измерени  или подсушки .

Предлагаемое устройство позвол ет уменьшить расход электроэнергии на защиту изол ции от увлажнени  и идентифицировать причины снижени  сопротивлени  изол ции.

25

Claims (1)

1. 30 Формула изобретени 

   Устройство защиты изол ции обмоток электродвигател  от увлажнени , содержащее источник напр жени  и коммутационный блок, подключенные к питающей сети, блок питани , программный блок, выход которого подключен к коммутационному блоку, блок измерени  сопротивлени  изол ции, два соединенных с блоком питани  блока сравнени , входы которых подключены к блоку измерени  сопротивлени  изол ции , а выход первого блока сравнени  подсоединен к коммутационному блоку, блок .сигнализации, вход которого подключен к выходу второго блока сравнени , отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  . расхода электроэнергии и идентификации причин изменени  сопротивлени  Изол ции, оно дополнительно снабжено двум  блоками регулировани  опорных напр жений, автоматом нулевой пам ти и в блок сигнализации введены элементы блокировки, при этом источник низкого напр жени  и блок измерени  сопротивлени  изол ции подсоединены к обмоткам двигател  через коммутационный блок, первый вьпсод автомата нуле

   вой пам ти через блоки регулировани  опорных напр жений подсоединен к блокам сравнени , второй выход - к коммутационному блоку через блок сигнализации и блокировки, неуправл емые входы автомата нулевой пам ти соединены с выходами программного блока и второго блока сравнени , а упра9л емый вход - с выходом комму

   тационного блока, управл емый выход коммутационного блока соединен с входом программного блока, блоки регулировани  опорных напр жений, сигнализации и блокировки, программный блок и автомат нулевой пам ти соединены с блоком питани , который подключен к сети через коммутационный блок.

   f5

   / f