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

Abstract

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 електродвигунів. Шляхом аналізу екстремальних значень миттєвої потужності, що споживається електродвигуном у початковий момент часу після пуску, здійснюється контроль над температурним режимом електродвигунів, що працюють у повторно-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.

Purpose. Theoretical justification and engineering of the method of induction motors protection from overload currents with the winding temperature direct control at the launch time and implementation as microprocessor device functioning algorithm. Methodology. To solve the problem we used the theory of electromagnetic transients in electrical circuits. A mathematical model of the instantaneous power change of an induction motor consumption in starting transient mode was developed, in which the application of simple and widely used in relay protection, circuit breakers microprocessor trips, in particular, mathematical operations of instantaneous current squares integration allows the most in harmony with the mathematical apparatus construction other network protection types. Findings. The need for direct winding temperature control of induction motors was proved. To realize the control of the working in intermittent mode motor temperature by the extreme values analysis of the instantaneous power consumption of the motor at the initial time after start-up. Originality. Theoretical research of ways to obtain information about the electrical circuit parameters in the transient mode of perturbations current variation, in particular the induction motors temperature determining by the variation winding resistance monitoring. Theoretical substantiation of induction motors thermal protection improved method at current overloads by directly detecting the temperature of the stator windings heating. Practical value. Against impermissible heating windings at current overload algorithm of induction motors microprocessor protection operation of operating in intermittent mode was designed.