Устройство для сигнализации перегрузки нескольких электродвигателей

Изобретение относится к области электротехники, в частности для сигнализации небольших перегрузок, от которых обмотка статора электродвигателя за длительное время может перегреться, а тепловые реле при перегрузках до 30% практически не срабатывают.
Известно устройство для защиты электродвигателя от перегрузок [1], содержащее защитное устройство, магнитный пускатель, токовые реле в силовой цепи, контакты которых разрывают цепь питания катушки магнитного пускателя.
Недостатком данного устройства является невозможность сигнализации перегрузки нескольких электродвигателей.
Наиболее близким по техническому исполнению к заявляемой полезной модели является устройство для автоматического управления электроприводом плоского затвора [2], содержащее защитный автоматический выключатель, магнитный пускатель, токовое реле в фазе силовой цепи электродвигателя, два провода для подключения цепи управления с автоматическим выключателем, после которого фазный провод разделяется на две ветви.
Недостатком данного устройства является невозможность сигнализации перегрузки нескольких электродвигателей.
В предлагаемом устройстве в силовой цепи каждого электродвигателя установлены трехфазный автоматический выключатель, магнитный пускатель, тепловое реле, обмотка токового реле в фазе, двухпроводная цепь нулевой провод которой непосредственно соединяется с потребителями цепей управления, а в фазный провод установлен автоматический выключатель, после которого фазный провод цепи управления разделяется на две ветви, в одной ветви через диод, пропускающий положительную волну тока, включены по числу электродвигателей, подверженных перегрузке, параллельные цепочки, в каждой из которых последовательно включены контакт токового реле, установленного в силовой цепи электродвигателя, и световой сигнал, связанный с нулевым проводом цепи управления, а в каждой цепочке к общей точке контакта токового реле и светового сигнала через диоды, пропускающие положительную полуволну тока, подключен общий звуковой сигнал, связанный с нулевым проводом цепи управления, причем в другой ветви через замыкающий контакт кнопки с самовозвратом включены по числу электродвигателей диоды, пропускающие отрицательную полуволну тока, каждый из которых соединен с общей точкой контакта токового реле и светового сигнала.
В качестве примера силовые цепи устройства и схема сигнализации перегрузки электродвигателей представлена для трех электродвигателей на фиг. 1. Количество электродвигателей или других электропотребителей может быть не ограничено.
На фиг. 1 к распределительному щиту подведены фазные провода 1, 2, 3 и общий нулевой провод 4 - PEN, который разделяется на нулевой рабочий проводник 5 - N и нулевой защитный проводник 6 - РЕ, связанный с корпусами первого 10, второго 15 и третьего 20 электродвигателей. К фазным проводам 1,2, 3 подключены трехфазные автоматические выключатели 7, 12, 17.
Трехфазное питание на первый электродвигатель 10 подается через контакты автоматического выключателя 7, через силовые контакты магнитного пускателя 8, через тепловое реле 9. В рассечку одной фазы после теплового реле 9 включено первое токовое реле 11 с замыкающими контактами 11.1.
Трехфазное питание на второй электродвигатель 15 подается через контакты автоматического выключателя 12, через силовые контакты магнитного пускателя 13, через тепловое реле 14. В рассечку одной фазы после теплового реле 14 включено второе токовое реле 16 с замыкающими контактами 16.1.
Трехфазное питание на третий электродвигатель 20 подается через контакты автоматического выключателя 17, через силовые контакты магнитного пускателя 18, через тепловое реле 19. В рассечку одной фазы после теплового реле 19 включено третье токовое реле 21 с замыкающими контактами 21.1.
От фазного провода 1 через автоматический выключатель цепей управления 22 подается питание на схему сигнализации, а нулевой рабочий проводник 5 подается на схему сигнализации непосредственно.
После контактов 22 автоматического выключателя цепи управления включен диод 24, пропускающий положительную полуволну тока, соединенный через замыкающие контакты 11.1. первого токового реле 11 с первым световым сигналом 25, соединенным с рабочим нулевым проводом 5, а общая точка замыкающих контактов 11.1 первого токового реле 11 и первого светового сигнала 25 связана через диод 27, пропускающий положительную полуволну тока, с общим звуковым сигналом 34, соединенным с рабочим нулевым проводом 5.
Также диод 24, пропускающий положительную полуволну тока, соединен через замыкающие контакты 16.1. второго токового реле 16 со вторым световым сигналом 28, соединенным с рабочим нулевым проводом 5, а общая точка замыкающих контактов 16.1 второго токового реле 16 и второго светового сигнала 28 связана через диод 30, пропускающий положительную полуволну тока, с общим звуковым сигналом 34, соединенным с рабочим нулевым проводом 5.
Также диод 24, пропускающий положительную полуволну тока, соединен через замыкающие контакты 21.1. третьего токового реле 21 с третьим световым сигналом 31, соединенным с рабочим нулевым проводом 5, а общая точка замыкающих контактов 21.1 третьего токового реле 21 и третьего светового сигнала 31 связана через диод 33, пропускающий положительную полуволну тока, с общим звуковым сигналом 34, соединенным с рабочим нулевым проводом 5.
К выводам автоматического выключателя 22 через замыкающие контакты кнопки с самовозвратом 23 подключены три цепи: - в первой цепи диод 26, пропускающий отрицательную полуволну тока, соединяется с общей точкой контактов 11.1 первого токового реле 11 и первого светового сигнала 25; - во второй цепи диод 29, пропускающий отрицательную полуволну тока, соединяется с общей точкой контактов 16.1 второго токового реле 16 и второго светового сигнала 28; - в третьей цепи диод 32, пропускающий отрицательную полуволну тока, соединяется с общей точкой контактов 21.1 третьего токового реле 21 и третьего светового сигнала 31.
Работает устройство следующим образом. При замыкании контактов автоматического выключателя 7, и при замыкании силовых контактов 8 первого магнитного пускателя, через тепловое реле 9 и первое токовое реле 11 подается трехфазное питание на первый электродвигатель 10, который запускается.
Аналогично при замыкании контактов автоматического выключателя 12, и при замыкании силовых контактов 13 второго магнитного пускателя, через тепловое реле 14 и второе токовое реле 16 подается трехфазное питание на второй электродвигатель 15, который запускается.
Аналогично при замыкании контактов автоматического выключателя 17 и при замыкании силовых контактов 18 третьего магнитного пускателя, через тепловое реле 19 и третье токовое реле 21 подается трехфазное питание на третий электродвигатель 20, который запускается.
При незначительной перегрузке трех фаз электродвигателя 10 по току (до 30%) тепловое реле 9 не сможет отключить электродвигатель 10, а контакты 11.1 более чувствительного по току первого токового реле 11 замыкаются. При этом через диод 24, замыкающие контакты 11.1 первого токового реле 11, диод 27 подается питание на звуковой сигнал 34, который сигнализирует о перегрузке электродвигателя. Одновременно через диод 24, контакты 11.1, подается питание на световой сигнал 25, который указывает, что перегружается первый электродвигатель 10.
При незначительной перегрузке трех фаз электродвигателя 15 по току (до 30%) тепловое реле 14 не сможет отключить электродвигатель, а контакты 16.1 более чувствительного по току второго токового реле 16 замыкаются. При этом через диод 24, замыкающие контакты 16.1 второго токового реле 16, диод 30 подается питание на звуковой сигнал 34, который сигнализирует о перегрузке электродвигателя. Одновременно через диод 24, контакты 16.1 второго токового реле 16, подается питание на световой сигнал 28, который указывает, что перегружается второй электродвигатель 15.
При незначительной перегрузке трех фаз третьего электродвигателя 20 по току (до 30%) тепловое реле 19 не сможет отключить электродвигатель
20, а контакты 21.1 более чувствительного по току третьего токового реле 21 замыкаются. При этом через диод 24, контакты 21.1 третьего токового реле
21, диод 33 подается питание на звуковой сигнал 34, который сигнализирует о перегрузке электродвигателя. Одновременно через диод 24, замыкающие контакты 21.1 третьего токового реле 21 подается питание на световой сигнал 31, который указывает, что перегружается третий электродвигатель 20.
Таким образом при перегрузке любого из трех электродвигателей 10, 15 или 20 срабатывает звуковой сигнал 34 и сигнализирует персоналу о перегрузке какого то электродвигателя, а световые сигналы 25, 28, 31 указывают персоналу, какой конкретно электродвигатель перегружается и необходимо принимать меры по его разгрузке.
Для периодической проверки исправности работы световой сигнализации нажимается кнопка с самовозвратом 23. При этом одновременно загораются: - через диод 26 световой сигнал 25; - через диод 29, световой сигнал 28; - через диод 32 световой сигнал 31.
Количество электродвигателей, перегрузка которых может определяться по звуковому и световому сигналам, не нормируется.
Таким образом предлагаемая схема сигнализации привлекает обслуживающий персонал звуковым сигналом при незначительной перегрузке любого из электродвигателей и предупреждает персонал о необходимости его разгрузки, например, нории на зернотоке, а кнопкой с самовозвратом с замыкающим контактом в любое время проверяется исправность работы всех световых сигналов, сигнализирующих перегрузку.
Использованные источники:
1. Грундулис А.О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве. - М.: Агропромиздат, 1988. - 111 с. Рис. 12. Защита электродвигателей при помощи реле максимального тока. (стр. 36)
2. Ганкин М.З. Автоматизация и телемеханизация производственных процессов.- М.: Колос, 1977. - 336 с. Рис. IV-13. Схема станции типа ШАП для автоматического управления электроприводом плоского затвора, (стр. 89)