SU741365A1

SU741365A1 - Device for overload protection of induction motor

Info

Publication number: SU741365A1
Application number: SU782600548A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Бохан; Юрий Васильевич Дробышев; Леокадия Юльяновна Цвирко
Original assignee: Белорусский институт механизации сельского хозяйства
Priority date: 1978-04-10
Filing date: 1978-04-10
Publication date: 1980-06-15

Description

изобретение относитс к устройст вам дл защиты асинхронных электродвигателей и может быть использовано в качестве защиты асинхронного двигател от перегрузок, токов короткого замыкани , перегрева, обрыва или несимметрии фаз.The invention relates to devices for protecting asynchronous electric motors and can be used as protection of an induction motor against overloads, short-circuit currents, overheating, breaks, or asymmetry of phases.

Известны устройства токовой защиты 1, 2, содержащие датчик тока , усилитель сигналов датчика и исполнительное устройство. Эти устройства не учитывают вли ни изменени условий окружающей среды на работу электродвигателей.Known current protection device 1, 2, containing a current sensor, a signal amplifier sensor and actuator. These devices do not take into account the effects of environmental changes on the operation of electric motors.

Известны также устройства температурной защиты электродвигателей 3, содержащие термочувствительные датчики, встраиваемые внутрь двигател , усилители и исполнительные устройства, которые учитывают вли ние окружающей среды, но обладают значительной инерционностью. Таким образом, указанные устройства обеспечивают защиту электродвигател либо от токовых перегрузок, либо температурную защиту и не обеспечивают одновременной защиты от токов короткого замыкани и различных перегрузок при суммировании их воздействий и учете температуры окружающей . среды.Also known are devices for thermal protection of electric motors 3, which contain temperature-sensitive sensors embedded in the engine, amplifiers and actuators that take into account the influence of the environment, but have significant inertia. Thus, these devices provide protection of the motor either against current overloads, or temperature protection and do not provide simultaneous protection against short-circuit currents and various overloads when summing up their effects and taking into account the ambient temperature. environment.

Прототипом предложенного устройства вл етс устройство фильтровой токовой защиты асинхронных электродвигателей 4, содержащее два, трансформатора тока, включенных в две фазы цепи, питани электропривода , вторичные обмотки трансформаторов замкнуты На резистор конденсатор , которые соединены последовательно меаду собой и образуют активно-емкостной фильтр-сумматор.Фильтр через мостовой выпр митель соединен с рабочей катушкой пол ризованного реле исполнительного органа и через конденсатор - с тормозной обмоткой, параллельно которой включен вентиль, катод которого соединен с катодной группой выпр мительного моста.The prototype of the proposed device is a filter current protection device for asynchronous electric motors 4, containing two current transformers connected in two phases of the circuit, power supply of the electric drive, transformer secondary windings are closed. A resistor and a capacitor are connected in series with each other and form an active-capacitance filter adder. The filter is connected through a bridge rectifier to a working coil of a polarized actuator relay and through a capacitor to a brake winding parallel to second valve is included, a cathode of which is connected with the cathode of the bridge rectifying unit group.

Прототип не учитывает изменени температуры в электродвигателе, кроме TOfo, недостатком прототипа вл етс то, что при длительных малых перегрузках защита не срабатывает и электродвигатель.выходит из стро .The prototype does not take into account changes in temperature in the electric motor, except for TOfo, the disadvantage of the prototype is that during long-lasting small overloads the protection does not work and the electric motor is disabled.

Целью изобретени вл етс повышение надежности .защиты электродвигателей путем суммировани воздействий режима работы электродвигател и температуры окружающей среды.The aim of the invention is to improve the reliability of motor protection by summing up the effects of the mode of operation of the motor and the ambient temperature.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл .защиты асинхронного двигател от перегрузок , содержащее два трансформатора тока, включенные в фазы защищаемой сети, ко вторичным обмоткам которых подключен активно-емкостной фильтрсумматор тока, соединенный с выпр мителем , и исполнительный орган дополнительно снабжен разностным усилителем , входные зажимы которого подключены к выходу выпр мител , и выполнен на двух транзисторах, базы которых подключены к делител м напр жени , в одни плечи которых включены резисторы и подключены к в.ходным зажимам, .коллектор первого транзистора подключен к резистору, коллектор второго транзистора подключен к упом нутому исполнитальногту органу, а два других вывода резистора и исполнительного органа подключены через резистор обратной св зи к общей точке резисторов делителей напр жени , а эмиттеры обоик транзисторов через другой резистор обратной св зи подключены к общей точке стабилитрона и терморезистора.The goal is achieved by the fact that the device for protecting an induction motor against overloads contains two current transformers included in the phases of the protected network, the secondary windings of which are connected to an active-capacitor current collector and equipped with a differential amplifier , the input terminals of which are connected to the output of the rectifier, and is made of two transistors, the bases of which are connected to voltage dividers, on one shoulders of which resistors are connected and connected to the input terminals, the collector of the first transistor is connected to a resistor, the collector of the second transistor is connected to the specified actuator, and the other two terminals of the resistor and actuator are connected through a feedback resistor to the common point of the voltage divider resistors, and the emitters are The transistors are connected via a different feedback resistor to the common point of the Zener diode and the thermistor.

На чертеже изображена схема устройства дл защиты асинхронного двигател .The drawing shows a diagram of a device for protecting an asynchronous motor.

Устройство дл защиты асинхронного двигател содержит трансформатор 1 тока и трансформатор 2 тока, соединенные последовательно. Трднсформатор 1 включен на резистор 3. Трансформатор 2 включен на конденсатор 4 . Резистор ,3 и конденсатор 4 образуют активно-емкостный фильтрcyMf-ia .Top тока 5. Последний соединен с выпр мителем б и разнортным усилителем 7 посто нного тока, которьШ состоит из транзистора 8р-1-р типа и транзистора 9 того же типа, коллекторного резистор 1 1.0 и обмотки 11 исполнительного органа, включенной в цепь коллектора, резисторов 12 и 13 обратной св зи,, резисторов 14 и 15 делителей напр жени в ххеп х базовых смещений, стабилитрона 16 и транзистора 17 с положительным температурным коэффициентом.A device for protecting an induction motor contains a current transformer 1 and a current transformer 2 connected in series. Trnformator 1 is connected to the resistor 3. Transformer 2 is connected to the capacitor 4. A resistor, 3 and capacitor 4 form an active-capacitive filtercMMf-ia .Top current 5. The latter is connected to a rectifier b and a mixed-state DC amplifier 7, which consists of a type 8p-1-p transistor and a transistor 9 of the same type that collector resistor 1 1.0 and windings 11 of the actuator included in the collector circuit, resistors 12 and 13 of the feedback, resistors 14 and 15 of the voltage dividers at xc x x basic displacements, zener diode 16 and transistor 17 with a positive temperature coefficient.

Работает устройство следующим образом .The device works as follows.

Напр жение, снимаемое с фильтрасумматора 5, равно геометрической сумме напр жений на его элементах 3 и 4. Это напр жение подаетс на вход выпр мител 6. Выпр мл.енное напр жение с выхода Быпр 1ител 6 подводитс к питающим шипам разностного усилител 7. При холодном электродвигателе сопротивление терморези .стора 17 мало и транзистор 9 будет закрыт, а транзистор 8 открыт. В процессе работы электролвигател температура его повышаетс и сопротивление терморезистора 17 возрастает . Потенциал базы транзистора 9 становитс более отрицательным и транзистор .9 приближаетс к области активного усилени . Потенциал базы транзистора 8 поддерживаетс посто нным стабилитроном 16. Отпирание транзистора 9 и запирание транзистора 8 может произойти либо при дальнейшем возрастании сопротивлени терморезистора 17, если температура двигател превысит допустимую величину , либо при повышении питающего напр жени в случае обрыва одной из фаз или повышении питающего напр жени в случае обрыва одной из фаз или короткого замыкани , так как при этом напр жение снимаемое с фильтра-сумматора 5, возрастает более чем в два раза. При отпирании транзистор,а 9 получает питание обмотка 11 реле,которое срабатывает и выдает сигнал на отключение двигател от сети.The voltage removed from the filter resistor 5 is equal to the geometric sum of the voltages on its elements 3 and 4. This voltage is applied to the input of the rectifier 6. The rectified voltage from the output of the Bpr 1 body 6 is fed to the supply spikes of the difference amplifier 7. the cold motor's resistance to thermal cutter. The strut 17 is small and the transistor 9 will be closed, and the transistor 8 is open. During operation of the electric motor, its temperature rises and the resistance of thermistor 17 increases. The base potential of the transistor 9 becomes more negative and the transistor .9 approaches the active amplification region. The base potential of transistor 8 is maintained by a constant Zener diode 16. Unlocking of transistor 9 and locking of transistor 8 can occur either with a further increase in the resistance of thermistor 17, if the motor temperature exceeds the allowable value, or with an increase in supply voltage in the event of a break in one of the phases or an increase in supply voltage if one of the phases is cut off or short-circuited, since the voltage removed from the filter-adder 5, more than doubles. When unlocked, the transistor, and 9 receives power winding relay 11, which is triggered and gives a signal to disconnect the motor from the network.

Температура электродвигател , измер ема терморезистором 17, зависит от температуры окружающей среды. Благодар .тому, что в устройстве к выходу выпр мител подключен разностньзй усилитель, у которого в цепь смещени одного -из транзисторов включен терморезистор, встроенный в двигатель, а в цепь смещени другого транзистора включен стабилитрон оно приобретает свойство cyivc MpoBaни воздействий режима работы электродвигател и температуры окружающей среды и обеспечивает зеициту электродвигател при коротких замыкани х, при или несимметрии фаз, а также при больших толчковых и длительных малых перегрузках.The temperature of the motor measured by thermistor 17 depends on the ambient temperature. Due to the fact that in the device a differential amplifier is connected to the output of the rectifier, in which a thermistor built into the motor is connected to the bias circuit of one of the transistors, and the zener diode is switched to the bias circuit of the other transistor due to the effects of the motor and temperature environment and provides Zeitsitu electric motor with short circuits, with or asymmetry of the phases, as well as with large jolt and long small overloads.

По.вкшение надежности защиты электродвигателей позволит получить экономический эффект от снижени затрат на ремонт составл ющей примерно 40 процентов их годового выпуска .An increase in the reliability of protection of electric motors will make it possible to obtain an economic effect from reducing the cost of repairs of approximately 40 percent of their annual output.

Claims

1.Documentary certificate of the USSR 473255, H 02 H 7/08, 1971.

2. The patent of Germany No. 2112598, H 02 H 7/20, 1970.

3.Dvtorskoe certificate of the USSR 320131, H 02 H 7/08, 1968.

4. Sopun GD Protection of asynchronous electric motors against overloads, Minsk, Science and technology, 1965, p. 67.

Oj