ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С БЛОКОМ ЗАЩИТЫ Российский патент 1994 года по МПК H02H7/08 H02K11/00 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано для непрерывного контроля сопротивления изоляции и защитного отключения электрической машины при его снижении или возникновении короткого замыкания в обмотке статора.

Известна электрическая машина с блоком защиты от ухудшения сопротивления изоляции, содержащая встроенный в машину блок, измеряющий скользящие разряды на поверхности изоляции секций [1].

Однако блок защиты не чувствителен к коротким замыканиям и не указывает поврежденную секцию.

Наиболее близкой к предлагаемой является электрическая машина, содержащая встроенный блок, датчики которого выполняются в виде отрезков проволоки, размещаемых внутри секции [2].

Однако и блок защиты этой машины не позволяет выявить поврежденную секцию и вид повреждения ее изоляции.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что датчики состояния сопротивления изоляции выполнены в виде электродов из электропроводящей фольги, расположенных между слоями корпусной изоляции каждой из секций, а реагирующий орган выполнен в виде светодиодов по числу датчиков, входы которого подключены к датчикам блока измерения сопротивления изоляции обмотки статора, а также тем, что в машину введен блок связи с нейтралью обмотки статора, выход которого подключен к второму входу блока измерения сопротивления изоляции обмотки статора, первый выход которого подключен к входу блока сигнализации, а второй выход предназначен для подключения к цепям отключения выключателя.

На чертеже показаны конструкция датчика одной из секций и схема блока защиты.

Датчик 1 представляет собой электрод из проводящей фольги, расположенной между слоями 2 и 3 изоляции секции 4, который охватывает ее пазовые и лобовые части. При этом слой 2 выполняется из гигроскопического материала, например стеклоленты толщиной 0,1-0,5 мм, а слой 3 - обычная корпусная изоляция секции. Такое расположение датчика позволяет контролировать сопротивление изоляции слоев 2 и 3 (между электродами обмотка 4 - датчик 1 и датчик 1 - корпус 5). Каждый из датчиков 1 через реагирующий орган 6, выполненный из светодиодов по числу датчиков 1, подключается на первый вход блока 7 сопротивления изоляции. К второму входу блока 7 через блок 8 связи подключается нейтраль 9 обмотки статора. Первый выход блока 7 подключен к блоку 10 сигнализации (диоды 11 и 12), а второй - к отключающей цепи 13 выключателя электрической машины.

Блок 8 связи содержит резистор, разрядник и конденсатор, которые предназначены для ограничения напряжения на втором входе блока 7 в пределах 150 В при смещении потенциала нейтрали по отношению к земле, вызванном, например, замыканием жилы силового кабеля на землю. Блоки 6 и 8 удобно встраивать в машину или закреплять на ней и соединять с блоком 7 трехжильным кабелем.

Блок 7 измерения сопротивления содержит два реле 14 и 15 и кнопки 16 и 17 управления. При протекании в реле тока, превышающего их уставки, реле срабатывают и через контакты 21 и 22 становятся на самоудержании. Возвращаются реле в исходное положение кнопками 16 и 17. Выставление уставки реле 14 и 15 осуществляется резисторами 18 и 19. Свечение светодиодов 11 и 12 указывает на вид повреждения изоляции. Питается устройство от источника постоянного тока 20.

При попадании влаги в машину слой 2 увлажняется. Сопротивление изоляции его резко снижается. Ток, протекающий по цепи: корпус 5 машины, слой 2 изоляции и датчик 1 одной из секции, реагирующий орган 6, реле 14, возрастает. Реле 12 срабатывает и через контакт 21 становится на самоудержание, а светодиод 11 засвечивается, сигнализируя "увлажнение изоляции". Поврежденная секция определяется по свечению одного из светодиодов регулирующего органа 6.

При витковом замыкании в произвольной секции за счет дуги и ионизации в слоях 3 изоляции, охватываемых датчиком 1, а также за счет частичного или полного прогара и изменения ее свойств резко уменьшается сопротивление слоя 3 изоляции и возрастает ток в цепи: нейтраль 9, реле 15, реагирующий орган 6, датчик 1 и слой 3 изоляции. Реле 15 срабатывает и через контакт 22 становится на самоудержание. Засвечивается светодиод "Витковое замыкание". В цепь 13 через контакты 23 и 24 поступает сигнал на отключение машины. Поврежденная секция определяется по свечению светодиода реагирующего органа 6. Размер повреждения не выходит за пределы одной секции.

При замыкании на землю сопротивление слоев 2 и 3 изоляции одной из секций резко уменьшается за счет тока замыкания на землю. Срабатывают одновременно реле 14 и 15 и становятся на самоудержание. Засвечиваются светодиоды 11 и 12, сигнализируя "Однофазное замыкание". Поврежденная секция определится по показаниям органа 6.

Технико-экономическая эффективность предлагаемой машины заключается в сокращении времени простоя, ремонта и обслуживания машины при ее эксплуатации за счет возможности непрерывного контроля изоляции, определения поврежденной секции и вида повреждения.

Сущность изобретения: датчики состояния сопротивления изоляции обмотки статора выполнен в виде электродов из электропроводящей фольги, расположенных между слоями корпусной изоляции каждой из секций, а реагирующий орган выполнен в виде светодиодов по числу датчиков. 1 ил.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С БЛОКОМ ЗАЩИТЫ, содержащая корпус с изоляцией, статор с секционированной изолированной обмоткой и выведенной нейтрально, датчики состояния сопротивления изоляции обмотки статора, последовательно с которыми включен реагирующий орган, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе, датчики состояния сопротивления изоляции обмотки статора выполнены в виде электродов из электропроводящей фольги, расположенных между слоями корпусной изоляции каждой из секций, а реагирующий орган выполнен в виде светодиодов по числу датчиков, первые выводы которых являются входами реагирующего органа, вторые выводы объединены и подключены к первому входу блока измерения сопротивления изоляции обмотки статора, введен блок контроля тока в нейтрали обмотки статора, который включен между корпусом и нейтралью обмотки статора, выход указанного блока подключен к второму входу блока измерения сопротивления изоляции обмотки статора, первый выход которого подключен к входу блока сигнализации, а второй выход предназначен для подключения к цепям отключения выключателя.