Захист асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з безпосереднім контролем температури обмотки в момент пуску

Автори:

О.Г. Середа, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», доцент кафедри електричних апаратів м. Харків, Україна.

А.О. Прохоренко, доктор технічних наук, доцент, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», старший науковий співробітник кафедри двигунів внутрішнього згоряння, м. Харків, Україна

Реферат:

Мета. Теоретичне обґрунтування, розробка та реалізація у вигляді алгоритму функціонування мікропроцесорного пристрою способу захисту асинхронних електродвигунів від струмів перевантаження з безпосереднім контролем температури обмотки в момент пуску.

Методика. Для вирішення поставленого завдання використовувалася теорія електромагнітних перехідних процесів в електричних колах. Розроблена математична модель зміни миттєвої потужності, що споживається асинхронним електродвигуном у перехідному режимі пуску, в якій застосування простих і широко використовуваних у пристроях релейного захисту, зокрема в мікропроцесорних розчіплювачах автоматичних вимикачів, математичних операцій інтегрування квадратів миттєвих значень струму дозволяє найбільш гармонійно поєднуватись з математичним апаратом побудови інших видів мережевих захистів.

Результати. Доведена необхідність безпосереднього контролю температури обмотки асинхронних електродвигу-нів. Шляхом аналізу екстремальних значень миттєвої потужності, що споживається електродвигуном у початковий момент часу після пуску, здійснюється контроль над температурним режимом електродвигунів, що працюють у пов-торно-короткочасному режимі роботи.

Наукова новизна. Теоретично досліджена можливість отримання інформації щодо параметрів електричного кола в перехідному режимі зміни струму збурення, зокрема визначення температури асинхронних електродвигунів шляхом контролю за зміною активного опору обмотки. Теоретичне обґрунтування вдосконаленого методу теплового захисту асинхронних електродвигунів при струмах перевантаження шляхом безпосереднього визначення температури нагрівання обмоток статора.

Практична значимість. Розроблений алгоритм функціонування мікропроцесорного пристрою захисту асинхронних електродвигунів, що працюють у повторно-короткочасному режимі, від неприпустимого перегрівання обмоток при струмах перевантаженнях.

Список литературы / References

• 1. Новое направление в создании рудничных взрывозащищенных трансформаторных подстанций на низшее напряжение до 3300 В / Н.М. Басов, В.С. Дзюбан, В.В. Кардаш [и др.] // Взрывозащищенное электрооборудование: сб. научных трудов. – Донецк: ООО «АИР», 2010. – С. 61−71.

Basov, N.M., Dzyuban, V.S., Kardash, V.V., Koshkin, V.E. and Shvecova, T.V. (2010), “New direction in creating mine explosion protected transformer substations for low voltage up to 3300 V”, Explosion Protected Electrical Equipment, pp. 61−71.

• 2. Анализ технико-эксплуатационных показателей современных зарубежных взрывозащищенных трансформаторных подстанций / И.Я. Чернов, В.В. Шилов, В.Е. Налбатов [и др.] // Взрывозащищенное электрооборудование: сб. науч. тр. УкрНИИВЭ. – Донецк: ООО «Юго-Восток, Лтд», 2006. – С.74−89.

Chernov, I.Ya., Shilov, V.V., Nalbatov, V.Ye., Volkov, N.A. and Kuznetsov, V.L. (2006), “Technical and operational performance analysis of modern foreign explosion protected transformer substations”, Explosion Protected Electrical Equipment, pp. 74−89.

• 3. Закладной А.Н. Методы оценки срока службы асинхронных электродвигателей / А.Н. Закладной, О.А. Закладной // Енергетика та електрифікація. – 2010. – №4. – С. 63−67.

Zakladnoi, A.N. and Zakladnoi, O.A. (2010), “Assessing methods for the induction motors life”, Energy and Electrification, no. 4, pp. 63−67.

• 4. Данилов И.А.Общая электротехника с основами электроники / Данилов И.А., Иванов П.М. – М.: Высшая школа, 2005. – 745 с.

Danilov, I.A. and Ivanov, P.M. (2005), Obshchaya elektrotekhnika s osnovami elektroniki [General Electrical Engineering with the Electronics Basics], High School, Moscow, Russia.

• 5. ГОСТ Р МЭК 60085-2011. Электрическая изоляция. Классификация и обозначение по термическим свойствам. – Введ. 2012-06-01. – М.: Стандартинформ, 2012. – III, 8 с.

GOST R MEK 60085-2011 (2012), Electrical Insulation. Thermal Evaluation and Designation, valid since June 1, 2012, Moscow, Russia.

• 6. Пускорегулирующая аппаратура TeSys / Каталог Schneider Electric. – 2007. – 567 с.

“Control starting equipment TeSys”, (2007), Catalog Schneider Electric.

• 7. Низковольтное оборудование ABB. Контакторы, реле управления, аппараты защиты электродвигателей / Технический каталог ABB. – 2010. – 366 с.

“Low voltage equipment ABB. Contactors, relays, motor protection devices”, (2010), Technical Catalog ABB.

• 8. Пуск и защита электродвигателей / Каталог продукции Moeller. – 2009. – 176 с.

“Motor start and protection”, (2009), Catalog Moeller.

• 9. Низковольтные аппараты управления и распределения Siemens. SIRIUS – SENTRON – SIVACON / Каталог LV1 Siemens. – 2007. – 1270 с.

“Low-Voltage Controls and Distribution Siemens. SIRIUS – SENTRON – SIVACON”, (2007), Catalog Siemens LV1.

• 10. Пат. № 2227354 Российской федерации МПК H02H5/04, H02H7/06 Способ тепловой защиты двигателя и устройство для его осуществления / Г.А. Бугаев, Е.Ю. Ерохин, А.Н. Леонтьев, М.А. Шамис – № 2002108251/092002108251/09. Заявлено 01.04.2002; Опубл. 20.04.2004.

 

Bugaev, G.A., Yerokhin, Ye.Yu., Leontyev, A.N. and Shamis, M.A. (2004), Sposob teplovoy zashchity dvigatelya i ustroistvo dlya ego osushchestvleniya [Motor Thermal Protection Method and Device for Its Implementation], Pat. 2227354 Russian Federation, Invention. Utility models. Official Bulletin, Vol. 11, Moscow, Russian Federation

2015_05_sereda
2016-02-03  513.75 KB  897