UA61537A

UA61537A - Device for protecting a motor and equipment coupled with the motor

Info

Publication number: UA61537A
Application number: UA2003021652A
Authority: UA
Inventors: Leonid Sergiiovych Bieliaiev; Volodymyr Feodosiiovych Luchuk; Oleksandr Mykhailovych Markov; Igor Sergiiovych Schukin
Original assignee: Ltd Liability Company Firm Tet
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2003-11-17
Also published as: RU2263383C1; RU2003137239A; UA61537C2

Abstract

The proposed device for protecting a motor and equipment coupled with the motor contains a circuit for protection against current overload, a circuit for protection against excess temperature, a circuit for disconnecting the equipment coupled with the motor, and a circuit for protection against start of the motor at the reduced resistance of the motor winding insulation relative to the casing. The said circuits are connected via an OR logic element to an actuating relay, which contacts are connected in the control circuit of the motor magnetic starter.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до електротехніки і може бути використаний для захисту електродвигуна і обладнання, 2 що їм приводиться, від неприпустимого струмового та теплового перевантаження, нештатного скидання навантаження і неприпустимого зниження опору ізоляції обмотки відносно корпуса електродвигуна.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect the electric motor and the equipment driven by it from unacceptable current and thermal overload, abnormal load shedding and unacceptable reduction of the insulation resistance of the winding relative to the motor body.

Відомий пристрій для захисту електродвигуна від перегріву і перевантаження, який містить датчик струму електродвигуна, що захищається, до виходу якого підключені вхід виконавчого елемента і шунтуючий тиристор, послідовно з'єднані ключ і елемент затримки, послідовно з'єднані перший потенціометр і стабілітрон. 70 Паралельно до стабілітрону підключені послідовно з'єднані датчик температури двигуна, другий потенціометр, датчик температури навколишнього середовища. Вихід другого потенціометра з'єднаний з одним із входів ключа, до іншого входу якого через логічний оператор АБО приєднані вихід елемента затримки і елемент відсічки по струму (11).A known device for protecting an electric motor from overheating and overload, which contains a current sensor of the protected electric motor, to the output of which the input of the executive element and the shunt thyristor are connected, the key and the delay element are connected in series, the first potentiometer and the zener are connected in series. 70 An engine temperature sensor, a second potentiometer, and an ambient temperature sensor are connected in parallel to the zener diode. The output of the second potentiometer is connected to one of the inputs of the key, to the other input of which the output of the delay element and the current cut-off element (11) are connected through the OR logic operator.

Недоліком цього пристрою є невисока надійність захисту внаслідок невідповідності часово-струмових 72 Характеристик пристрою з тепловими характеристиками двигуна.The disadvantage of this device is the low reliability of the protection due to the mismatch of the time-current 72 Characteristics of the device with the thermal characteristics of the engine.

Відомий пристрій для захисту електродвигуна з приводом насоса, який містить датчик температури, джерело напруги, фільтр нижчих частот, перший акумулятор, блок регулювання і генератор імпульсів (21. Вхід фільтра нижчих частот призначений для підключення до нульової точки вторинної обмотки силового трансформатора.A known device for protecting an electric motor with a pump drive, which contains a temperature sensor, a voltage source, a low-frequency filter, a first battery, a control unit and a pulse generator (21. The input of the low-frequency filter is designed to be connected to the zero point of the secondary winding of the power transformer.

Датчик температури, встановлений поблизу статорних обмоток погружного електродвигуна, приєднаний послідовно з діодом між нульовою точкою обмотки електродвигуна і його заземленим корпусом. Блок регулювання виконаний у вигляді двох блоків порівняння, виходи яких підключені до виконавчих механізмів.The temperature sensor, installed near the stator windings of the submersible electric motor, is connected in series with a diode between the zero point of the electric motor winding and its grounded body. The control unit is made in the form of two comparison units, the outputs of which are connected to the executive mechanisms.

Цей пристрій дозволяє уникнути впливу опору ізоляції на вимірювання температури нагріву статорних обмоток електродвигуна.This device allows you to avoid the influence of insulation resistance on the measurement of the heating temperature of the stator windings of the electric motor.

Недоліком даного пристрою є відсутність в ньому елементів захисту погружного електродвигуна від зриву 29 подачі електронасоса, який контролюється по тиску у свердловині, що може привести до виникнення в насосі « "сухого тертя", підвищення газового фактора рідини, що відкачується і, внаслідок цього, до погіршення охолодження двигуна і силового кабелю.The disadvantage of this device is the lack of elements to protect the submersible electric motor against failure of the electric pump supply 29, which is controlled by the pressure in the well, which can lead to the occurrence of ""dry friction" in the pump, an increase in the gas factor of the pumped liquid and, as a result, to deterioration of engine and power cable cooling.

Найбільш близьким по технічній суті до винаходу, що пропонується, є пристрій для захисту електродвигуна від анормальних режимів роботи, який містить датчик струму у вигляді трансформатора струму, який виконаний - з можливістю кріплення на електродвигуні з забезпеченням теплового контакту з електродвигуном в точці со контролю температури, при цьому осердя трансформатора струму виконане з феромагнітного матеріалу із заданою точкою Кюрі, що дозволяє розширити функціональні можливості пристрою шляхом забезпечення о температурного захисту електродвигуна |З). При цьому точка Кюрі дорівнює максимально припустимій - пе температурі електродвигуна у місці розташування трансформатора струму. 3о У пристрої-прототипі при досягненні максимально припустимої температури електродвигуном осердя ее, трансформатора струму втрачає магнітні властивості при досягненні точки Кюрі, що приводить до відключення магнітного пускача і електродвигуна від електричної мережі. В режимі перевантаження електродвигуна по струму при перевищенні припустимого значення, або при обриві фази відбувається також відключення « електродвигуна від мережі. З 70 Однак при роботі електродвигуна величина припустимого перевищення струму понад номінального в с багатьох випадках залежить від часу дії цього струму. Отже, чим менше час дії, тим більше величина струму,The closest in terms of technical substance to the proposed invention is a device for protecting an electric motor from abnormal operating modes, which contains a current sensor in the form of a current transformer, which is made - with the possibility of mounting on an electric motor with the provision of thermal contact with the electric motor at the temperature control point, at the same time, the core of the current transformer is made of a ferromagnetic material with a given Curie point, which allows to expand the functional capabilities of the device by ensuring the temperature protection of the electric motor |Z). At the same time, the Curie point is equal to the maximum permissible temperature of the electric motor at the location of the current transformer. 3o In the prototype device, when the electric motor reaches the maximum permissible temperature, the core of the current transformer loses its magnetic properties when the Curie point is reached, which leads to the disconnection of the magnetic starter and the electric motor from the electrical network. In the mode of overloading the electric motor in terms of current, if the permissible value is exceeded, or if the phase is interrupted, the electric motor is also disconnected from the network. C 70 However, during the operation of the electric motor, the amount of permissible current exceeding the nominal current in many cases depends on the duration of this current. Therefore, the shorter the action time, the greater the current value,

Із» який можна пропустити в обмотках електродвигуна без аварійних наслідків, в той час, як при більшому часі дії величина струму має бути зменшена. Таким чином, наявність тільки одного значення припустимого струму без урахування його тривалості при короткому часі його протікання може привести до необгрунтованого відключення електродвигуна, а при значному часі -- до запізненого відключення з аварійними наслідками для б електродвигуна. - У пристрої-прототипі обмежені функціональні можливості, оскільки не відбувається відключення електродвигуна при зникненні навантаження з боку обладнання, яке їм приводиться, що супроводжується і-й зниженням струму. Отже, якщо обладнання, що їм приводиться, являє собою, наприклад, конвеєр, ліфт та ін., тоIz" which can be omitted in the windings of the electric motor without dangerous consequences, while the current must be reduced for a longer duration of action. Thus, the presence of only one value of the permissible current without taking into account its duration with a short time of its flow can lead to an unreasonable shutdown of the electric motor, and with a significant time - to a delayed shutdown with emergency consequences for the electric motor. - The prototype device has limited functionality, since the electric motor does not turn off when the load from the equipment it drives is removed, which is accompanied by a decrease in current. So, if the equipment they drive is, for example, a conveyor, an elevator, etc., then

Ге) 20 несанкціоноване скидання навантаження свідчить про його зупинку або від'єднання від електродвигуна.Ge) 20 unauthorized unloading of the load indicates its stop or disconnection from the electric motor.

Особливо небезпечною ситуація буде, якщо в якості обладнання, яке приводиться електродвигуном, виступає т насос для перекачування рідини, наприклад води, оскільки в цьому випадку відбудеться робота насоса в режимі "сухого ходу" і неминуче пошкодження.The situation will be especially dangerous if the equipment driven by the electric motor is a pump for pumping a liquid, such as water, because in this case the pump will operate in the "dry run" mode and damage is inevitable.

Крім того, при використанні пристрою-прототипу можливий запуск в хід електродвигуна при зниженому опорі 29 ізоляції обмотки відносно корпуса, який виникає при попаданні вологи або інших агресивних речовин, серед яких в. функціонує обладнання і електродвигун. Цей пристрій не зможе захистити електродвигун від виникаючої при цьому аварійної ситуації.In addition, when using the prototype device, it is possible to start the electric motor with a reduced resistance 29 of the winding insulation relative to the case, which occurs when moisture or other aggressive substances, including the equipment and the electric motor are functioning. This device will not be able to protect the electric motor from an emergency situation arising at the same time.

Завданням винаходу є підвищення надійності захисту електродвигуна і обладнання, що їм приводиться.The task of the invention is to increase the reliability of the protection of the electric motor and the equipment driven by it.

Задача, що поставлена, вирішується тим, що у відомому пристрої захисту електродвигуна і обладнання, що 60 їм приводиться, який містить канали захисту від струмового і теплового перевантаження, які включають датчик струму, виконаний у вигляді трансформатора струму і встановлений на фазному проводі, магнітний пускач, силові контакти якого призначені для включення в лінію живлення фаз електродвигуна, елементи управління магнітного пускача, і виконавче реле з вихідним контактом, причому вхід виконавчого реле підключений до виходу датчика струму, а його вихідний контакт включений у коло управління магнітного пускача, і закріплений бо на електродвигуні контактний елемент, який реагує на теплове перевантаження електродвигуна, -- канал захисту від струмового перевантаження, який містить електронний блок формування часово-струмової характеристики, канал захисту від теплового перевантаження, канал захисту від аварійного скидання навантаження обладнання, що приводиться електродвигуном, і канал захисту від пуску електродвигуна при недостатньому опорі ізоляції обмотки відносно корпуса електродвигуна з'єднані між собою паралельно і підключені через логічний оператор АБО до виконавчого реле, вихід якого з'єднаний з контактами кола управління магнітного пускача.The task set is solved by the fact that in the known device for protecting the electric motor and the equipment 60 driven by it, which contains protection channels against current and thermal overload, which include a current sensor made in the form of a current transformer and installed on the phase wire, a magnetic starter , the power contacts of which are intended for inclusion in the power supply line of the phases of the electric motor, the control elements of the magnetic starter, and the executive relay with an output contact, and the input of the executive relay is connected to the output of the current sensor, and its output contact is included in the control circuit of the magnetic starter, and is fixed on electric motor, a contact element that reacts to thermal overload of the electric motor, -- a current overload protection channel, which contains an electronic unit for forming the time-current characteristic, a thermal overload protection channel, a protection channel against emergency load reset of the equipment driven by the electric motor, and a channel for shaking from starting the electric motor with insufficient insulation resistance of the windings relative to the motor body are connected in parallel and connected through the logical operator OR to the executive relay, the output of which is connected to the contacts of the control circuit of the magnetic starter.

Крім того, канал захисту від струмового перевантаження містить інтегратор, до входу якого через підсилювач і випрямляч паралельно підключені встановлені на двох фазних проводах датчики струму, а /о електронний блок формування часово-струмової характеристики містить блок, який перетворює величину кратності перевантаження по струму в частоту слідування імпульсів, наприклад в квадратичній залежності, і який приєднаний до лічильника імпульсів.In addition, the current overload protection channel contains an integrator, to the input of which current sensors installed on two phase wires are connected in parallel through an amplifier and a rectifier, and/or the electronic block for forming the time-current characteristic contains a block that converts the magnitude of the current overload multiplicity into frequency following pulses, for example in quadratic dependence, and which is connected to the pulse counter.

Канал захисту від струмового перевантаження містить попереджувальний індикатор "СТРУМОВЕThe current overload protection channel contains the warning indicator "CURRENT

ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ", який засвітлюється при включенні лічильника імпульсів, і аварійний індикатор 7/5 "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ", який засвітлюється при заповненні лічильника імпульсів.OVERLOAD", which lights up when the pulse counter is turned on, and the 7/5 "CURRENT OVERLOAD" emergency indicator, which lights up when the pulse counter is full.

Канал захисту електродвигуна від теплового перевантаження містить контактний елемент, виконаний у вигляді температурного датчика, і аварійний індикатор ""-«ЕПЛОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ", який засвітлюється при перевищенні температурою, яку вимірив датчик, значення уставки по температурі.The electric motor protection channel against thermal overload contains a contact element made in the form of a temperature sensor and an emergency indicator ""-"ELECTRICAL OVERLOAD", which lights up when the temperature measured by the sensor exceeds the set temperature value.

Канал захисту від аварійного скидання навантаження обладнання, що приводиться електродвигуном, містить аварійний індикатор "СУХИЙ ХІД", який засвітлюється при зменшенні струму електродвигуна нижче значення уставки по мінімальному струму.The protection channel against emergency load shedding of equipment driven by an electric motor contains a "DRY RUN" emergency indicator, which lights up when the electric motor current drops below the minimum current setting.

Канал захисту електродвигуна від пуску при недостатньому опорі ізоляції обмотки відносно корпуса електродвигуна містить джерело постійної напруги і аварійний індикатор "ІЗОЛЯЦІЯ", який засвітлюється при зниженні опору ізоляції обмотки нижче значення уставки по опору.The channel for protecting the electric motor from starting when the insulation resistance of the winding relative to the motor housing is insufficient contains a source of constant voltage and the "INSULATION" emergency indicator, which lights up when the insulation resistance of the winding drops below the resistance setpoint.

Попереджувальний індикатор "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ" виконаний жовтим кольором, а аварійні індикатори "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ", "СЕПЛОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ", "СУХИЙ ХІД" і "ІЗОЛЯЦІЯ" « виконані червоним кольором.The warning indicator "CURRENT OVERLOAD" is made in yellow, and the emergency indicators "CURRENT OVERLOAD", "SEPLE OVERLOAD", "DRY RUN" and "INSULATION" are made in red.

У винаході, що пропонується, здійснюється комплексний захист електродвигуна від: 1. неприпустимого перевантаження по струму, яке виникає від обриву однієї з фаз статорної обмотки або МIn the proposed invention, comprehensive protection of the electric motor is carried out against: 1. unacceptable current overload, which occurs from the interruption of one of the phases of the stator winding or M

Зо Лінії живлення, асиметрії фазних напруг, технологічного перевантаження, заклинювання ротора або міжвиткових замикань; і, 2. нештатного зникнення навантаження, наприклад, із-за роботи насоса в режимі "сухого хода"; ю 3. зниження опору ізоляції обмотки відносно корпуса електродвигуна нижче припустимого рівня; 4. неприпустимого теплового перевантаження двигуна, яке виникає внаслідок погіршення умов його --From power lines, asymmetry of phase voltages, technological overload, jamming of the rotor or inter-turn circuits; and, 2. abnormal loss of load, for example, due to the operation of the pump in the "dry running" mode; 3. reduction of the insulation resistance of the winding relative to the motor body below the permissible level; 4. unacceptable thermal overload of the engine, which occurs as a result of deterioration of its conditions --

Зз5 ОХОЛОДЖенняЯ. соЗз5 COOLING. co

Наявність логічного оператора АБО приводить до відключення електродвигуна при виникненні будь-якого з вказаних вище факторів. Наявність блока формування часово-струмової характеристики в каналі захисту двигуна від струмового перевантаження дозволяє урахувати не тільки кратність струмового перевантаження, але й її тривалість. При цьому можна сформувати реальну характеристику для конкретного електродвигуна, « наприклад квадратичну, за якою буде відбуватись його відключення. в с Паралельне з'єднання каналів захисту підвищує надійність пристрою захисту, оскільки, якщо один із каналів з будь-якої причини не спрацює, то захист відбудеться по іншим каналам. ;» Захисний пристрій, що пропонується, дозволяє видавати сигнали про перевантаження двигуна, пропорційні його струму, у цифровому вигляді, що є важливим для запису на реєструючі прилади і встановлення причин аварійного відключення.The presence of the logical operator OR leads to disconnection of the electric motor in the event of the occurrence of any of the above factors. The presence of the unit for forming the time-current characteristic in the motor protection channel against current overload allows you to take into account not only the frequency of current overload, but also its duration. At the same time, it is possible to form a real characteristic for a specific electric motor, for example a quadratic one, according to which it will be turned off. в с Parallel connection of protection channels increases the reliability of the protection device, because if one of the channels fails for any reason, then protection will take place through other channels. ;" The proposed protection device allows you to issue signals about motor overload, proportional to its current, in digital form, which is important for recording on recording devices and establishing the causes of emergency shutdown.

Ге» Наявність попереджувального індикатора "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ" і аварійних індикаторів "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ", "-СЕПЛОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ", "СУХИЙ ХІД" ї "ІЗОЛЯЦІЯ", а також - виконання їх жовтим і червоним кольорами, звичними для багатьох людей, створює комфорт для оператора. с На фіг. 1 представлена загальна структурна схема пристрою захисту електродвигуна і обладнання, що їм с 50 приводиться; | І на фіг. 2 -- розгорнута структурна схема пристрою захисту електродвигуна і обладнання, що їм приводиться; "М на фіг. 3 -- структурна схема електронного блока формування часово--струмової характеристики; на фіг 4 -- часово--струмова характеристика, що формується електронним блоком, де Її -- час спрацьовування пристрою, К, -- кратність перевантаження по струму; на фіг. 5 -- електрична схема пристрою захисту електродвигуна і обладнання, що їм приводиться; на фіг. 6 -- індикаторна панель пристрою захисту.Ge» The presence of the warning indicator "CURRENT OVERLOAD" and emergency indicators "CURRENT OVERLOAD", "-SEPLE OVERLOAD", "DRY RUNNING" and "INSULATION", as well as - their execution in yellow and red colors, familiar to many people, creates comfort for the operator c In fig. 1 presents a general structural diagram of the electric motor protection device and the equipment connected to it with 50; | And in fig. 2 -- an expanded structural diagram of the electric motor protection device and the equipment driven by it; "M in Fig. 3 is a structural diagram of the electronic unit for forming the time-current characteristic; in Fig. 4 is the time-current characteristic formed by the electronic unit, where Her is the device activation time, K, is the overload multiplicity current; in Fig. 5 - the electric diagram of the electric motor protection device and the equipment driven by it; in Fig. 6 - the indicator panel of the protection device.

Р Пристрій захисту електродвигуна і обладнання, що їм приводиться, містить канал 1 захисту від струмового перевантаження, канал 2 захисту від теплового перевантаження, канал З захисту від аварійного скидання навантаження обладнання, що приводиться електродвигуном, і канал 4 захисту від пуску електродвигуна 5 при бо недостатньому опорі ізоляції обмотки 6 відносно корпуса електродвигуна. Ці канали з'єднані паралельно між собою і підключені через логічний оператор АБО 7 до виконавчого реле 8, вихід якого з'єднаний з контактами кола управління магнітного пускача 9, головні контакти 10 якого призначені для включення в лінію живлення фаз електродвигуна 5. Пристрій містить елемент включення 11, допоміжний контакт 12 і елемент відключення 13 магнітного пускача. 65 Канал 1 захисту від струмового перевантаження містить встановлені на двох фазних проводах 14 датчики струму 15 і 16, виконані у вигляді трансформаторів струму. Датчики струму 15 і 16 через підсилювачі,P The device for protecting the electric motor and the equipment driven by it includes channel 1 of protection against current overload, channel 2 of protection against thermal overload, channel C of protection against emergency load shedding of equipment driven by the electric motor, and channel 4 of protection against starting the electric motor 5 in case of insufficient insulation support of the winding 6 relative to the motor housing. These channels are connected in parallel with each other and connected through the logical operator OR 7 to the executive relay 8, the output of which is connected to the contacts of the control circuit of the magnetic starter 9, the main contacts 10 of which are designed to be included in the power line of the phases of the electric motor 5. The device contains an element inclusion 11, auxiliary contact 12 and disconnection element 13 of the magnetic starter. 65 Channel 1 of current overload protection contains current sensors 15 and 16 installed on two phase wires 14, made in the form of current transformers. Current sensors 15 and 16 through amplifiers,

відповідно 17, 18 і випрямлячі, відповідно 19, 20 паралельно підключені до входу інтегратора 21. Електронний блок формування часово-струмової характеристики 22 містить регулюємий задатчик уставки по максимальному струму 23, компаратор максимального струму 24, попереджувальний індикатор "СТРУМОВЕ17, 18, respectively, and rectifiers, respectively, 19, 20 are connected in parallel to the input of the integrator 21. The electronic unit for forming the time-current characteristic 22 contains an adjustable maximum current setpoint 23, a maximum current comparator 24, a warning indicator "CURRENT

ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ!" 25, блок "СТРУМ-ЧАСТОТА" 26, який перетворює величину кратності перевантаження по струму в частоту слідування імпульсів, наприклад в квадратичній залежності, який приєднаний до лічильника імпульсів 27. Канал 1 містить аварійний індикатор "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ" 28.OVERLOAD!" 25, the "CURRENT-FREQUENCY" block 26, which converts the value of the current overload multiplier into a pulse tracking frequency, for example, in a quadratic relationship, which is connected to the pulse counter 27. Channel 1 contains the "CURRENT OVERLOAD" emergency indicator 28.

Канал 2 захисту електродвигуна від теплового перевантаження містить температурний датчик 29, виконаний у вигляді інтегральної мікросхеми, яка закріплена на монтажній теплопровідній пластині з клемною колодкою (на 7/0 фіг. не показана), задатчик уставки по температурі 30, компаратор температури 91 і аварійний індикатор "ТЕПЛОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ" 32.Channel 2 of the protection of the electric motor against thermal overload contains a temperature sensor 29, made in the form of an integrated microcircuit, which is fixed on a mounting heat-conducting plate with a terminal block (not shown in Fig. 7/0), a temperature setpoint 30, a temperature comparator 91 and an emergency indicator "HEAT OVERLOAD" 32.

Канал З захисту від аварійного скидання навантаження обладнання, що приводиться електродвигуном, (на фіг. не показане), містить задатчик уставки по мінімальному струму 33, компаратор мінімального струму 34, аварійний індикатор "СУХИЙ ХІД" 35.Channel C of protection against emergency load shedding of equipment driven by an electric motor (not shown in the figure) contains a minimum current setpoint 33, a minimum current comparator 34, and a "DRY RUN" emergency indicator 35.

Канал 4 захисту електродвигуна 5 від пуску при недостатньому опорі ізоляції обмотки 6 відносно корпуса електродвигуна, містить задатчик уставки по опору 36, джерело постійної напруги (на фіг. не показане), компаратор опору 37 і аварійний індикатор "ІЗОЛЯЦІЯ" 38.Channel 4 of protection of the electric motor 5 from starting in case of insufficient resistance of the insulation of the winding 6 relative to the electric motor body, contains a resistance setting selector 36, a source of constant voltage (not shown in the figure), a resistance comparator 37 and an emergency indicator "INSULATION" 38.

Попереджувальний індикатор "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ!" 25 виконаний жовтим кольором, а аварійні індикатори "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ" 28, "ТЕПЛОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ" 32, "СУХИЙ ХІД" З5 і "ІЗОЛЯЦІЯ" З8 виконані червоним кольором. Указані індикатори розташовані на індикаторній панелі 39 корпуса захисного пристрою.Warning indicator "CURRENT OVERLOAD!" 25 is made in yellow, and emergency indicators "CURRENT OVERLOAD" 28, "THERMAL OVERLOAD" 32, "DRY RUN" З5 and "INSULATION" З8 are made in red. These indicators are located on the indicator panel 39 of the protective device housing.

Пристрій захисту електродвигуна і обладнання, що їм приводиться, працює таким чином.The device for protecting the electric motor and the equipment driven by it works as follows.

При виникненні одного з аварійних факторів: 1. перевищення тривалістю перевантаження по струму часу спрацьовування пристрою по часово-струмовій ов характеристиці; 2. перевищення температурою, яку вимірив датчик 29, значення уставки по температурі 36; « 3. зменшення струму електродвигуна, яке виникає при аварійному скиданні навантаження обладнання, що приводиться електродвигуном, нижче значення уставки по мінімальному струму 33; 4. зниження опору ізоляції обмотки 6 відносно корпуса електродвигуна 5 нижче значення уставки по опору М зо 36, логічний оператор АБО 7 видає сигнал на виконавче реле 8, яке, в свою Чергу, видає сигнал в коло управління магнітного пускача 9, головні контакти 10 якого відключають лінію живлення фаз електродвигуна 5. оWhen one of the emergency factors occurs: 1. exceeding the duration of the current overload of the device activation time according to the time-current characteristic; 2. exceeding the temperature measured by the sensor 29, the temperature setpoint value 36; « 3. reduction of the electric motor current, which occurs in case of emergency load shedding of the equipment driven by the electric motor, below the minimum current setting value 33; 4. a decrease in the insulation resistance of the winding 6 relative to the electric motor housing 5 below the resistance setpoint M zo 36, the logical operator OR 7 sends a signal to the executive relay 8, which, in turn, sends a signal to the control circuit of the magnetic starter 9, the main contacts of which are 10 disconnect the power supply line of the phases of the electric motor 5. o

Перед пуском електродвигуна забезпечується подача постійної напруги на обмотку б нерухомого ю електродвигуна 5. Опір ізоляції обмотки б відносно корпуса електродвигуна, який вимірюється при цьому, у компараторі опору 37 порівнюється зі значенням уставки по опору 36. Якщо виміряне значення опору ізоляції --Before starting the electric motor, a constant voltage is supplied to the winding b of the stationary electric motor 5. The insulation resistance of the winding b relative to the motor body, which is measured in this case, is compared in the resistance comparator 37 with the value set by the resistance 36. If the measured value of the insulation resistance --

Зз5 Менше значення уставки 36, то засвітлюється аварійний індикатор "ІЗОЛЯЦІЯ" 38 і розмикаються головні «о контакти 10 магнітного пускача 9.Зз5 If the value of the setpoint 36 is smaller, the "INSULATION" emergency indicator 38 lights up and the main contacts 10 of the magnetic starter 9 open.

Струм, який вимірюється одним із струмових датчиків 15 і 16, підсилюється за допомогою підсилювача відповідно 17 і 18, випрямляється за допомогою випрямляча, відповідно 19 і 20, після чого подається на вхід інтегратора 21. « 40 Найбільше значення сигнала від датчиків струму після інтегратора 21 надходить на електронний блок з с формування часово-струмової характеристики 22. Значення цього струму у компараторі максимального струму 24 порівнюється зі значенням уставки по максимальному струму 23. Якщо значення струму перевищує значення з уставки, то засвітлюється попереджувальний індикатор "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ" 25, сигнал надходить на блок "СТРУМ-ЧАСТОТА" 26, який перетворює величину кратності перевантаження по струму в частоту слідування імпульсів, наприклад в квадратичній залежності, і надходить у вигляді послідовності імпульсів наThe current, which is measured by one of the current sensors 15 and 16, is amplified using the amplifier 17 and 18, respectively, is rectified using the rectifier, respectively 19 and 20, after which it is fed to the input of the integrator 21. « 40 The largest value of the signal from the current sensors after the integrator 21 enters the electronic unit with the formation of the time-current characteristic 22. The value of this current in the maximum current comparator 24 is compared with the maximum current setpoint value 23. If the current value exceeds the setpoint value, the "CURRENT OVERLOAD" warning indicator 25 lights up, the signal arrives to the "CURRENT-FREQUENCY" block 26, which converts the value of the current overload multiplicity into the pulse tracking frequency, for example, in a quadratic dependence, and arrives in the form of a sequence of pulses on

Ге» лічильник імпульсів 27. При заповненні лічильника 27 засвітлюється аварійний індикатор "СТРУМОВЕGe" pulse counter 27. When the counter 27 is filled, the emergency indicator "CURRENT" lights up

ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ!" 28 і за допомогою логічного оператора АБО 7 сигнал надходить на виконавче реле 8, - внаслідок чого відбувається відключення електродвигуна від лінії живлення фаз. Чим більше величина кратності с перевантаження по струму, тим вище частота слідування імпульсів блока 26, тим швидше відбувається 5р Заповнення лічильника імпульсів 27. Таким чином реалізується квадратична залежність часу спрацьовування о пристрою захисту від кратності перевантаження по струму.OVERLOAD!" 28 and with the help of the logical operator OR 7, the signal is sent to the executive relay 8, - as a result of which the electric motor is disconnected from the power supply line of the phases. The greater the value of the current overload multiplier, the higher the frequency of the pulse tracking of the block 26, the faster 5r occurs Filling the pulse counter 27. In this way, the quadratic dependence of the activation time on the protection device against the multiplicity of current overload is implemented.

І Якщо усувається причина струмового перевантаження до заповнення лічильника 27, що відбувається, наприклад у момент пуску електродвигуна, то здійснюється скидання лічильника до нуля з припиненням світіння попереджувального індикатора "СТРУМОВЕ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ" 25.And If the cause of the current overload is removed before the counter 27 is filled, which happens, for example, at the time of starting the electric motor, the counter is reset to zero with the warning indicator "CURRENT OVERLOAD" 25 turning off.

Значення сигнала від датчиків струму 15 і 16 після інтегратора 21, надходячи на компаратор мінімального струму 34, порівнюється зі значенням уставки по мінімальному струму 33. Якщо значення струму післяThe value of the signal from the current sensors 15 and 16 after the integrator 21, arriving at the minimum current comparator 34, is compared with the value of the minimum current setting 33. If the value of the current after

Р інтегратора 21 стає меншим, то засвітлюється аварійний індикатор "СУХИЙ ХІД" 35 з наступним розмиканням головних контактів 10 магнітного пускача 9.P of the integrator 21 becomes smaller, then the "DRY RUN" emergency indicator 35 lights up, followed by the opening of the main contacts 10 of the magnetic starter 9.

Значення температури, яке вимірив датчик 29, в компараторі температури 31 порівнюється зі значенням бо уставки по температурі ЗО і, якщо перевищує його, то засвітлюється аварійний індикатор "ТЕПЛОВЕThe temperature value measured by the sensor 29 is compared in the temperature comparator 31 with the setpoint value for the ZO temperature and, if it exceeds it, the "HEAT" emergency indicator lights up

ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ! 32 з наступним розмиканням головних контактів 10 магнітного пускача 9.OVERLOAD! 32 with subsequent opening of the main contacts 10 of the magnetic starter 9.

За допомогою електронного блока "СТРУМ-ЧАСТОТА" 26 можна сформувати часово-струмову характеристику пристрою за будь-яким необхідним законом. Це дозволяє здійснити захист електродвигунів різного типу при різноманітних умовах роботи і характері навантаження. 65 Пристрій, що пропонується, забезпечує комплексний захист від різноманітних факторів (неприпустимого струмового і теплового перевантаження, аварійного скидання навантаження, зниження опору ізоляції обмотки відносно корпуса електродвигуна нижче припустимого рівня), що гарантує високу надійність захисту. Пристрій захисту реалізований в корпусі 40, на зовнішній поверхні якого розташована індикаторна панель 39 з індикаторами 25, 28, 32, 35 і 38, а також за захисною кришкою (на фіг. не показана) - регулятори значень уставок по максимальному струму 23, мінімальному струму 33, температурі ЗО і опору 36. За допомогою регуляторів уставок можна встановлювати відповідне значення параметра, що контролюється, з урахуванням реальних умов роботи, типу електродвигуна і обладнання, що їм приводиться.With the help of the "CURRENT-FREQUENCY" electronic unit 26, it is possible to form the time-current characteristic of the device according to any necessary law. This makes it possible to protect electric motors of various types under various operating conditions and the nature of the load. 65 The proposed device provides comprehensive protection against various factors (inadmissible current and thermal overload, emergency load shedding, reduction of the winding insulation resistance relative to the motor body below an acceptable level), which guarantees high reliability of protection. The protection device is implemented in the housing 40, on the outer surface of which there is an indicator panel 39 with indicators 25, 28, 32, 35 and 38, as well as behind a protective cover (not shown in the figure) - regulators of the maximum current settings 23, minimum current 33, ZO temperature and resistance 36. With the help of the setting regulators, you can set the appropriate value of the controlled parameter, taking into account the actual operating conditions, the type of electric motor and the equipment that is driven by it.

Пристрій захисту був виготовлений, пройшов експериментальну перевірку в різних умовах і показав високу надійність. 70 Джерела інформації: 1. А. с. СССР Мо 600654, МКИ НО2Н 7/08, 1978 г. 2. А. с. СССР Мо 1302369, МКИ НО2Н 7/08, 1985 г. 3. А. с. СССР Мо 1764118, МКИ НО2Н 7/08, 1992 г. (прототип).The protection device was manufactured, tested experimentally in various conditions and showed high reliability. 70 Sources of information: 1. A. p. USSR Mo 600654, MKY НО2Н 7/08, 1978 2. A. p. USSR Mo 1302369, MKY НО2Н 7/08, 1985 3. A. p. USSR Mo 1764118, MKY НО2Н 7/08, 1992 (prototype).

Claims

19 Formula of the invention

1. The device for protecting the electric motor and the equipment driven by it, which contains protection channels against current and thermal overload, which contain a current sensor, made in the form of a current transformer, and a magnetic starter installed on the phase wire, the power contacts of which are intended for inclusion in the power line phases of the electric motor, the control elements of the magnetic starter and the executive relay with an output contact, and the input of the executive relay is connected to the output of the current sensor, and its output contact is included in the control circuit of the magnetic starter, and a contact element is fixed on the electric motor, reacting to thermal overload of the electric motor, which differs by the fact that the current overload protection channel, which contains an electronic unit for forming the time-current characteristic, a thermal overload protection channel, a protection channel against emergency load shedding of equipment driven by an electric motor, and a protection channel against starting the electric motor at due to insufficient insulation resistance, the windings relative to the motor body are connected in parallel and connected through the logical operator OR to the executive relay, the output of which is connected to the contacts of the control circuit of the magnetic starter. something

2. The device according to claim 1, which differs in that the current overload protection channel contains an integrator, to the input of which current sensors installed on two phase wires are connected in parallel through an amplifier and a rectifier, and the electronic block for forming the time-current characteristic contains a block that yu converts the value of the current overload multiplicity into the pulse tracking frequency, for example, in a quadratic dependence, which is connected to the pulse counter. -

3. The device according to claim 1, which is characterized by the fact that the channel for protecting the electric motor against current overload contains a warning indicator "CURRENT OVERLOAD", which lights up when the pulse counter is turned on, and an emergency indicator "CURRENT OVERLOAD", which lights up when the pulse counter is filled.

4. The device according to claim 1, which differs in that the channel for protecting the electric motor from thermal overload « 20 contains a contact element made in the form of a temperature sensor and an emergency indicator "FLYING WITH OVERLOAD", which lights up when the temperature measured by the sensor is exceeded, temperature setpoint value. :with"

5. The device according to claim 1, which is distinguished by the fact that the protection channel against the emergency load reset of the equipment driven by the electric motor contains a "DRY RUN" emergency indicator, which lights up when the electric motor current decreases below the minimum current setting. FO

6. The device according to claim 1, which differs in that the channel for protecting the electric motor from starting when the insulation resistance of the winding relative to the motor body is insufficient contains a source of constant voltage and an emergency indicator "INSULATION", which lights up when the insulation resistance of the winding drops below the resistance setpoint. 1 o 50 that P 60 b5