УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2013 года по МПК H02H7/06 

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в магнитоэлектрических генераторах.

Известно устройство защиты от короткого замыкания [патент РФ №2399137С1, кл. Н02Н 7/06, 26.12.2008 г.], установленное в генераторе переменного тока для управления током возбуждения, создаваемым обмоткой возбуждения генератора переменного тока, содержащее: пусковой переключатель, электрически соединенный с обмоткой возбуждения и работающий так, что включение/выключение пускового переключателя соответствует пропусканию/отсечке тока возбуждения; датчик, имеющий узел токового входа и узел токового выхода, соответственно электрически соединенные с пусковым переключателем и потенциалом заземления, при этом датчик пропускает ток возбуждения, когда пусковой переключатель включен; цепь усиления, содержащая входной конец и выходной конец, при этом входной конец электрически присоединен к узлу токового входа датчика.

Основным недостатком такого устройства является ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что применение данного устройства невозможно в магнитоэлектрических генераторах.

Известно устройство для защиты генератора переменного тока от короткого замыкания в системе электроснабжения с резервированием [патент РФ №1017146, кл. Н02Н 7/06, 27.08.2004 г.], содержащее контактор для подключения генераторов к шинам, блок трансформаторов тока в цепи статорной обмотки генератора, блок трансформаторов тока в цепи нагрузки, полупроводниковые диоды по числу фаз генератора и исполнительный элемент, вход которого подключен к выходу однополупериодного выпрямителя, образованного диодами и встречно-включенными вторичными обмотками блоков трансформаторов тока, вторичные обмотки блоков трансформаторов тока шунтированые диодами, при этом по отношению к диодам выпрямителя диоды, шунтирующие обмотки блока трансформаторов тока в цепи статорной обмотки генератора, включены согласно, а диоды, шунтирующие обмотки блока трансформаторов тока в цепи нагрузки, - встречно.

Основным недостатком такого устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что применение данного устройства невозможно в магнитоэлектрических генераторах.

Наиболее близким к предлагаемой конструкции является конструкция устройства защиты магнитоэлектрического генератора [патент США №4950973, кл. Н02Р 9/10, 21.08.1990 г.], содержащего генератор с постоянными магнитами первую, вторую и третью выходные клеммы, блок защит, содержащий первую, вторую и третью пару электрических контактов, и первую, вторую, третью обмотку статора. Первая обмотка статора электрически соединена между первой парой электрических контактов и нейтральной точкой; вторая обмотка статора электрически соединена, между второй выходной клеммой и нейтральной точкой; третья обмотка статора электрически соединена между третьей парой электрических контактов и нейтральной точкой; третья обмотка статора, содержит средства для открытия и закрытия первой и второй пары электрических контактов в ответ на сигнал управления.

Недостатком этой конструкции является ограниченность эксплуатационного ресурса обмотки статора, вызванная тем, что при коротком замыкании обмотка статора магнитоэлектрического генератора целиком подвергается воздействию тока короткого замыкания и ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что управляющий сигнал определяется только значением силы тока.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей, благодаря использованию управляющего сигнала, определяемого не только значением силы тока, но и температурой.

Техническим результатом является повышения эксплуатационного ресурса обмотки статора и уменьшение времени отключения обмоток магнитоэлектрического генератора при коротком замыкании, благодаря разделению каждой обмотки статора магнитоэлектрического генератора на две части: правую и левую посредством блока защит.

Указанный технический результат и поставленная задача по первому варианту достигается тем, что в устройстве защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания, содержащее магнитоэлектрический генератор, первую, вторую и третью выходные клеммы, первую, вторую, третью обмотки статора, блок защит, содержащий первую, вторую, третью пару отключающих контактов, согласно изобретению, каждая обмотка статора разделена на правую и левую части, блоком защит, содержащим датчики температуры, при этом первая, вторая, третья пары электрических контактов выполнены в виде полупроводниковых вентилей.

Указанный технический результат и поставленная задача по второму варианту достигается тем, что в устройстве защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания, содержащее магнитоэлектрический генератор, первую, вторую и третью выходные клеммы, первую, вторую, третью обмотки статора, блок защит, содержащий первую, вторую, третью пару отключающих контактов, согласно изобретению, каждая обмотка статора разделена на правую и левую части, блоком защит, при этом первая, вторая, третья пары электрических контактов выполнены в виде терморезисторов.

Существо изобретения поясняется чертежами. На фигуре 1 изображена схема соединения обмоток магнитоэлектрического генератора по первому варианту, на фигуре 2 изображена схема соединения обмоток магнитоэлектрического генератора по второму варианту.

Устройство по первому варианту содержит: магнитоэлектрический генератор, состоящий из статора с уложенными в нем обмотками и ротора с установленными на нем постоянными магнитами; первую выводную клемму 1, вторую выводную клемму 2, третью выводную клемму 3 соединенные электрически соответственно с правой частью первой обмотки статора 4, второй обмотки статора 5, третий обмотки статора 6, которые разделены через блок защит 7 и первую пару электрических контактов выполненных в виде полупроводникового вентиля 8, вторую пару электрических контактов, выполненную в виде полупроводникового вентиля 9, третью пару электрических контактов, выполненную в виде полупроводникового вентиля 10, с левой частью первой обмотки статора 11, второй обмотки статора 12, третий обмотки статора 13, при этом в блоке защит 7 установлены датчики температуры 14, 15, 16.

Устройство по второму варианту содержит: магнитоэлектрический генератор, состоящий из статора с уложенными в нем обмотками и ротора с установленными на нем постоянными магнитами; первую выводную клемму 1. вторую выводную клемму 2, третью выводную клемму 3 соединенные электрически соответственно с правой частью первой обмотки статора 4, второй обмотки статора 5, третий обмотки статора 6, которые разделены через блок защит 7 и первую пару электрических контактов выполненных в виде терморезисторов 8, вторую пару электрических контактов, выполненную в виде терморезисторов 9, третью пару электрических контактов, выполненную в виде терморезисторов 10, с левой частью первой обмотки статора 11, второй обмотки статора 12, третий обмотки статора 13.

Устройство по первому варианту работает следующим образом. После запуска магнитоэлектрического генератора в правой части первой обмотки статора 4, второй обмотки статора 5, третьей обмотки статора 6 и соответствующих им первой выводной клеммы 1, второй выводной клеммы 2. третьей выводной клеммы 3 протекает электрический ток, через блок защит 7 и первую пару электрических контактов, выполненную в виде полупроводникового вентиля 8, вторую пару электрических контактов, выполненную в виде полупроводникового вентиля 9, третью пару электрических контактов, выполненную в виде полупроводникового вентиля 10, ток протекает в левые части первой обмотки статора 11,второй обмотки статора 12,третьей обмотки статора 13. При возникновении на первой выводной клемме 1, второй выводной клемме 2, третьей выводной клемме 3 и в первой обмотке статора 4, второй обмотке статора 5, третьей обмотке статора 6 короткого замыкания ток короткого замыкания протекает по правой части первой обмотки статора 4, второй обмотки статора 5, третьей обмотки статора 6 и первую пару электрических контактов, выполненную в виде полупроводникового вентиля 8, вторую пару электрических контактов, выполненную в виде полупроводникового вентиля 9, третью пару электрических контактов, выполненную в виде полупроводникового вентиля 10 которые размыкают цепь по управляющему сигналу: правая часть обмоток статора 4, 5, 6 - левая часть обмоток статора 10, 11, 12. Причем размыкание электрической цепи правая часть обмоток статора 4, 5, 6 - левая часть обмоток статора 10, 11, 12 осуществляется не только посредством управляющего сигнала первой пары электрических контактов, выполненной в виде полупроводникового вентиля 8, второй пары электрических контактов, выполненной в виде полупроводникового вентиля 9, третьей пару электрических контактов, выполненной в виде полупроводникового вентиля 10, но и посредством управляющего сигнала датчиков температуры 14, 15, 16.

Устройство по второму варианту работает следующим образом. После запуска магнитоэлектрического генератора в правой части первой обмотки статора 4, второй обмотки статора 5, третьей обмотки статора 6 и соответствующих им первой выводной клеммы 1, второй выводной клеммы 2, третьей выводной клеммы 3 протекает электрический ток, через блок защит 7 и первую пару электрических контактов, выполненную в виде терморезисторов 8, вторую пару электрических контактов, выполненную в виде терморезисторов 9, третью пару электрических контактов, выполненную в виде терморезисторов 10, ток протекает в левые части первой обмотки статора 11,второй обмотки статора 12,третьей обмотки статора 13. При возникновении на первой выводной клемме 1, второй выводной клемме 2, третьей выводной клемме 3 и в первой обмотке статора 4, второй обмотке статора 5, третьей обмотке статора 6 короткого замыкания ток короткого замыкания протекает по правой части первой обмотки статора 4, второй обмотки статора 5, третьей обмотки статора 6 и первую пару электрических контактов, выполненную в виде терморезисторов 8, вторую пару электрических контактов, выполненную в виде терморезисторов 9, третью пару электрических контактов, выполненную в виде терморезисторов 10 которые размыкают цепь по управляющему сигналу: правая часть обмоток статора 4, 5, 6 - левая часть обмоток статора 10, 11, 12.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить эксплуатационный ресурс обмотки статора, благодаря разделению первой, второй и третьей обмотки статора магнитоэлектрического генератора на две части: правую и левую посредством блока защит и расширение функциональных возможностей, благодаря использованию отключающего сигнала определяемого не только значением силы тока, но и температурой

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в магнитоэлектрических генераторах. Технический результат заключается в повышении эксплуатационного ресурса обмотки статора и уменьшении времени отключения обмоток магнитоэлектрического генератора при коротком замыкании, благодаря разделению каждой обмотки магнитоэлектрического генератора на части: правую и левую посредством блока защит. Для этого заявленное устройство по первому объекту содержит магнитоэлектрический генератор, первую, вторую, третью выходные клеммы, первую, вторую, третью обмотки статора, блок защит, первую вторую, третью пары отключающихся контактов, датчики температуры, при этом каждая обмотка статора разделена на правую и левую части блоком защит, первую пару, вторую, третью пару электрических контактов, выполненных в виде полупроводниковых вентилей. По второму объекту заявленное устройство содержит магнитоэлектрический генератор, первую, вторую, третью выходные клеммы, первую, вторую, третью обмотки статора, первую, вторую, третью пары отключающихся контактов, при этом каждая обмотка разделена на правую и левую части, блоком защит, первую, вторую, третью пары электрических контактов, выполненных в виде терморезистров. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания, содержащее магнитоэлектрический генератор, первую, вторую и третью выходные клеммы, первую, вторую, третью обмотки статора, блок защит, содержащий первую, вторую, третью пару отключающихся контактов, отличающееся тем, что каждая обмотка статора разделена на правую и левую части, блоком защиты, содержащим датчики температуры, при этом первая пара, вторая, третья пара электрических контактов выполнена в виде полупроводниковых вентилей.

2. Устройство защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания, содержащее магнитоэлектрический генератор, первую, вторую и третью выходные клеммы, первую, вторую, третью обмотки статора, блок защит, содержащий первую, вторую, третью пару отключающихся контактов, отличающееся тем, что каждая обмотка статора разделена на правую и левую части, блоком защит, при этом первая, вторая, третья пара электрических контактов выполнена в виде терморезисторов.