Спосіб захисту асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором від теплового перевантаження

Спосіб захисту асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором від теплового перевантаження, що включає безперервне вимірювання миттєвих значень фазних струмів і напруг, розрахунок температури нагріву обмоток статора і ротора, при перевищенні допустимих значень яких проводять відключення двигуна від живильної мережі, який відрізняється тим, що перед введенням в експлуатацію короткозамкненого асинхронного двигуна 3 27710 вимірювання миттєвих значень фазних струмів і напруг, розрахунок температури нагріву обмоток статора і ротора, при перевищенні допустимих значень яких виробляють відключення двигуна від живлячої мережі. У основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу захисту асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором від теплового перевантаження, в якому за рахунок безперервного вимірювання параметрів стану машини (фазні струми і напруги, ковзання, температура статора) проводиться безперервне визначення температури нагріву ротора, забезпечуючи тим самим ефективний захист від перегріву обмоток машини. Поставлена задача розв'язується тим, що в способі захисту асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором від теплового перевантаження, який включає безперервне вимірювання миттєвих значень фазних струмів і напруг, розрахунок температури нагріву обмоток статора і ротора, при перевищенні допустимих значень яких проводять відключення двигуна від живильної мережі, згідно корисної моделі, перед введенням в експлуатацію короткозамкненого асинхронного двигуна заздалегідь вимірюють при відомій початковій температурі холодного стану машини опори обмоток статора, гілки намагнічування з досліду неробочого ходу і функціональні залежності опору ротора від ковзання з дослідів короткого замикання при нерухомій машині і подачі на статор трифазної напруги різної частоти, потім в пускових і робочих режимах додатково вимірюють ковзання за допомогою датчика, що встановлений на валу двигуна, температуру нагріву статора за допомогою термодатчиків, що встановлені в пазах осердя статора, проводять обчислення за даними вимірювань активних опорів ротора для поточного ковзання і поточної температури та для поточного ковзання і температури холодного стану, після чого на основі порівняння між собою активних опорів ротора визначають температуру нагріву ротора. Суть способу пояснюється рисунками 1 і 2, на яких представлені Фіг.1 - функція активного опору ротора від ковзання RRucx (s) для початкової температури холодного стану TRнач , Фіг.2 - схема заміщення АЕД з урахуванням ефекту витіснення струму. Процес визначення температури виробляється при будь-якій величині живильної напруги, струму і навантаженню на валу. Контроль температури нагріву проводиться безперервно шляхом додаткового вимірювання миттєвих значень ковзання і температури обмоток статора на основі розрахунку, що використовує схему заміщення АЕД, яка показана на Фіг.2. Пропонований спосіб вимірювання може бути реалізований для контролю теплового стану ротора короткозамкнених асинхронних електродвигунів, для виявлення режиму перевантаження машини, що є найчастішою причиною пошкодження АЕД. 4 Приклад реалізації способу: Попереднє проведення дослідів неробочого ходу і короткого замикання, подачі на статор трифазної напруги різної частоти при нерухомій машині, вимірювання початкової температури холодного стану. Визначення за даними дослідів опорів обмоток статора (RS, XS ) , вітки намагнічування Rm , X m і ( функціональних залежностей опору ) ротора RRucx (s) від ковзання при відомій початковій температурі холодного стану TRнач . Вимірювання фазних струмів (ia , ib, ic ) і напруг (ua, ub , uc ) ; Вимірювання ковзання s; Вимірювання температури нагріву обмотки статора TS , Обчислення модулів струму і напруги статора: IS = [ 2 2 × (ia ) + i(b 3 ) + ic( 2)],A, 2 [ ] 2 2 2 × (ua ) + ( b ) + uc ) , B ; u ( 2 3 Обчислення узагальненого вектора струму статора і узагальненого вектора напруги статора: r r iS = IS × e jji , A, uS = US × e jju , B , US = æ u ö æ i ö ÷ , де i, u де ji = arccosç ÷, ju = arccosç ç US ÷ ç IS ÷ ø ø è è миттєві значення струму і напруги однієї фази; Обчислення вхідних опорів однієї фази АЕД: r u Rвх = rS × cos(ju - ji ), Ом , iS r u Хвх = rS × sin(ju - ji ), Ом ; iS Коректування активного опору обмотки статора АЕД: RS.K. = RS (1 + a × TS ), Ом ; де a - температурний коефіцієнт провідника обмотки статора, 1/°С; TS - поточне значення температури обмоток статора, що вимірюється термодатчиками, °C ; Обчислення опорів і провідностей ротора і вітки намагнічування: RRm = R вх - R S.K., XRm = Xвх - XS , Ом , gRm = RRm 2 RRm + XRm 2 , bRm = XRm 2 RRm + XRm 2 , Cм ; Обчислення провідностей ротора: Xm Rm , Cм ; , bR = bRm - 2 gR = gRm - 2 2 2 Rm + Xm Rm + Xm Обчислення активного опору ротора АЕД: gR × s, Ом ; RRгор (s ) = gR 2 + bR 2 Обчислення температури ротора АЕД: 5 27710 ( ) é R ucx (s ) - R гор (s ) ù R ТR = ê R × 235 + TRнач + TRнач ú,°С ucx ê ú RR (s ) ë û . При перевищенні значення температури вище за допустиму величину проводять відключення електродвигуна від живильної мережі. Використання запропонованого способу забезпечує удосконалення способу захисту асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором від теплового перевантаження за рахунок безперервного вимірювання параметрів стану машини (фазні струми і напруги, ковзання, температура статора) і безперервного визначення температури нагріву ротора. 6