Устройство для защиты погружного электродвигателя от повреждения

О П И С А Н И Е (и)928513

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскнк

Соцналнстнчвские

Рвслублик (61) Дополнительное к авт. свил-ву(51)M. Кл.

Н 02 Н 7/09 (22) Заявлено21. 02. 80 (21) 2886725/24-07 с присоединением заявки №(23) Приоритет9еуАаретеанный кекитвт ссер ие делам изобретений и еткрытий

Опубликовано15.05.82 бюллетень №18 (53у УДК 621. 316. .925(088.8) Дата опубликования описания 1 5. 05. 82 (72) Авторы изобретения

А.О. Грундулис, А.А. Шнидерс

Латвийская ордена Трудового Красного Знамени

) . сельскохозяйственная академия (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ

Изобретение относится к защите трахфазных электродвигателей, в частности к устройствам для защиты погружных электродвигателей.

Известно устройство для защиты электродвигателя, содержащее измери5 тельные трансформаторы тока, орган сравнения в виде фазочувствительного детектора и исполнительный орган (1 1.

Недостатком устройства является

ie отсутствие органа контроля перегрузки электродвигателя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, 15 содержащее трансформаторы тока, орган сравнения, реагирующий и отключающий элементы, снабженные элементом контроля перегрузки, который включен между вторичной обмоткой одного из трансформаторов тока и элементом сравнения, а реагирующий элемент включен между элементом сравнения и отключающим элементом f2).

Недостатком устройства защиты электродвигателей является то, что они не контролируют износ изоляции погружного электродвигателя и не предупреждают об аварййном износе изоляции статерных обмоток, так как в погружных электродвигателях по мере износа начинаются биения ротора, вследствие чего происходит стирание изоляции статорной обмот ки, которое приводит к пробою изоляции и выходу из строя погрузного электродвигателя.

Цель изобретения - повышение надежности,защиты погружного электродвигателя, путем двухступенчатого контроля изоляции обмотки статора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты погружного электродвигателя, содержащее коммутирующий блок и блок трансформаторов тока, подключенных е цепь источника питания электродвигателя, выпрямительный блок, подклю3 92851 ченный к нулевому проводу и проводу одной фазы источника питания и соединенный с блоком управления, подключенного к коммутирующему блоку, сравнивающий блок, вход которого подключен к выходу блока трансформаторов тока, а выход - к исполнительному блоку, функционально связанному с. блоком управления, дополнительно вводят формирователь сигнала изно- 10 са, элемент ИЛИ и управляемый шунтирующий элемент, причем первый вывод входа формирователя износа изоляции подключен к проводу одной фазы источника питания до коммутирующего блока, второй вывод - за коммутирующим блоком, а выход подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу исполнительного блока, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом управляемого шунтирующего элемента, включенного параллельно выходу выпрямительного блока, причем формирователь сигнала износа изоляции содержит выпрямитель- ный диод, сглаживающий конденсатор, резистор тока утечки и два пороговых блока, причем анод выпрямительного диода подключен к первому выводу входа формирователя сигнала износа изоля- о ции, а катод — к первым выводам сглаживающего конденсатора, резистора тока утечки и первого порогового блока, сигнальный вывод первого порогового блока подключен к входу второго

35 порогового блока, сигнальный вывод второго порогового блока является выходом формирователя сигнала износа изоляции, причем вторые выводы сглаживающего конденсатора, резистора тока утечки, первого и второго пороговых блоков соединены между собой и подключены ко второму выводу входа формирователя сигнала износа изоляции.

На чертеже изображена блок-схема устройства для защиты погружного электродвигателя.

Устройство для защиты погружного электродвигателя 1 включает коммутирующий блок 2 с тремя главными контактами, подключенными к проводам в фазах Л, В, С и источника питания и связанной с блоком управления 3.

Выпрямительный блок 4 включен в провод фазы С источника питания и со- единен с блоком управления 3. Сравнивающий блок 5 подключен к блоку трансформаторов тока 6 и к исполнительному блс ку 7. Блок трансформаторов тока 6 включен в цепь питания двигателя 1, формирователь сигнала износа изоляции 8 включает выпрямительный диод 9, сглаживающий конденсатор 10, резистор тока утечки 11 и два пороговых элемента 12 и 13. Первый пороговый блок 12 содержит неоновую индикаторную лампочку 14 и резистор 15, а второй пороговый блок 13 - стабилитрон 16 и резистор

17. Выпрямительный диод 9 подключен своим анодом к проводу фазы С источника питания до коммутирующего блока 2, а катодом - к первым выводам сглаживающего конденсатора 10, резистора тока утечки 11 и первого порогового блока 12.Сигнальный вывод первого порогового блока 12 соединен с первым выводом порогового блока 13.

Первый вход элемента ИЛИ 18 подключен к сигнальному выводу второго порогового блока 13. Второй вход элемента ИЛИ 18 подключен к выходу исполнительного блока 7.-Вторые выводы сглаживающего конденсатора 10, резистора тока утечки 11, первого 12 и второго 13 пороговых блоков, подключены к проводу фазы С за коммутирующим блоком 2. Выход элемента ИЛИ 18 подключен к управляющему входу управляемого шунтирующего элемента 19. Шунтирующий элемент 19 (например, тиристор) включен параллельно выходу выпрямителя 4 и входу блока управления 3. В цепи питания блока управления 3 включена лампочка 20, сигнализирующая об аварийном режиме погружного электродвигателя 1. По мере увеличения износа изоляции увеличивается ток утечки и падение напряжения на резисторе. утечки 11. При достижении напряжения на резисторе

11 порогового значения происходит зажигание неоновой индикаторной лампочки 14 первого порогового блока 12 и через резистор 15 протекает ток.

Включение первого порогового блока 12

| сигнализирует об опасном износе изоляции погружного электродвигателя

При дальнейшем износе изоляции погружного электродвигателя 1 токи утечки через первый пороговый блок

12 увеличиваются и падение напряжения на резисторе 15 достигает напряжения пробоя стабилитрона 16, второго порогового блока 13, что соответствует недопустимому износу изоляции погружного электродвигателя 1.

9285

15

Формула изобретения

50

При этом появляется ток через резистор 17 и с этого резистора сигнал поступает на схему ИЛИ 18 и с нее на управляющий электрод шунтирующего элемента 19. Шунтирующий элемент 19 . срабатывает и отключает питание блока управления 3. С блока управления 3 на коммутирующий блок 2 больше не поступает сигнал на включение электродвигателя 1. Тем самым не допускается включение электродвигателя, сопротивление изоляции которого понизилось до недопустимо низких пределов. Если эксплуатация погружного двигателя с такой изоляции продолжалась бы,то это привело бы к пробою изоляции и сгоранию статорной обмотки. Одновременно с включением шунтирующего элемента 19 загорается лампочка аварийной сигнализации 20. Ток нагрузки электродвигателя 1 контролируется блоком трансформаторов тока 6, сигнал с которого подается на сравнивающий блок 5 и исполнительный блок 7.

При нормальной работе электродви.гателя 1 сигнал на выходе сравнивающего блока 5 отсутствует, а при аварийных режимах, обрыве фазы или 30 перегрузке, на его выходе появляется сигнал, который поступает на исполнительный блок 7. С выхода исполнительного блока 7 сигнал через схему

ИЛИ 18 поступает на шунтирующий элемент 19,включая его. Яунтирующий элемент 19 отключает питание блока управления 3, с выхода которого на коммутирующий блок 2 поступает сигнал на отключение и лампочка ава- 40 рийной сигнализации 20 загорается.

Возобновить работу электродвигателя

1 можно только после устранения аварийного режима. Согласно команд датчиков 21 происходит автоматическое управление электродвигателем E.

Блок управления 3 позволяет перейти на ручное управление.

Устройство работает следующим обра зом.

Соответствующие команды датчиков

21 поступают на блок управления 3, который управляет коммутирующим блоком 2, включающим и выключающим погружной электродвигатель 1. При из, 55 носе погружного электродвигателя 1 начинается постепенное стирание изоляции обмоток и появляются токи утечки через выпрямительный диод 9, 13 6 резистор утечки 11 и изоляцию электродвигателя 1 на землю.

Предложенное устройство позволяет повысить надежность защиты погружного электродвигателя, а именно: предупреждать об аварийном износе изоляции статорных обмоток, обеспечить защиту от обрыва фаз, перегрузок, заклинивания или незапускания и. обеспечить автоматическую блокировку двигателя с одновременным включением аварийной сигнализации и может найти широкое применение для защиты погружных электродвигателей.

1. Устройство для защиты погружного электродвигателя от повреждения, содержащее коммутирующий блок. и блок трансформаторов тока, подклю-, ченных в цепь источника питания электродвигателя, выпрямительный блок, подключенный к нулевому проводу одной фазы источника питания и соединенный с блоком управления, подключенным к коммутирующему блоку, сравнивающий блок> вход которого подключен к выходу блока трансформаторов тока, а выход — к исполнительному блоку, функционально связанному с блоком управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты погружного электродвигателя путем двухступенчатого контроля изоляции обмотки статора, в него дополнительно введены формирователь сигнала износа изоляции, первый вывод входа формирователя износа сигнала изоляции подключен к проводу одной фазы источника питания до коммутирующего блока, второй вывод — за коммутирующим блоком, а выход подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу исполнительного блока, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом управляемого шунтирующего элемента, включенного параллельно выходу выпрямительного блока.

2. Устройство по п .1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирова тель сигнала износа изоляции содержит выпрямительный диод, сглаживающий конденсатор, резистор тока утечки и два пороговых блока, причем анод выпрямительного диода подключен

928513

Составитель А. Бондаренко

Редактор М. Товтин Техред Т. фанта Корректор 10. Макаренко

3274/69 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Mocква, Ж-35, Pàóøñêàÿ наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 к первому выводу входа формировате-ля сигнала износа изоляции, а катод — к первым выводам сглаживающего конденсатора, резистора тока утечки и первого порогового блока, сигнальный вывод которого соединен с первым выводом. второго порогового блока, сигнальный вывод второго порогового блока является выходом формирователя сигнала износа изоляции, причем вторые выводы сглаживающего конденсатора, резистора тока утечки, первого и второго пороговых блоков соединены между собой и подключены к второму выводу входа формирователя сигнала износа изоляции.

Источники информации, принятые во вниманние при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 298 987, кл. H 02 Н 7/08, 1969.

2. Авторское свидетельство CCCP и 613439, кл. Н 02 H 7/08, 1976.