Пристрій для захисту заглибного електродвигуна від анормальних режимів

Изобретение относится, к электротехнике, в частности к устройствам релейной защиты погружных электродвигателей Цель изобретения — повышение точности тепловой защиты электродвигателя путем исключения влияния сопротивления изоляции при измерении температуры нагрева его обмо СО о СО со X Риг 1 1 1302369 Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам дли защиты от анормальных режимов погружных электродвигателей, работающих в приводе насосов для добычи нефти или откачки воды из скважин Целью изобретения является повышение точности тепловой защиты электродвигателя путем исключения влияния сопротивления изоляции на измерение температуры нагрева обмоток На фиг I представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг 2 — функциональная схема технической реализации устройства Устройство содержит датчик 1 температуры, диод 2, фильтр 3 нижних частот, источник 4 напряжения с выходом средней точки, переключатель 5 полярности, состоящий из генератора 6 прямоугольных импульсов, первого 7 и второю 8 ключей, измеритель 9 сопротивления, сумматор 10, третий П, четвертый 12 и пятый 13 ключи, первый 14 и второй 15 элементы памяти, первый !6 и второй 17 узлы сравнения Датчик 1 температуры установлен вблизи обмотки 18 электродвигателя и подключен последовательно с диодом 2 между нулевой точкой обмотки 18 и заземленным корпусом электродвигателя. Выходы ключей 7 и 8 в переключателе 5 полярности соединены между собой и через фильтр 3 нижних частот подключены к нулевой точке трансформатора І9 Выводы полюсов источника 4 напряжения присоединены к входам ключей 7 и 8, а выводы средней точки источника 4 соединены с входом измерителя 9 сопротивления, общая шина которого заземлена Выход измерителя 9 соединен с первым входом сумматора 10, второй вход которого соединен с выходом пятого ключа 13. Выход сумматора 10 подключен к соединенным между собой входам третьою 11 и четвертого 12 КЛЮЧЄЙ, ВЫХОДЫ КОЮрЫХ СОеДИНеНЫ С СООІ , которых обеспечиваются наибольшая надежность устройства. В этом случае роль измерителя 9 сопротивления выполняет операционный усилитель Сумматор 10 включает узел 20 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 21, п-разрядный сдвиговый регистр 22 с линейной обратной связью (п-разряд — младший), две группы элементов И 23 и 24, генератор 25 тактовых импульсов, элемент 2—2И — 10 И Л И 26, первый 27 и второй 28 элементы, реверсивный счетчик 29, первый коммутатор 30. Роль памятей выполняют регистры 14 и 15, роль ключей 11 и 12 — элементы, обеспечивающие запись (вход V) в регистры 14 и 15, пятый ключ 13 выполнен на элементе '5 2~2И — И Л И , узлы 16 и 17 сравнения представляют собой цифровые схемы сравнения Память 14 включає і также коммутатор 3! Устройство работает следующим образом. При появлении положительного импуль20 са на прямом выходе генератора 6 импульсов открываются первый 7 и і ретий 11 ключи и по цепи, положительный полюс источника 4 напряжения, фильтр 3 нижних частот, вторичная обмотка трансформатора 19, обмотка статора электродвигателя 18, сопротивление изоляции RHS, заземленный корпус электродвигателя, заземленная шина измерителя 9 сопротивлений, вход измерителя 9, вывод средней точки источника 4 — проходит ток, который вызывает появление на выходе Зр измерителя 9 напряжения -f-Lb', пропорционального проводимости изоляции Значение напряжения и м повторяется на выходе сумматора 10, поскольку четвертый 12 и пятый 13 ключи закрыты и на втором входе сумматора І0 сигнал отсутствует. Сигнал с вы35 хода сумматора 10 заносится в память 14 через открытый третий ключ 11 и сравнивается в у^ле 16 с сигналом уставки срабатывания при предельных значениях сопротивления изоляции 40 При появлении положительною импульветствующими входами 14 и 15 памяти, выса на инверсном выходе генератора 6 имходы которых соединены с первыми входапульсов открываются второй 8, четвертый 12 ми узлов 16 и 17 сравнения, вюрые входы и пятый 13 ключи и по цепи отрицательный которых подключены к їадатчикам предельполюс источника 4 напряжения, фильтр 3 ных значений сопротивления изоляции и тем. нижних частот, вторичная обмотка трансфорпературы, а выходы — к исполнительным матора 19, обмотка статора электродвигамеханизмам Вход пятого ключа 13 соедителя 18, сопротивление изоляции RHS, ДИОД нен с выходом 14 первой памяти. Управля2, датчик 1 температуры, корпус электроющие входы четвертого 12 и пятого 13 клюдвигателя, затмленная шина и вход измеричей соединены с управляющие входом втотеля 9, вывод средней точки источника 4 — рого ключа 8, соединенною с инверсным 50 проходит ток, который вызывает появление выходом генератора 6 импульсов, а управна выходе измерителя 9 сопротивлений наляющий вход третьего ключа 11 соединен с пряжения ( U ^ + U T ) , модуль .которого проуправляющим входом первою ключа 7, соепорционален сумме проводимой изоляции диненного с прямым выходом генератора 6 и датчика температуры Сигнал с выхода импульсов и шеритсля 9 поступает на первый вход В основу одної о из примеров техниче- 55 сумматора 10, на второй вход которого ческой реализации предложенного устройства рез открытый пятый ключ 13 поступает с (фиг 2) положены методы нсевдосгохастивыхода памяти 14 сигнал, соответствующий ческого кодирования сигналов, с помощью проводимости изоляции С выхода сумматора 1302369 через открытый четвертый ключ 12 в память местные последовательности, в связи с чем 15 заносится сигнал математическое ожидание последовательL b = U из— Um— U T = — U T , ности Zi{\) на выходе И Л И элемента 26 пропорциональный проводимости датчика равно сумме математических ожиданий вчодтемпературы, который сравнивается (по моных последовательностей с весовым коэф5 дулю) с сигналом уставки срабатывания фициентом 4-, т.е. 4 при предельных значениях температуры обмотки электродвигателя. I" Реализуемое на основе псевдостохастических методов кодирования устройство работает следующим образом С момента подачи 10 ___ 4 -~ • тактовых импульсов с генератора 25 на шину ~ 4X» сдвига регистра 22 с обратной связью на выДекодирование последовательности ходах элементов И групп 23 и 24 образуются Z2O) с математическим ожиданием, пропорпсевдослучайные последовательности, имею циональным значению проводимости изолящие математические ожидания, пропорций ции осуществляется в двоичной форме с пональные 2~^ (\i= 2,.. ,п), которые поступают 1 5 мощью реверсивного счетчика 29, суммируна вторые группы входов коммутаторов ющий вход которого через элемент И 27 под30 и 31. Одновременно на выходе цифроключен к выходу элемента 2— 2И — ИЛИ 26, аналогового преобразователя 21 генерируа вычитающий вход — через элемент И 23 ется псевдослучайный процесс X(t) с равнок выходу коммутатора 30, на котором обрамерный распределением. На выходах ком- - п зуется последовательность с математическим > мутаторов 30 и 31 образуются псевдослуожиданием, пропорциональным текущему чайные последовательности, математические значению содержимого реверсивного счетожидания которых пропорциональны значечика 29 ниям чисел, содержащимся в реверсивном Элементы И 27 и 28 служат для,тактиросчетчике 29 и регистре 14. вания последовательностей на входах ревер25 сивного счетчика 29 Положительному имВ режиме измерения сопротивления изопульсу на прямом выходе генератора 6 пряляции напряжение UH. С выхода операционмоугольных импульсов соответствует уроного усилителя 9, пропорциональное провень логической «единицы», который подаводимости изоляции, подается на первый стся на шину записи регистра 14 (вход V) вход узла 20 сравнения, где сравнивается с В связи с этим содержимое счетчика 29 запсевдослучайным процессом X(t), поступа- 30 носится в регистр 14 и сравнивается на цифющим на его второй вход. С помощью узла ровой схеме 16 сравнения с двоичным кодом, сравнения реализуется функция соответствующим уставке отключения электродвигателя при снижении сопротивления і, x(t)U*' ixl>\ldlOpd, НХОДЫ соединены с положительным и отрицательным полкхами источника напряжения соответственно, а управляющие входы присоединены к прямому и инверсному выходам генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности тепФормула изобретения ловой защиты электродвигателя путем искключения влияния сопротивления изоляции Устройство для защиты погружного элекна и-імеренке температуры нагрева обмоток, тродвигателя, от нормальных режимов, содержа ідеє датчик температуры, установлен 10 в него введены сумматор, третий, четвертый, ный вбли-ш обмотки электродвигателя, подпятый ключи, первый и второй элементы паключенный последовательно с диодом межмяти, первый и второй узлы сравнения, входу нулевой точкой обмотки электродвигады которых соединены с выходами первого теля и его заземленным корпусом, фильтр и второго элементов памяти, входы которых нижних, частот, измеритель сопротивления, черем третий и четвертый ключи соответстпереключатель полярности, вкчючающий 15 венно соединены с выходом сумматора, первый вход которого соединен с выходом измеисточник напряжения с выводом средней точ рителя сопротивлении, а второй — через ки, присоединенной ы вход) и-шерителя сопятый ключ соединен с выходом первого элепротивления, общая шина которого ыземле мента памяти, управляющие входы четвер на, генератор прямоугольных импульсов с прямым и инверсным выходами, первый и 2 того и пятого ключей присоединены к инверсQ второй ключи, выходы которых соединены ному иыходу генератора, управляющий вход между собой и через филыр нижних частретьего ключа присоединен к прямому выют подключены к н^тевой точке вторичной ходу генератора датчика температуры Математическое ожиданье V [/4J воспроизводимтся в реверсивV ном счетчике 29 в двоичном коде, который заносится в регистр 15 І У ж г о р о д VII