SU928506A1 - Устройство дл тепловой защиты электрической машины - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относитс  к электротех нике и может быть использовано при создании устройств защиты электрических машин от недопустимого нагрева их обмоток при токовой перегрузке во врем  эксплуатации. Известно устройство тепловой защиты электрической машины, в котором используетс  электронна  схема, в которой моделируютс  тепловые процессы в обмотках электрических машин lj Недостатком этого устройства  вл етс  сложность электронных схем, что повышает их стоимость и снижает надежность, и в принципиальных трудност х получени  требуемой точности моделировани . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  физическа  теплова  модель, в которой иммитируютс  тепловые процессы обмотки и котора  размещаетс  внутри электрической машины 2J. к недостаткам этого устройства относ тс  ограниченна  область применени  - электрические машины, у которых  корь имеет малую тепловую посто нную (например, двигатель с полым  корем. Дл  машины с большей тепловойпосто нной  кор  (например машин с зубцовым  корем) габариты физической модели, иммитурующей тепловой процесс  кор  дл  требуемой точности, получаютс  значительными и возникают трудности ее размещени  внутри машины. Применение в машинах с зубцовым  корем .тепловой модели ведет к недоиспользованию машины при работе в повторно-кратковременных режимах и к ложным преждевременным срабатывани м защиты. Необходимость прин ти  специальных мер по защите от электромагнитных помех от полей внутри электрической машины, а также от внешних полей в проводах, соедин ющих термодатчик с исполнительным органом тепловой защиты, размещаемым в шкафу 39 управлени . Длина соединительных . проводов может быть значительной, в результате чего помехоустойчивость т кого устройства будет низкой. Полупроводниковые термодатчики имеют небольшую допустимую рабочую темпера туру, что ограничивает применение физической тепловой модели  кор  в машинах, имеющих высокий класс нагре востойкости изол ции, а следовательн высокую температуру внутри машины. Цель изобретени  - повышение точности моделировани  тепловых процессов электрической машины. Поставленна  цель достигаетс  тем, что нагревательна  обмотка, намотанна  на сердечник, с расположенHbJM на ее поверхности датчиком темпе ратуры, помещена в кожух с обеспечением воздушного зазора между сердечником с обмоткой и кожухом и вынесена за пределы электрической машины. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство , на фиг. 2 - кривые нагревани  составных частей машины. Устройство состоит из сердечника 1 , на который плотно намотана нагревательна  обмотка 2. На обмотке закреплен датчик температуры 3- Сердечник помещаетс  в кожух 4 с обеспе чением воздушного зазора 5 между сердечником и кожухом. Вс  модель ус танавливаетс  на теплоизол ционном основании 6. Как показывают экспериментальные исследовани , дл  .нормальной работы тепловой защиты необходимо и достаточно выполнить следую щие услови : кривые нагревани  термор зистора на нагревательной обмотке модели тм t) и  корной обмотки машины t) , построенные в относительных единицах при одинаковой начальной температуре дл  типичных реж мов работы и перегрузки, должны совп дать, либо быть максимально близкими по форме, но зависимость U) должна опережать во времени ) на минимально возможную величину. При этом , е 9А СЬ) ©.,U)---g; . где etf и),&Л,и) -относительные значени  превышени  температур соответ ственно датчика те пературы на обмотк модели и обмотки м шины над температурой окружающей среды , полученные при последовательном соединении их обмоток , 6J vt) i© At)-текущие абсолютные значени  превышени  температур , С | -предельно допустима  длительна  температура обмотки машины,С. -температура окружающей среды, С , -установившеес  значение превышени  температуры датчика температуры на обмотке модели над температурой окружающей среды, поученное при нагрузке машины, вызывающей установившеес  значение температуры обмотки  кор . . На фиг. 2 показаны кривые нагревани  составных частей электрической машины, гр,е ) - крива  превышени  температуры обмотки  кор  электрической машины над температу- . рой окружающей среды, котора  полу-i чаетс  сложением кривых превышени  температуры  кор  над температурой индуктора в|;(Яи) и превышени  температуры индуктора над температурой окружающей среды &4.) . В устройстве сердечник 1 с нагревательной обмоткой 2 и датчиком температуры 3  вл етс  аналогом  кор  электрической машины , кожух k  вл етс  аналогом индуктора . Нагревательна  обмотка служит источником потерь в модели, а воздушный зазор между сердечником и кожухом имитируют тепловое сопротивление между  корем и индуктором. В случае, если тепловые посто нные времени  кор  и индуктора машины не равны, то крива  9g| t) имеет две характерные точки перегиба О исГ(см. фиг. 2) . Если эти посто нные равны, то точек перегиба не будет, а крива  ) будет плавной кривой, близкой к экспоненте. Аналогичный характер изменени  имеют кривые нагревани  составных частей тепловой модели (обмотки сердечника и кожуха). Измен   отношение массы сердечника к массе кожуха модели, можно деформировать кривую ). Измен   воздушный зазор между сердечником и кожухом, а значит, тепловое сопротивление можно сместить положение точки Q на кривой YM t) т.е. дополнительно из менить форму кривой 0jm(t). Сделать нарастание кривой более медленным (.или быстрым) можно за счет увеличе-i

ни  или уменьшени  массы сердечника и кожуха.

В целом предлагаемое устройство позвол ет осуществить более эффективную и простую тепловую защиту, например, дл  коллекторных машин пос то нного тока с зубцовым, полым, гладким и дисковым  кор ми. Кроме того, это устройство можно использовать дл  тепловой защиты, как во вновь разрабатываемых электрических машинах, так и уже наход щихс  в эксплуатации без каких-либо изменений их конструкции.

Claims (2)

1.Патент ФРГ № 2 315 0, 20 кл. Н 02 Н 7/08, 197.

2.Авторское свидетельство СССР № 512531, кл. Н 02 Н 7/085, 1976.

зн()

Т(нин)

9ui.i