WO2018132042A1 - Method for controlling an electric motor and device for carrying out same - Google Patents

Method for controlling an electric motor and device for carrying out same Download PDF

Info

Publication number
WO2018132042A1
WO2018132042A1 PCT/RU2018/050001 RU2018050001W WO2018132042A1 WO 2018132042 A1 WO2018132042 A1 WO 2018132042A1 RU 2018050001 W RU2018050001 W RU 2018050001W WO 2018132042 A1 WO2018132042 A1 WO 2018132042A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
winding
threshold value
electric motor
insulation resistance
resistance
Prior art date
Application number
PCT/RU2018/050001
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович ГРУЗНЫХ
Илья Петрович АНАХОВ
Вилле ХАЛОНЕН
Матти МЮЛЛЮМЯКИ
Original Assignee
Акционерное Общество "Талас Электрик Ою"
Сергей Иванович ГРУЗНЫХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Талас Электрик Ою", Сергей Иванович ГРУЗНЫХ filed Critical Акционерное Общество "Талас Электрик Ою"
Publication of WO2018132042A1 publication Critical patent/WO2018132042A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P1/00Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/16Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
    • H02P1/26Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual polyphase induction motor

Definitions

  • the invention relates to the field of operation of electric motors and is intended to restore the design characteristics of the insulation of their windings.
  • the electric motor that is currently operating will be referred to as the main electric motor
  • the electric motor that is currently stopped will be referred to as the backup electric motor.
  • the insulation of the stator winding (hereinafter referred to as the winding) of the main electric motor is heated by the current flowing through the winding of the backup electric motor, which is off, the insulation of the winding has an ambient temperature and may become damp, for example, due to adsorption of moisture from the air.
  • This process is significantly intensified when placing a backup motor in conditions of increased humidity or direct water ingress on the insulation of the winding.
  • the described situation can cause a significant deterioration in the operating parameters of the backup electric motor up to its complete inoperability, which can lead to catastrophic consequences.
  • the prototype allows drying the insulation of the motor winding until the insulation resistance of the winding reaches the set value, which provides the required operating parameters of the motor, and also automatically maintains the insulation resistance of the winding at the set value.
  • the insulation resistance of the winding can sharply decrease by a significant amount from the set value, for example, when water directly enters the winding, and the need to turn on the backup motor may occur at the time when drying is not finished, and the insulation resistance of the winding is lower than the specified value.
  • the prototype does not disclose the conditions for the safe start of the backup an electric motor for such a case, both an unequivocal ban on starting in these circumstances, and permission to start regardless of the insulation state of the windings can create a significant risk for the functioning of the entire infrastructure facility.
  • the aim of the invention is to propose a method for controlling an electric motor and a device for its implementation, which ensure automatic maintenance of the backup electric motor in working condition, the safety of automatic starting of the electric motor even if the insulation resistance of its winding is reduced to a certain level below the design value, and the prohibition of automatic starting of the electric motor when such safety Startup is not guaranteed.
  • the first object of the invention is a method of controlling an electric motor, in which during the period of stopping the electric motor, a measurement of the insulation resistance of the motor winding is carried out. If the insulation resistance of the winding turns out to be equal to or less than the first threshold value, then the automatic start of the electric motor is prohibited and the insulation of the winding is dried until the insulation resistance of the winding exceeds a second threshold value that is greater than the first threshold value, and when the insulation resistance of the winding exceeds the first threshold value, the motor starts automatically . Automatic start of the electric motor can be carried out under a certain condition. s In the particular case of the motor control method, the measurement of the insulation resistance of the winding is carried out on a periodic basis.
  • insulation resistance of the winding in the current measurement is greater than the first threshold value and is equal to or less than the third threshold value, which is greater than the first threshold value, but less than the second threshold value, and in the previous measurement, the insulation resistance of the winding exceeded the third threshold value, then insulation drying windings can be carried out until the insulation resistance of the winding exceeds a second threshold value.
  • the insulation of the winding is dried by passing a direct current through the winding.
  • the electric motor can be started in manual mode, and in this case, the electric motor can be started at any insulation resistance of the winding.
  • the second object of the invention is a device for controlling an electric motor, the start of which is carried out by a contactor for starting an electric motor automatically under a certain condition.
  • the device includes: a measuring unit capable of measuring the insulation resistance of the motor winding, a heating unit capable of supplying a constant voltage to the motor winding, a comparison unit capable of comparing the measured resistance of the winding with the first and second threshold values.
  • the device also includes a control unit capable of opening an intermediate contactor, which in the open state prevents the motor from starting if the comparison unit receives a signal that the winding resistance measured by the measurement unit is less than the first threshold value.
  • the control unit is also capable of issuing a signal to the heating unit to supply heating voltage, while alternating with the issuance of a signal to the measuring unit to supply measurement voltage, until a signal is received from the comparison unit that the winding resistance is greater than the second threshold value, which is greater than the first threshold value.
  • the control unit is capable of closing the intermediate contactor if a signal is received from the comparison unit that the winding resistance measured by the measurement unit is greater than the first threshold value.
  • the comparison unit may be able to compare the measured winding resistance with a third threshold value that is greater than the first threshold value but less than the second threshold value.
  • the control unit may be able to provide a signal to the heating unit to supply heating voltage , when alternating with the issuance of a signal to the measurement unit to supply the measurement voltage, until a signal is received from the comparison unit that the winding resistance is greater than the second threshold about values.
  • an intermediate contactor may be connected between the motor and the start contactor, or it may be included in the control circuit of the start contactor.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a device for controlling an electric motor
  • FIG. 2 is a block diagram of an algorithm according to an electric motor control method
  • FIG. 3 is a block diagram of an algorithm according to a particular case of a motor control method.
  • a circuit diagram of a device for controlling an electric motor will be described (Fig. 1).
  • the design of the device is provided solely to illustrate the best example of the implementation of the method and does not limit the scope of protected rights.
  • a device 1 for controlling an electric motor (hereinafter referred to as a device) is connected to the ends of two phases of a winding 3 of an electric motor 2.
  • the device is made in the form of a separate apparatus and, in a preferred case, is located in a technological cabinet for controlling an electric motor.
  • the electric motor 2 is backup, i.e. at the moment, the electric motor 2 is stopped, and its start is carried out under a certain condition, for example, in case of failure of the main electric motor.
  • the electric motor 2 receives power from a three-phase AC network 4 and is connected to it through a start contactor 5.
  • the start contactor 5 is currently in the open state
  • the device is equipped with a step-down transformer 10, which is connected to two phases of the same three-phase network through a switch 6.
  • the device also includes a heating unit 8 and a control unit 9.
  • the heating unit 8 is made according to the known thyristor voltage rectification scheme and receives power from a step-down transformer 10.
  • the ends of the motor winding are connected to the heating unit 8, forming a heating circuit, while the heating unit 8 is able to supply a constant voltage to the motor winding (hereinafter also referred to as heating voltage) through the auxiliary switch 11 and wires 12.
  • the heating unit 8 is capable of supplying a constant voltage to the winding that provides the force specified by the control unit current, while constant voltage can be supplied by pulses with a given frequency and duty cycle.
  • constant voltage in the context of this application refers mainly to rectified voltage.
  • the control unit 9 comprises a control unit 17, a measurement unit 18, and a comparison unit 19.
  • the measurement unit 18 and the comparison unit 19 need not be structurally combined with the control unit 17 and can be made in the form of separate blocks.
  • the measurement unit 18 is capable of measuring the insulation resistance of the motor winding.
  • Block 18 of the measurement is powered by a transformer 10, while one of its output it is connected to any of the ends of the winding, and the other through the grounding conductor 13 - the motor housing 2, forming a measurement circuit.
  • the measuring unit 18 supplies the measuring voltage to the winding and the motor housing, measures the leakage current and calculates the current insulation resistance.
  • the comparison unit 19 is capable of comparing the measured winding resistance with the first, second and third threshold values and transmitting the comparison result to the control unit 17.
  • the control unit 17 provides the connection of the motor winding either to the heating unit 8, which supplies a constant voltage to the winding to heat it, or to the measurement unit 18, which supplies the measuring voltage to the winding and the motor housing and determines the current insulation resistance of the winding.
  • the control unit 17 provides switching between the heating circuit and the measurement circuit, which is carried out by switching the interconnected relays 15 and 16.
  • the control unit 17 provides the input threshold values of the insulation resistance of the winding, as well as the input and indication of the current flowing in the winding electric motor.
  • the control unit is capable of controlling, through the control bus 20, an intermediate contactor 7, which in the open state prevents the start of the electric motor 2, and also control the auxiliary switch 11.
  • the intermediate contactor 7 can be connected between the electric motor and the starting contactor 5, as shown in FIG. 1, and in this case, while in the open state, the intermediate contactor 7 does not allow power to be supplied to the electric motor 2.
  • the intermediate contactor 7 can be included in the control circuit of the start contactor 5 when, when it is in the open state, it does not allows input to the contactor 5 start automatically generated circuit signal.
  • the algorithm shown in FIG. 2 is performed periodically at predetermined time intervals.
  • Step 1 is characterized in that the device 1 is assembled and connected as shown in FIG. 1, while switch b is on.
  • step 2 the control unit 17 determines whether the manual control mode is enabled.
  • Manual mode is used in critical situations, when the backup motor 2 must be started regardless of the insulation state of its winding, ie, essentially, in the situation of "last chance".
  • the manual control mode is set on the input and display panel of the control unit 17, as a result of which the control unit 17 turns off the auxiliary switch 11 and turns on the intermediate contactor 7, which, when turned on, allows the start of the electric motor 2 (step 2.1). If the control unit 17 determines that the manual control mode is on, then the control algorithm ends with the transition to step 6.
  • step 2 the control unit 17 determines that the manual control mode is not turned on, i.e. if the automatic control mode is on, the algorithm proceeds to step 2.2, where the insulation resistance of the motor winding is measured.
  • step 2.2 the control unit 17 turns on the relay 16 and turns off the relay 15, thus closing the measurement loop.
  • step 2.2 the measurement unit 18 measures the insulation resistance of the motor winding 2, and the algorithm proceeds to step 3.
  • the comparison unit 19 receives the insulation resistance from the measurement unit 18 and compares it with the first threshold value.
  • the first threshold value is the insulation resistance of the winding at which (or less) the start of the electric motor can lead to breakdown of the insulation and the failure of the electric motor, and therefore is unacceptable.
  • the first threshold value is such a winding insulation resistance that, according to regulatory documents, is the minimum acceptable for this type of electric motor.
  • the first threshold value is taken, for example, equal to 500 kOhm at a temperature of 10-30 ° C, in accordance with PUE 7 (Electrical Installation Rules, ed. 7, approved by Order of the Ministry of Energy of Russia dated 08.07.2002 No. 2 204).
  • step 3 determines that the insulation resistance is equal to or less than the first threshold value
  • the algorithm proceeds to step 3.2.
  • the control unit 17 prohibits the automatic start of the electric motor 2 by turning off the intermediate contactor 7, after which the algorithm proceeds to step 3.3.
  • step 3.3 the control unit 17 turns off the relay 15 and turns on the relay 16, thus opening the measurement circuit, and issuing a command to the heating unit 8 to close the heating circuit.
  • the heating unit 8 supplies the heating voltage to the winding of the electric motor 2 in the form of a constant voltage, providing a current flowing in the winding having a current strength equal to that set on the input and display panel of the heating unit 8.
  • a constant voltage can be applied. pulsed manner with a given frequency and duty cycle. As a result, the conductors of the winding are heated, transferring heat to the insulation of the winding and thereby ensuring its drying.
  • the control unit 17 opens the heating circuit and closes the measurement circuit, and thus, the algorithm returns to step 2.2.
  • step 3 If at stage 3 the comparison unit 19 determines that the insulation resistance of the winding exceeds the first threshold value, then the algorithm proceeds to step 3.1, and the control unit 17 allows automatic start of the electric motor 2, closing the intermediate contactor 7. It should be noted that the insulation resistance of the winding is slightly exceeded by the first threshold value allows you to bring the motor 2 out of the risk zone of failure, however, it does not ensure the achievement of the required operating parameters of the motor 2. After that, the algorithm proceeds to step 5.
  • step 5 the comparison unit 19 compares the insulation resistance measured in step 2.2 with a second threshold value.
  • the second threshold value is selected in such a way as to guarantee with a certain margin the required, for example, rated, operating parameters of the electric motor 2, and for the indicated type of electric motors is, for example, 1000 kOhm. Note that the insulation resistance of the winding can hardly reach the second threshold value if the transition to step 5 in the same execution of the algorithm is carried out after steps 3.2 and 3.3, since in this case the insulation resistance of the winding will probably only slightly exceed the first threshold value . If the insulation resistance of the winding is equal to or less than the second threshold value, the algorithm proceeds to step 5.1, where a drying cycle is performed, similar to that described in step 3.3.
  • step 5.2 the measurement of the insulation resistance of the winding is carried out, similar to what was described in step 2.2.
  • step 2.2 the algorithm returns to step 5, and the cycle from steps 5, 5.1, 5.2 will be repeated until the insulation resistance of the winding exceeds a second threshold value, after which the algorithm ends.
  • the insulation resistance of the winding will only slightly differ from that which was at the end of the previous execution of the algorithm. That is, after stage 3, the algorithm immediately proceeds to stage 5, and thus, the insulation resistance of the winding will be automatically maintained near the second threshold value, ensuring the operability of electric motor 2 in the normal mode - such a mode when the required operating parameters are realized.
  • FIG. 3 shows an algorithm for a method of controlling an electric motor in a particular case of carrying out the invention.
  • the algorithm shown in FIG. 3 is generally similar to the algorithm shown in FIG. 2, therefore, a description of the same steps will be omitted.
  • the algorithm shown in FIG. 3 differs from the algorithm shown in FIG. 2 in that step 4 is introduced, and steps 5.1 and 5.2 are referred to here as steps 4.1 and 4.2, and are performed until step 5.
  • the comparison unit 19 compares the insulation resistance measured in step 2.2 with a third threshold value.
  • the third threshold value is greater than the first threshold value, but less than the second threshold value. If the first threshold value is such a winding insulation resistance that, when exceeded, ensures safe start-up and operation of the electric motor, but its required operating parameters are not guaranteed, then the third threshold value is such a winding insulation resistance that, when exceeded, the required motor parameters are guaranteed.
  • step 4 If in step 4 the insulation resistance of the winding exceeds the third threshold value, then the algorithm ends because the motor is in a normal state and the insulation resistance of the winding is normal, i.e. providing the required operating parameters of the electric motor.
  • step 4 the algorithm through steps 4.1 and 4.2, similar to steps 5.1 and 5.2 in FIG. 2, proceeds to step 5, and ultimately brings the insulation resistance of the winding to above the second threshold value.
  • the insulation resistance of the winding is dried up to excess of the insulation resistance of the winding of the second threshold value.
  • the proposed invention allows for fully automatic control of the backup motor in terms of ensuring its required operating parameters.
  • the invention provides a ban on starting the electric motor, when such a start can lead to its failure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of operating and maintaining electric motors and is intended for restoring winding insulation to its original parameters. A method for controlling an electric motor is proposed, in which the resistance of the electric motor winding insulation is measured while the motor is stopped. If the resistance of the winding insulation is equal to or less than a first threshold value, automatic start-up of the electric motor is disabled and the winding insulation is dried until the resistance of the winding insulation exceeds a second threshold value greater than the first threshold value, wherein if the resistance of the winding insulation exceeds the first threshold value, automatic start-up of the motor is enabled. A device for carrying out the method is also disclosed. The technical result is that of automatically keeping a stopped electric motor in working condition and ensuring safe automatic start-up of the electric motor.

Description

СПОСОБ УП РАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИ ГАТЕЛЕМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ  METHOD OF CONTROL OF ELECTRIC DOOR LATCH AND DEVICE FOR
ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ  ITS IMPLEMENTATION
Область техники Technical field
Изобретение относится к области эксплуатации электродвигателей и предназначено для восстановления проектных характеристик изоляции их обмоток.  The invention relates to the field of operation of electric motors and is intended to restore the design characteristics of the insulation of their windings.
Предпосылки к созданию изобретения BACKGROUND OF THE INVENTION
На ответственных инфраструктурных объектах, связанных, например, с транспортом или жизнеобеспечением человека, в целях обеспечения надежности привода оборудования используется два (или больше) электродвигателя, включающихся поочередно. Далее по тексту электродвигатель, функционирующий в текущий момент, будет именоваться основным электродвигателем, а электродвигатель, остановленный в текущий момент, будет именоваться резервным электродвигателем. В то время как у основного электродвигателя изоляция обмотки статора (далее - обмотка) разогревается током, текущим по обмотке, у резервного электродвигателя, находящегося в выключенном состоянии, изоляция обмотки имеет температуру окружающей среды и может отсыреть, например, вследствие адсорбции влаги из воздуха. Данный процесс существенно интенсифицируется при размещении резервного электродвигателя в условиях повышенной влажности либо прямого попадания воды на изоляцию обмотки. Описанная ситуация может вызвать существенное ухудшение рабочих параметров резервного электродвигателя вплоть до полной его неработоспособности, что способно привести к катастрофическим последствиям. In critical infrastructure facilities, such as those related to transport or human life support, two (or more) electric motors are used alternately to ensure the reliability of the equipment drive. Hereinafter, the electric motor that is currently operating will be referred to as the main electric motor, and the electric motor that is currently stopped will be referred to as the backup electric motor. While the insulation of the stator winding (hereinafter referred to as the winding) of the main electric motor is heated by the current flowing through the winding of the backup electric motor, which is off, the insulation of the winding has an ambient temperature and may become damp, for example, due to adsorption of moisture from the air. This process is significantly intensified when placing a backup motor in conditions of increased humidity or direct water ingress on the insulation of the winding. The described situation can cause a significant deterioration in the operating parameters of the backup electric motor up to its complete inoperability, which can lead to catastrophic consequences.
Из патентной публикации SU741379A1, Н02К15/12, 15.06.1980, известен способ сушки изоляции обмотки электродвигателя, в котором изоляцию нагревают посредством разогрева проводников обмотки, пропуская по ним ток. Для экономии энергии на обмотку подают постоянное напряжение сушки при помощи раскрытого в указанной публикации устройства, содержащего тиристорный источник выпрямленного тока. Подачу напряжения сушки периодически прерывают для измерения сопротивления изоляции обмотки, при этом при достижении сопротивлением изоляции заданного значения сушку изоляции прекращают. Данный способ выбран в качестве прототипа заявленного изобретения.  From patent publication SU741379A1, H02K15 / 12, 06/15/1980, there is a known method for drying the insulation of an electric motor winding, in which the insulation is heated by heating the winding conductors by passing current through them. To save energy, a constant drying voltage is supplied to the winding using the device disclosed in this publication containing a thyristor source of rectified current. The supply of drying voltage is periodically interrupted to measure the insulation resistance of the winding, and when the insulation resistance reaches a predetermined value, the insulation drying is stopped. This method is selected as a prototype of the claimed invention.
Прототип позволяет осуществлять сушку изоляции обмотки электродвигателя до достижения сопротивлением изоляции обмотки заданного значения, обеспечивающего требуемые рабочие параметры электродвигателя, а также осуществлять автоматическое поддержание сопротивления изоляции обмотки на заданном значении. Однако в реальных условиях сопротивление изоляции обмотки может резко снизиться на существенную величину от заданного значения, например, при прямом попадании воды на обмотку, а необходимость включения резервного электродвигателя может возникнуть в момент, когда сушка не закончена, и сопротивление изоляции обмотки ниже заданного значения. Прототип не раскрывает условия безопасного запуска резервного электродвигателя для такого случая, при этом как однозначный запрет на запуск в данных обстоятельствах, так и разрешение запуска безотносительно состояния изоляции обмотки способны создать существенный риск для функционирования всего инфраструктурного объекта. The prototype allows drying the insulation of the motor winding until the insulation resistance of the winding reaches the set value, which provides the required operating parameters of the motor, and also automatically maintains the insulation resistance of the winding at the set value. However, in real conditions, the insulation resistance of the winding can sharply decrease by a significant amount from the set value, for example, when water directly enters the winding, and the need to turn on the backup motor may occur at the time when drying is not finished, and the insulation resistance of the winding is lower than the specified value. The prototype does not disclose the conditions for the safe start of the backup an electric motor for such a case, both an unequivocal ban on starting in these circumstances, and permission to start regardless of the insulation state of the windings can create a significant risk for the functioning of the entire infrastructure facility.
Целью изобретения является предложение способа управления электродвигателем и устройства для его реализации, обеспечивающих автоматическое поддержание резервного электродвигателя в рабочем состоянии, безопасность автоматического запуска электродвигателя даже в случае снижения сопротивления изоляции его обмотки до определенного уровня ниже проектного значения, и запрет автоматического запуска электродвигателя, когда безопасность такого запуска не гарантируется.  The aim of the invention is to propose a method for controlling an electric motor and a device for its implementation, which ensure automatic maintenance of the backup electric motor in working condition, the safety of automatic starting of the electric motor even if the insulation resistance of its winding is reduced to a certain level below the design value, and the prohibition of automatic starting of the electric motor when such safety Startup is not guaranteed.
Сущность изобретения SUMMARY OF THE INVENTION
Первым объектом изобретения является способ управления электродвигателем, в котором в период остановки электродвигателя производят измерение сопротивления изоляции обмотки электродвигателя. Если сопротивление изоляции обмотки оказывается равно или меньше первого порогового значения, то автоматический запуск электродвигателя запрещают и выполняют сушку изоляции обмотки до превышения сопротивлением изоляции обмотки второго порогового значения, которое больше первого порогового значения, причем при превышении сопротивлением изоляции обмотки первого порогового значения разрешают автоматический запуск электродвигателя. Автоматический запуск электродвигателя может осуществляться при определенном условии. з В частном случае способа управления электродвигателем измерение сопротивления изоляции обмотки осуществляют на периодической основе. При этом если сопротивление изоляции обмотки в текущем измерении больше первого порогового значения и при этом равно или меньше третьего порогового значения, которое больше первого порогового значения, но меньше второго порогового значения, а в предыдущем измерении сопротивление изоляции обмотки превышало третье пороговое значение, то сушку изоляции обмотки могут выполнять до превышения сопротивлением изоляции обмотки второго порогового значения. The first object of the invention is a method of controlling an electric motor, in which during the period of stopping the electric motor, a measurement of the insulation resistance of the motor winding is carried out. If the insulation resistance of the winding turns out to be equal to or less than the first threshold value, then the automatic start of the electric motor is prohibited and the insulation of the winding is dried until the insulation resistance of the winding exceeds a second threshold value that is greater than the first threshold value, and when the insulation resistance of the winding exceeds the first threshold value, the motor starts automatically . Automatic start of the electric motor can be carried out under a certain condition. s In the particular case of the motor control method, the measurement of the insulation resistance of the winding is carried out on a periodic basis. Moreover, if the insulation resistance of the winding in the current measurement is greater than the first threshold value and is equal to or less than the third threshold value, which is greater than the first threshold value, but less than the second threshold value, and in the previous measurement, the insulation resistance of the winding exceeded the third threshold value, then insulation drying windings can be carried out until the insulation resistance of the winding exceeds a second threshold value.
В предпочтительном случае способа управления электродвигателем сушку изоляции обмотки осуществляют путем пропускания по обмотке постоянного тока.  In a preferred case of the method of controlling an electric motor, the insulation of the winding is dried by passing a direct current through the winding.
В еще одном частном случае способа управления электродвигателем запуск электродвигателя могут осуществлять в ручном режиме, и в таком случае запуск электродвигателя разрешают при любом сопротивлении изоляции обмотки.  In another particular case of the electric motor control method, the electric motor can be started in manual mode, and in this case, the electric motor can be started at any insulation resistance of the winding.
Вторым объектом изобретения является устройство для управления электродвигателем, запуск которого осуществляется контактором запуска электродвигателя автоматически при определенном условии. Устройство включает в себя: блок измерения, способный измерять сопротивление изоляции обмотки электродвигателя, блок нагрева, способный подавать постоянное напряжение на обмотку электродвигателя, блок сравнения, способный сравнивать измеренное сопротивление обмотки с первым и вторым пороговыми значениями. В состав устройства входит также блок управления, способный размыкать промежуточный контактор, который в разомкнутом состоянии не допускает запуск электродвигателя, если от блока сравнения поступает сигнал, что измеренное блоком измерения сопротивление обмотки меньше первого порогового значения. Блок управления способен также выдавать сигнал на блок нагрева на подачу напряжения нагрева, при чередовании с выдачей сигнала на блок измерения на подачу напряжения измерения, до тех пор, пока от блока сравнения не поступит сигнал, что сопротивление обмотки больше второго порогового значения, которое больше первого порогового значения. Блок управления при этом способен замыкать промежуточный контактор, если от блока сравнения поступает сигнал, что измеренное блоком измерения сопротивление обмотки больше первого порогового значения. The second object of the invention is a device for controlling an electric motor, the start of which is carried out by a contactor for starting an electric motor automatically under a certain condition. The device includes: a measuring unit capable of measuring the insulation resistance of the motor winding, a heating unit capable of supplying a constant voltage to the motor winding, a comparison unit capable of comparing the measured resistance of the winding with the first and second threshold values. The device also includes a control unit capable of opening an intermediate contactor, which in the open state prevents the motor from starting if the comparison unit receives a signal that the winding resistance measured by the measurement unit is less than the first threshold value. The control unit is also capable of issuing a signal to the heating unit to supply heating voltage, while alternating with the issuance of a signal to the measuring unit to supply measurement voltage, until a signal is received from the comparison unit that the winding resistance is greater than the second threshold value, which is greater than the first threshold value. The control unit is capable of closing the intermediate contactor if a signal is received from the comparison unit that the winding resistance measured by the measurement unit is greater than the first threshold value.
В частном случае устройства для управления электродвигателем блок сравнения может быть способен сравнивать измеренное сопротивление обмотки с третьим пороговым значением, которое больше первого порогового значения, но меньше второго порогового значения. В случае, когда сопротивление изоляции обмотки в текущем измерении больше первого порогового значения и при этом равно или меньше третьего порогового значения, а в предыдущем измерении сопротивление изоляции обмотки превышало третье пороговое значение, блок управления может быть способен выдавать сигнал на блок нагрева на подачу напряжения нагрева, при чередовании с выдачей сигнала на блок измерения на подачу напряжения измерения, до тех пор, пока от блока сравнения не поступит сигнал, что сопротивление обмотки больше второго порогового значения.  In the particular case of the motor control device, the comparison unit may be able to compare the measured winding resistance with a third threshold value that is greater than the first threshold value but less than the second threshold value. In the case when the insulation resistance of the winding in the current measurement is greater than the first threshold value and equal to or less than the third threshold value, and in the previous measurement, the insulation resistance of the winding exceeded the third threshold value, the control unit may be able to provide a signal to the heating unit to supply heating voltage , when alternating with the issuance of a signal to the measurement unit to supply the measurement voltage, until a signal is received from the comparison unit that the winding resistance is greater than the second threshold about values.
В других частных случаях устройства для управления электродвигателем промежуточный контактор может быть включен между электродвигателем и контактором запуска либо может быть включен в цепь управления контактором запуска. Краткое описание чертежей In other particular cases of the motor control device, an intermediate contactor may be connected between the motor and the start contactor, or it may be included in the control circuit of the start contactor. Brief Description of the Drawings
Осуществление изобретения будет пояснено ссылками на фигуры: Фиг. 1 - принципиальная схема устройства для управления электродвигателем;  The implementation of the invention will be explained with reference to the figures: FIG. 1 is a schematic diagram of a device for controlling an electric motor;
Фиг. 2 - блок схема алгоритма согласно способу управления электродвигателем;  FIG. 2 is a block diagram of an algorithm according to an electric motor control method;
Фиг. 3 - блок схема алгоритма согласно частному случаю способа управления электродвигателем.  FIG. 3 is a block diagram of an algorithm according to a particular case of a motor control method.
Осуществление изобретения The implementation of the invention
Сначала будет описана принципиальная схема устройства для управления электродвигателем (Фиг. 1). Конструкция устройства приведена исключительно для иллюстрации наилучшего примера реализации способа и не ограничивает объема охраняемых прав.  First, a circuit diagram of a device for controlling an electric motor will be described (Fig. 1). The design of the device is provided solely to illustrate the best example of the implementation of the method and does not limit the scope of protected rights.
Устройство 1 для управления электродвигателем (далее - устройство) подключено к концам двух фаз обмотки 3 электродвигателя 2. Устройство выполнено в виде обособленного аппарата и в предпочтительном случае размещается в технологическом шкафу управления электродвигателем. Следует отметить, что в настоящем примере электродвигатель 2 является резервным, т.е. в данный момент электродвигатель 2 остановлен, и его запуск осуществляется при определенном условии, например, при выходе из строя основного электродвигателя.  A device 1 for controlling an electric motor (hereinafter referred to as a device) is connected to the ends of two phases of a winding 3 of an electric motor 2. The device is made in the form of a separate apparatus and, in a preferred case, is located in a technological cabinet for controlling an electric motor. It should be noted that in the present example, the electric motor 2 is backup, i.e. at the moment, the electric motor 2 is stopped, and its start is carried out under a certain condition, for example, in case of failure of the main electric motor.
Электродвигатель 2 получает питание от трехфазной сети 4 переменного тока и подключается к ней через контактор 5 запуска. Контактор 5 запуска в данный момент находится в разомкнутом состоянии,  The electric motor 2 receives power from a three-phase AC network 4 and is connected to it through a start contactor 5. The start contactor 5 is currently in the open state,
б а его замыкание осуществляется автоматически при наступлении вышеупомянутого условия. b and its closure is carried out automatically upon the occurrence of the above conditions.
Устройство снабжено понижающим трансформатором 10, который подключен к двум фазам той же трехфазной сети через выключатель 6. Устройство также включает в себя блок 8 нагрева и управляющий блок 9.  The device is equipped with a step-down transformer 10, which is connected to two phases of the same three-phase network through a switch 6. The device also includes a heating unit 8 and a control unit 9.
Блок 8 нагрева выполнен по известной схеме тиристорного выпрямления напряжения и получает питание от понижающего трансформатора 10. К блоку 8 нагрева подключены концы обмотки электродвигателя, образуя контур нагрева, при этом блок 8 нагрева способен подавать постоянное напряжение на обмотку электродвигателя (далее также - напряжение нагрева) через вспомогательный переключатель 11 и провода 12. Следует отметить, что блок 8 нагрева способен подавать на обмотку такое постоянное напряжение, которое обеспечивает заданную блоком управления силу тока, при этом постоянное напряжение может подаваться импульсами с заданной частотой и скважностью. Кроме того, под постоянным напряжением в контексте данной заявки понимается, главным образом, выпрямленное напряжение.  The heating unit 8 is made according to the known thyristor voltage rectification scheme and receives power from a step-down transformer 10. The ends of the motor winding are connected to the heating unit 8, forming a heating circuit, while the heating unit 8 is able to supply a constant voltage to the motor winding (hereinafter also referred to as heating voltage) through the auxiliary switch 11 and wires 12. It should be noted that the heating unit 8 is capable of supplying a constant voltage to the winding that provides the force specified by the control unit current, while constant voltage can be supplied by pulses with a given frequency and duty cycle. In addition, constant voltage in the context of this application refers mainly to rectified voltage.
Управляющий блок 9 содержит блок 17 управления, блок 18 измерения и блок 19 сравнения. Следует, однако, отметить, что блок 18 измерения и блок 19 сравнения не обязательно должны быть конструктивно объединены с блоком 17 управления и могут быть выполнены в виде отдельных блоков.  The control unit 9 comprises a control unit 17, a measurement unit 18, and a comparison unit 19. However, it should be noted that the measurement unit 18 and the comparison unit 19 need not be structurally combined with the control unit 17 and can be made in the form of separate blocks.
Блок 18 измерения способен измерять сопротивление изоляции обмотки электродвигателя. Блок 18 измерения получает питание от трансформатора 10, при этом одним своим выходом он соединен с любым из концов обмотки, а другим через заземляющий проводник 13 - с корпусом электродвигателя 2, образуя контур измерения. Блок 18 измерения подает измерительное напряжение на обмотку и корпус электродвигателя, измеряет ток утечки и рассчитывает текущее сопротивления изоляции. The measurement unit 18 is capable of measuring the insulation resistance of the motor winding. Block 18 of the measurement is powered by a transformer 10, while one of its output it is connected to any of the ends of the winding, and the other through the grounding conductor 13 - the motor housing 2, forming a measurement circuit. The measuring unit 18 supplies the measuring voltage to the winding and the motor housing, measures the leakage current and calculates the current insulation resistance.
Блок 19 сравнения способен сравнивать измеренное сопротивление обмотки с первым, вторым и третьим пороговыми значениями и передавать результат сравнения в блок 17 управления.  The comparison unit 19 is capable of comparing the measured winding resistance with the first, second and third threshold values and transmitting the comparison result to the control unit 17.
Блок 17 управления обеспечивает подключение обмотки электродвигателя либо к блоку 8 нагрева, подающему постоянное напряжение на обмотку для ее нагрева, либо к блоку 18 измерения, подающему измерительное напряжение на обмотку и корпус электродвигателя и определяющему текущее сопротивления изоляции обмотки. Другими словами, блок 17 управления обеспечивает переключение между контуром нагрева и контуром измерения, которое осуществляется посредством переключения взаимосвязанных реле 15 и 16. Кроме того, блок 17 управления обеспечивает ввод пороговых значений сопротивления изоляции обмотки, а также ввод и индикацию силы тока, протекающего в обмотке электродвигателя. Кроме того, блок управления способен через управляющую шину 20 управлять промежуточным контактором 7, который в разомкнутом состоянии не допускает запуск электродвигателя 2, а также управлять вспомогательным переключателем 11. Промежуточный контактор 7 может быть включен между электродвигателем и контактором 5 запуска, как показано на фиг. 1, и в этом случае, находясь в разомкнутом состоянии, промежуточный контактор 7 не допускает подачу питания на электродвигатель 2. Однако промежуточный контактор 7 может быть включен в цепь управления контактором 5 запуска, когда он, находясь в разомкнутом состоянии, не допускает поступление на контактор 5 запуска автоматически генерируемого сигнала замыкания. The control unit 17 provides the connection of the motor winding either to the heating unit 8, which supplies a constant voltage to the winding to heat it, or to the measurement unit 18, which supplies the measuring voltage to the winding and the motor housing and determines the current insulation resistance of the winding. In other words, the control unit 17 provides switching between the heating circuit and the measurement circuit, which is carried out by switching the interconnected relays 15 and 16. In addition, the control unit 17 provides the input threshold values of the insulation resistance of the winding, as well as the input and indication of the current flowing in the winding electric motor. In addition, the control unit is capable of controlling, through the control bus 20, an intermediate contactor 7, which in the open state prevents the start of the electric motor 2, and also control the auxiliary switch 11. The intermediate contactor 7 can be connected between the electric motor and the starting contactor 5, as shown in FIG. 1, and in this case, while in the open state, the intermediate contactor 7 does not allow power to be supplied to the electric motor 2. However, the intermediate contactor 7 can be included in the control circuit of the start contactor 5 when, when it is in the open state, it does not allows input to the contactor 5 start automatically generated circuit signal.
При функционировании устройства 1 для управления электродвигателем реализуется способ управления электродвигателем, блок-схема алгоритма которого представлена на фиг. 2, поэтому функционирование устройства будет описано совместно со способом.  When the device 1 for controlling an electric motor is operating, a method for controlling an electric motor is implemented, the flowchart of which is shown in FIG. 2, therefore, the operation of the device will be described in conjunction with the method.
Алгоритм, показанный на фиг. 2, выполняется периодически через заданные интервалы времени.  The algorithm shown in FIG. 2, is performed periodically at predetermined time intervals.
Этап 1 характеризуется тем, что устройство 1 собрано и подключено, как показано на фиг. 1, при этом выключатель б включен.  Step 1 is characterized in that the device 1 is assembled and connected as shown in FIG. 1, while switch b is on.
На этапе 2 блок 17 управления определяет, включен ли ручной режим управления. Ручной режим используется в критических ситуациях, когда резервный электродвигатель 2 должен быть запущен вне зависимости от состояния изоляции его обмотки, т.е., по существу, в ситуации «последнего шанса». Ручной режим управления задается на панели ввода и индикации блока 17 управления, в результате чего блок 17 управления выключает вспомогательный переключатель 11 и включает промежуточный контактор 7, который во включенном состоянии разрешает запуск электродвигателя 2 (этап 2.1). Если блок 17 управления определил, что ручной режим управления включен, то на этом алгоритм управления завершается переходом к этапу 6.  In step 2, the control unit 17 determines whether the manual control mode is enabled. Manual mode is used in critical situations, when the backup motor 2 must be started regardless of the insulation state of its winding, ie, essentially, in the situation of "last chance". The manual control mode is set on the input and display panel of the control unit 17, as a result of which the control unit 17 turns off the auxiliary switch 11 and turns on the intermediate contactor 7, which, when turned on, allows the start of the electric motor 2 (step 2.1). If the control unit 17 determines that the manual control mode is on, then the control algorithm ends with the transition to step 6.
Если на этапе 2 блок 17 управления определил, что ручной режим управления не включен, т.е. включен автоматический режим управления, то алгоритм переходит на этап 2.2, на котором производится измерение сопротивления изоляции обмотки электродвигателя. На этапе 2.2 блок 17 управления включает реле 16 и выключает реле 15, замыкая, таким образом, контур измерения. В итоге, на этапе 2.2 блок 18 измерения измеряет сопротивление изоляции обмотки электродвигателя 2, и алгоритм переходит на этап 3. If, in step 2, the control unit 17 determines that the manual control mode is not turned on, i.e. if the automatic control mode is on, the algorithm proceeds to step 2.2, where the insulation resistance of the motor winding is measured. In step 2.2, the control unit 17 turns on the relay 16 and turns off the relay 15, thus closing the measurement loop. As a result, in step 2.2, the measurement unit 18 measures the insulation resistance of the motor winding 2, and the algorithm proceeds to step 3.
На этапе 3 блок 19 сравнения получает от блока 18 измерения сопротивление изоляции и сравнивает его с первым пороговым значением. Первое пороговое значение представляет собой такое сопротивление изоляции обмотки, при котором (или меньше него) запуск электродвигателя может привести к пробою изоляции и выходу электродвигателя из строя, и поэтому недопустим. Другими словами, в качестве первого порогового значения принимают такое сопротивление изоляции обмотки, которое согласно нормативным документам является минимально допустимым для данного типа электродвигателей. Для электродвигателей с напряжением до 1 кВ, первое пороговое значение принимается, например, равным 500 кОм при температуре 10-30°С, в соответствии с ПУЭ 7 (Правила устройства электроустановок, изд. 7, утв. Приказом Минэнерго России От 08.07.2002 N2 204).  In step 3, the comparison unit 19 receives the insulation resistance from the measurement unit 18 and compares it with the first threshold value. The first threshold value is the insulation resistance of the winding at which (or less) the start of the electric motor can lead to breakdown of the insulation and the failure of the electric motor, and therefore is unacceptable. In other words, the first threshold value is such a winding insulation resistance that, according to regulatory documents, is the minimum acceptable for this type of electric motor. For electric motors with voltage up to 1 kV, the first threshold value is taken, for example, equal to 500 kOhm at a temperature of 10-30 ° C, in accordance with PUE 7 (Electrical Installation Rules, ed. 7, approved by Order of the Ministry of Energy of Russia dated 08.07.2002 No. 2 204).
Таким образом, если на этапе 3 блок 19 сравнения определяет, что сопротивление изоляции равно или меньше первого порогового значения, алгоритм переходит на этап 3.2. На этапе 3.2 блок 17 управления запрещает автоматический запуск электродвигателя 2 путем выключения промежуточного контактора 7, после чего алгоритм переходит на этап 3.3.  Thus, if in step 3, the comparison unit 19 determines that the insulation resistance is equal to or less than the first threshold value, the algorithm proceeds to step 3.2. At step 3.2, the control unit 17 prohibits the automatic start of the electric motor 2 by turning off the intermediate contactor 7, after which the algorithm proceeds to step 3.3.
На этапе 3.3 блок 17 управления выключает реле 15 и включает реле 16, размыкая, таким образом, контур измерения, и подавая команду на блок 8 нагрева на замыкание контура нагрева. Блок 8 нагрева подает напряжение нагрева на обмотку электродвигателя 2 в виде постоянного напряжения, обеспечивающего протекание в обмотке тока, имеющего силу тока, равную той, которая была задана на панели ввода и индикации блока 8 нагрева. Кроме того, постоянное напряжение может подаваться импульсным образом с заданной частотой и скважностью. В результате проводники обмотки нагреваются, передавая тепло в изоляцию обмотки и тем самым обеспечивая ее высушивание. Через некоторое время, равное заданному циклу сушки, блок 17 управления размыкает контур нагрева и замыкает контур измерения, и, таким образом, алгоритм возвращается к этапу 2.2. In step 3.3, the control unit 17 turns off the relay 15 and turns on the relay 16, thus opening the measurement circuit, and issuing a command to the heating unit 8 to close the heating circuit. The heating unit 8 supplies the heating voltage to the winding of the electric motor 2 in the form of a constant voltage, providing a current flowing in the winding having a current strength equal to that set on the input and display panel of the heating unit 8. In addition, a constant voltage can be applied. pulsed manner with a given frequency and duty cycle. As a result, the conductors of the winding are heated, transferring heat to the insulation of the winding and thereby ensuring its drying. After some time equal to the set drying cycle, the control unit 17 opens the heating circuit and closes the measurement circuit, and thus, the algorithm returns to step 2.2.
Если на этапе 3 блок 19 сравнения определяет, что сопротивление изоляции обмотки превышает первое пороговое значение, то алгоритм переходи на этап 3.1, и блок 17 управления разрешает автоматический запуск электродвигателя 2, замыкая промежуточный контактор 7. Следует отметить, что незначительное превышение сопротивлением изоляции обмотки первого порогового значения позволяет вывести электродвигатель 2 из зоны риска выхода из строя, однако, оно не обеспечивает достижения требуемых рабочих параметров электродвигателя 2. После этого алгоритм переходит на этап 5.  If at stage 3 the comparison unit 19 determines that the insulation resistance of the winding exceeds the first threshold value, then the algorithm proceeds to step 3.1, and the control unit 17 allows automatic start of the electric motor 2, closing the intermediate contactor 7. It should be noted that the insulation resistance of the winding is slightly exceeded by the first threshold value allows you to bring the motor 2 out of the risk zone of failure, however, it does not ensure the achievement of the required operating parameters of the motor 2. After that, the algorithm proceeds to step 5.
На этапе 5 блок 19 сравнения сравнивает сопротивление изоляции, измеренное на этапе 2.2, со вторым пороговым значением. Второе пороговое значение выбирается таким образом, чтобы с некоторым запасом гарантировать требуемые, например номинальные, рабочие параметры электродвигателя 2, и для указанного типа электродвигателей составляет, например, 1000 кОм. Отметим, что сопротивление изоляции обмотки вряд ли может достигать второго порогового значения, если переход к этапу 5 в одном и том же выполнении алгоритма осуществляется после этапов 3.2 и 3.3, поскольку в этом случае сопротивление изоляции обмотки будет, вероятно, лишь незначительно превышать первое пороговое значение. Если сопротивление изоляции обмотки равно или меньше второго порогового значения, то алгоритм переходит на этап 5.1, на котором выполняется цикл сушки, аналогичный тому, что был описан на этапе 3.3. In step 5, the comparison unit 19 compares the insulation resistance measured in step 2.2 with a second threshold value. The second threshold value is selected in such a way as to guarantee with a certain margin the required, for example, rated, operating parameters of the electric motor 2, and for the indicated type of electric motors is, for example, 1000 kOhm. Note that the insulation resistance of the winding can hardly reach the second threshold value if the transition to step 5 in the same execution of the algorithm is carried out after steps 3.2 and 3.3, since in this case the insulation resistance of the winding will probably only slightly exceed the first threshold value . If the insulation resistance of the winding is equal to or less than the second threshold value, the algorithm proceeds to step 5.1, where a drying cycle is performed, similar to that described in step 3.3.
Далее алгоритм переходит на этап 5.2, где производится измерение сопротивления изоляции обмотки, аналогичное тому, что было описано на этапе 2.2.  Next, the algorithm proceeds to step 5.2, where the measurement of the insulation resistance of the winding is carried out, similar to what was described in step 2.2.
После этапа 2.2 алгоритм возвращается к этапу 5, и цикл из этапов 5, 5.1, 5.2 будет повторяться, пока сопротивление изоляции обмотки не превысит второго порогового значения, после чего алгоритм завершается.  After step 2.2, the algorithm returns to step 5, and the cycle from steps 5, 5.1, 5.2 will be repeated until the insulation resistance of the winding exceeds a second threshold value, after which the algorithm ends.
При следующем выполнении алгоритма, если не произошло нештатного воздействия на электродвигатель 2, например, прямого попадания воды, то сопротивление изоляции обмотки будет лишь незначительно отличаться от того, которое было на завершении предыдущего выполнения алгоритма. То есть, после этапа 3 алгоритм сразу переходит на этап 5, и, таким образом, сопротивление изоляции обмотки будет автоматически поддерживаться вблизи второго порогового значения, обеспечивая работоспособность электродвигателя 2 в штатном режиме - таком режиме, когда реализуются требуемые рабочие параметры.  At the next execution of the algorithm, if there was no abnormal impact on the electric motor 2, for example, direct ingress of water, then the insulation resistance of the winding will only slightly differ from that which was at the end of the previous execution of the algorithm. That is, after stage 3, the algorithm immediately proceeds to stage 5, and thus, the insulation resistance of the winding will be automatically maintained near the second threshold value, ensuring the operability of electric motor 2 in the normal mode - such a mode when the required operating parameters are realized.
На фиг. 3 представлен алгоритм способа управления электродвигателем в частном случае выполнения изобретения.  In FIG. 3 shows an algorithm for a method of controlling an electric motor in a particular case of carrying out the invention.
Алгоритм, показанный на фиг. 3, в целом сходен с алгоритмом, показанным на фиг.2, поэтому описание одних и тех же этапов будет опущено. Алгоритм, показанный на фиг. 3, отличается от алгоритма, показанного на фиг.2, тем, что введен этап 4, а этапы 5.1 и 5.2 здесь именуются, как этапы 4.1 и 4.2, и выполняются до этапа 5. На этапе 4 блок 19 сравнения сравнивает сопротивление изоляции, измеренное на этапе 2.2, с третьим пороговым значением. Третье пороговое значение больше, чем первое пороговое значение, но меньше, чем второе пороговое значение. Если первое пороговое значение представляет собой такое сопротивление изоляции обмотки, при превышении которого гарантируется безопасный запуск и работа электродвигателя, но не гарантируются его требуемые рабочие параметры, то третье пороговое значение представляет собой такое сопротивление изоляции обмотки, при превышении которого гарантируются требуемые параметры электродвигателя. The algorithm shown in FIG. 3 is generally similar to the algorithm shown in FIG. 2, therefore, a description of the same steps will be omitted. The algorithm shown in FIG. 3 differs from the algorithm shown in FIG. 2 in that step 4 is introduced, and steps 5.1 and 5.2 are referred to here as steps 4.1 and 4.2, and are performed until step 5. In step 4, the comparison unit 19 compares the insulation resistance measured in step 2.2 with a third threshold value. The third threshold value is greater than the first threshold value, but less than the second threshold value. If the first threshold value is such a winding insulation resistance that, when exceeded, ensures safe start-up and operation of the electric motor, but its required operating parameters are not guaranteed, then the third threshold value is such a winding insulation resistance that, when exceeded, the required motor parameters are guaranteed.
Если на этапе 4 сопротивление изоляции обмотки превышает третье пороговое значение, то алгоритм завершается, поскольку электродвигатель находится в штатном состоянии, и сопротивление изоляции обмотки является нормальным, т.е. обеспечивающим требуемые рабочие параметры электродвигателя.  If in step 4 the insulation resistance of the winding exceeds the third threshold value, then the algorithm ends because the motor is in a normal state and the insulation resistance of the winding is normal, i.e. providing the required operating parameters of the electric motor.
Если на этапе 4 сопротивление изоляции обмотки равно или меньше третьего порогового значения, то алгоритм через этапы 4.1 и 4.2, аналогичные этапам 5.1 и 5.2 на фиг. 2, переходит к этапу 5, и в итоге доводит сопротивление изоляции обмотки до превышения второго порогового значения. Другими словами, при поддержании электродвигателя 2 в штатном режиме, если в текущем измерении сопротивление изоляции обмотки больше первого порогового значения и при этом равно или меньше третьего порогового значения, а в предыдущем измерении сопротивление изоляции обмотки превышало третье пороговое значение, то сушку изоляции обмотки выполняют до превышения сопротивлением изоляции обмотки второго порогового значения. Использование третьего порогового значения наряду со вторым пороговым значением позволяет избежать частого включения устройства при колебании сопротивления изоляции обмотки вокруг второго порогового значения. If at step 4 the insulation resistance of the winding is equal to or less than the third threshold value, then the algorithm through steps 4.1 and 4.2, similar to steps 5.1 and 5.2 in FIG. 2, proceeds to step 5, and ultimately brings the insulation resistance of the winding to above the second threshold value. In other words, while maintaining motor 2 in the normal mode, if in the current measurement the insulation resistance of the winding is greater than the first threshold value and at the same time equal to or less than the third threshold value, and in the previous measurement the insulation resistance of the winding exceeded the third threshold value, then the insulation of the winding is dried up to excess of the insulation resistance of the winding of the second threshold value. The use of a third threshold value along with a second threshold value avoids frequent switching on of the device when the winding insulation resistance fluctuates around the second threshold value.
Таким образом, предложенное изобретение, позволяет осуществить полностью автоматическое управление резервным электродвигателем в части обеспечения его требуемых рабочих параметров. Кроме того, изобретение обеспечивает запрет на запуск электродвигателя, когда такой запуск может привести к выходу его из строя.  Thus, the proposed invention allows for fully automatic control of the backup motor in terms of ensuring its required operating parameters. In addition, the invention provides a ban on starting the electric motor, when such a start can lead to its failure.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ управления электродвигателем, в котором в период остановки электродвигателя производят измерение сопротивления изоляции обмотки электродвигателя, при этом, если сопротивление изоляции обмотки равно или меньше первого порогового значения, то автоматический запуск электродвигателя запрещают и выполняют сушку изоляции обмотки до превышения сопротивлением изоляции обмотки второго порогового значения, которое больше первого порогового значения, причем при превышении сопротивлением изоляции обмотки первого порогового значения разрешают автоматический запуск электродвигателя. 1. A method of controlling an electric motor in which, during a period of stopping the electric motor, the insulation resistance of the motor winding is measured, if the insulation resistance of the winding is equal to or less than the first threshold value, automatic start of the electric motor is prohibited and the insulation of the winding is dried until the insulation resistance of the winding exceeds the second threshold a value that is greater than the first threshold value, and when the insulation resistance of the winding exceeds the first threshold value I allow the motor to start automatically.
2. Способ управления электродвигателем по п. 1, в котором измерение сопротивления изоляции обмотки осуществляют на периодической основе.  2. The method of controlling an electric motor according to claim 1, in which the measurement of the insulation resistance of the winding is carried out on a periodic basis.
3. Способ управления электродвигателем по п. 2, в котором если сопротивление изоляции обмотки в текущем измерении больше первого порогового значения и при этом равно или меньше третьего порогового значения, которое меньше второго порогового значения, а в предыдущем измерении сопротивление изоляции обмотки превышало третье пороговое значение, то выполняют сушку изоляции обмотки до превышения сопротивлением изоляции обмотки второго порогового значения.  3. The method of controlling the electric motor according to claim 2, wherein if the insulation resistance of the winding in the current measurement is greater than the first threshold value and at the same time is equal to or less than the third threshold value, which is less than the second threshold value, and in the previous measurement, the insulation resistance of the winding exceeded the third threshold value , then the winding insulation is dried until the winding insulation resistance exceeds a second threshold value.
4. Способ управления электродвигателем по п. 1, в котором запуск электродвигателя осуществляют автоматически при определенном условии.  4. The method of controlling an electric motor according to claim 1, wherein the electric motor is started automatically under a certain condition.
15 fifteen
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
5. Способ управления электродвигателем по любому из пп. 1 - 4, в котором сушку изоляции обмотки осуществляют путем пропускания по обмотке постоянного тока. 5. The method of controlling an electric motor according to any one of paragraphs. 1 to 4, in which the drying of the insulation of the winding is carried out by passing a constant current through the winding.
6. Способ управления электродвигателем по п. 1, в котором запуск электродвигателя осуществляют в ручном режиме, при этом запуск электродвигателя разрешают при любом сопротивлении изоляции обмотки.  6. The method of controlling an electric motor according to claim 1, wherein starting the electric motor is carried out in manual mode, wherein starting the electric motor is allowed for any insulation resistance of the winding.
7. Устройство для управления электродвигателем, запуск которого осуществляется контактором запуска электродвигателя автоматически при определенном условии, включающее  7. A device for controlling an electric motor, the start of which is carried out by a contactor for starting an electric motor automatically under a certain condition, including
блок измерения, способный измерять сопротивление изоляции обмотки электродвигателя,  a measuring unit capable of measuring an insulation resistance of a motor winding,
блок нагрева, способный подавать напряжение нагрева на обмотку электродвигателя,  a heating unit capable of supplying heating voltage to the motor winding,
блок сравнения, способный сравнивать измеренное сопротивление обмотки с первым и вторым пороговыми значениями, и  a comparison unit capable of comparing the measured winding resistance with the first and second threshold values, and
блок управления, способный  control unit capable
размыкать промежуточный контактор, который в разомкнутом состоянии не допускает запуск электродвигателя, если от блока сравнения поступает сигнал, что измеренное блоком измерения сопротивление обмотки равно или меньше первого порогового значения,  open the intermediate contactor, which in the open state prevents the motor from starting, if a signal is received from the comparison unit that the winding resistance measured by the measurement unit is equal to or less than the first threshold value,
выдавать сигнал на блок нагрева на подачу напряжения нагрева, при чередовании с выдачей сигнала на блок измерения на подачу напряжения измерения, до тех пор, пока от блока сравнения не поступит сигнал, что сопротивление обмотки больше второго порогового значения, которое больше первого порогового значения, и  give a signal to the heating unit to supply the heating voltage, while alternating with the signal to the measurement unit to supply the measurement voltage, until a signal is received from the comparison unit that the winding resistance is greater than the second threshold value, which is greater than the first threshold value, and
16 16
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) замыкать промежуточный контактор, если от блока сравнения поступает сигнал, что измеренное блоком измерения сопротивление обмотки больше первого порогового значения. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) close the intermediate contactor if a signal is received from the comparison unit that the winding resistance measured by the measurement unit is greater than the first threshold value.
8. Устройство по п.7, в котором  8. The device according to claim 7, in which
блок сравнения способен сравнивать измеренное сопротивление обмотки с третьим пороговым значением, которое больше первого порогового значения, но меньше второго порогового значения, и в случае, когда сопротивление изоляции обмотки в текущем измерении больше первого порогового значения и при этом равно или меньше третьего порогового значения, а в предыдущем измерении сопротивление изоляции обмотки превышало третье пороговое значение, блок управления способен выдавать сигнал на блок нагрева на подачу напряжения нагрева, при чередовании с выдачей сигнала на блок измерения на подачу напряжения измерения, до тех пор, пока от блока сравнения не поступит сигнал, что сопротивление обмотки больше второго порогового значения.  the comparison unit is able to compare the measured winding resistance with a third threshold value that is greater than the first threshold value, but less than the second threshold value, and in the case when the insulation resistance of the winding in the current measurement is greater than the first threshold value and at the same time is equal to or less than the third threshold value, and in the previous measurement, the insulation resistance of the winding exceeded the third threshold value, the control unit is able to give a signal to the heating unit to supply heating voltage, at alternating and issuing a signal to the measurement unit for measuring the supply voltage, as long as the comparison unit is not received a signal that the winding resistance greater than the second threshold value.
9. Устройство по п.7, в котором промежуточный контактор включен между электродвигателем и контактором запуска.  9. The device according to claim 7, in which the intermediate contactor is connected between the electric motor and the start contactor.
10. Устройство по п.7, в котором промежуточный контактор включен в цепь управления.  10. The device according to claim 7, in which the intermediate contactor is included in the control circuit.
17 17
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)  SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2018/050001 2017-01-10 2018-01-05 Method for controlling an electric motor and device for carrying out same WO2018132042A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017100276A RU2638936C1 (en) 2017-01-10 2017-01-10 Method of electric motor management and device for implementation thereof
RU2017100276 2017-01-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018132042A1 true WO2018132042A1 (en) 2018-07-19

Family

ID=60718966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/050001 WO2018132042A1 (en) 2017-01-10 2018-01-05 Method for controlling an electric motor and device for carrying out same

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2638936C1 (en)
WO (1) WO2018132042A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115308488A (en) * 2021-05-05 2022-11-08 南京歌阳电力科技有限公司 Online motor insulation automatic detection device and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU741379A1 (en) * 1978-02-10 1980-06-15 Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Device for drying electric motor winding insulation
DE19525311A1 (en) * 1995-07-12 1997-01-16 Abb Management Ag Process for drying the insulation of stator winding bars of electrical machines with direct liquid cooling
CN103607087A (en) * 2013-12-01 2014-02-26 国网河南省电力公司安阳供电公司 Process method for reinforcing insulating performance of motor winding
RU2581819C1 (en) * 2014-11-18 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" Method of winding insulation drying for electric motor with zero-sequence current and device for its implementation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2553978C2 (en) * 2013-10-28 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Plant for drying of electric traction machine winding insulation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU741379A1 (en) * 1978-02-10 1980-06-15 Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Device for drying electric motor winding insulation
DE19525311A1 (en) * 1995-07-12 1997-01-16 Abb Management Ag Process for drying the insulation of stator winding bars of electrical machines with direct liquid cooling
US5692314A (en) * 1995-07-12 1997-12-02 Asea Brown Boveri Ag Process for drying the insulation of stator winding rods of electrical machines with direct liquid cooling
CN103607087A (en) * 2013-12-01 2014-02-26 国网河南省电力公司安阳供电公司 Process method for reinforcing insulating performance of motor winding
RU2581819C1 (en) * 2014-11-18 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" Method of winding insulation drying for electric motor with zero-sequence current and device for its implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115308488A (en) * 2021-05-05 2022-11-08 南京歌阳电力科技有限公司 Online motor insulation automatic detection device and method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2638936C1 (en) 2017-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6252365B1 (en) Breaker/starter with auto-configurable trip unit
RU2608074C1 (en) Electric machine windings drying method and device for its implementation
WO2005073014A1 (en) Auxiliary power supply for vehicle
JP2020171187A (en) Overload protective relay and mcc unit
CA2744397C (en) Overload protection of a voltage reduction device
WO2019186648A1 (en) Air conditioner
RU2638936C1 (en) Method of electric motor management and device for implementation thereof
US20080012677A1 (en) Circuit breaker-like apparatus with combination current transformer
JP2007325428A (en) Switching power supply
CA2853216C (en) System and method for cooling a power transmission system
US10819105B2 (en) Electrical power transformer and motor pre-fluxing device
KR101883286B1 (en) Control device for ac smps which start automatically according to sunrise for solar inverter system and the method wherein
JP2018518006A (en) Power distribution system for connection to AC voltage network
KR101257239B1 (en) Ac power supply for gas isulated switchgear
JP5391650B2 (en) microwave
CN105763113A (en) Low voltage hydroelectric generating set excitation-free dual-power excitation regulation circuit
KR100728576B1 (en) system for supplying emergency power of water treatment apparatus
KR101549864B1 (en) Apparatus and method for controlling single-phase induction motor
RU2582593C1 (en) System for protection of magnetoelectric generator from short circuit and method of controlling system
JP2015136231A (en) inrush current prevention device
RU2804802C1 (en) Method of controlling self-regulating heating cable
EP0981265B1 (en) Microwave oven providing a security to the high-voltage-transformer
RU2779875C1 (en) Method for controlling circuit breakers in high and extra high voltage networks with power electromagnetic devices
RU2477560C2 (en) System and method for supply of electric power to electric motor and electric motor auxiliary winding
RU2124260C1 (en) Power supply system for shipboard radio electronic complex equipment

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18738507

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 09/10/2019)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18738507

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1