Устройство для защиты электрического двигателя постоянного тока от кругового огня Советский патент 1984 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты тяговых двигателей тепловозов от кругового огня на коллекторе. Известно-устройство згидиты электрического двигателя постоянного тока от кругового огня на коллекто.ре, у которого входным сигна лрм является падение напряжения на якоре двигателя. Этот сигнал через RС-цепочку и развязывающий импульсный транСформатор подается на тиристор включакнций коммутирующий аппарат, производящий отключение аварийного двигателя lij. Недостатком этого устройства является отсутствие специальной защит от импульсных помех, возникающих пр коммутации в силовых цепях, так как амплитуда такой помехи иногда сопоставима с величиной питающего напр жения. Наиболее близким .к изобретению по технической сущности является устройство для защиты электрического, двигателя постоянного тока от кр гового огня, содержащее коммутирующий аппарат, контакты которого вклю чены последовательно в цепь защищаемого двигателя, а отключающая катушка соединена с анодом тиристора развязьовающий трансформатор, первич ная о(1 мотка которого соединена с обмоткой добавочных полюсов i2j. Недостатком этого устройства является низкая помехозащищенность от импульсных помех коммутационного происхождения. Создание широкой зоны нечувствительности, как это сделано в известном устройстве, или применение пороговых элементов, ког да амплитуда импульсной помехи боль ше амплитуды сигнала, защитить устройство от ложного срабатывания не может. Цель изобретения - повышение помехоустойчивосги устройства от иМпульсных помех и помех типа затухающих синусоид, возникающих при коммутации силовь1х цепей тепловоза. Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты элек трического двигателя постоянного то ка.от кругового огня, содержащее коммутирующий аппарат, контакты которого включены последовательно в цепь защищаемого двигателя, а отключанмцая катушка соединена с анодом тиристора, развязывающий трансформатор, первичная обмотка которо го соединена с обмоткой добавочнцх полюсов, дополнительно снабжено дифференцирующим блоком, интегрирукадим блоком, двумя пусковыми элементами и элементом И,при этом входы дифференцирующего и интегриру-ющего блоков соединены со вторичной рвмоткой развязывающего траноформатора, а их выходы через соответствующие пусковые элементы соединены со , входом элемента И, выходы которого соединены с катодом и управляющей цепью тиристора. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные графики напряжений на различных участках схемы: на добавочных полюсах и на отдельных блоках органа подавления помех; на фиг. 3 - принципиальная схема органа подавления помех. Устройство содержит якорь згццищаемого двигателя 1 с дополнительными полюсами 2, к которым подключен развязывающий трансформатор 3, тиристор 4 в цепи отключающей катушки 5 коммутирующего аппарата, контакты 6 которого стоят в цепи двигателя 1, управляющая цепь тиристора через элемент 7 И, пусковые элементы 8 и 9, дифференцирующий блок 10 и интегрирующий блок 11, образующие орган подавления помех, подключена к вторичной цепи развязывающего трансформатора. На принципиальной электрической схеме органа подавления помех дифференцирующему блоку 10 соответствует дифференцирующая цепь 12 и 13, интегрирующему блоку 11 - интегрирующая цепь 14 и 15. Пусковые элементы 8 и 9 идентичны и каждый сост. тоит из одновибратора на транзисторах 16,17и18,19 и эмиттерного повторителя на транзисторах 20 и 21, элемент 7 И совпадений состоит из диодов 22 и 23 и их сопротивления нагрузки 24, одновибратора на транзисторах 25 и 26 И эмиттерного повторителя с трансформаторным выходом на транзисторе .27. Для разряда конденсатора 14 интегрирующей цепи (восстановления исходного состояния) используется двухкаскадный. усилитель на транзисторах 28 и 29 с трансформаторным выходом и тиристор 30. Устройство работает следующим образом.. При круговом огне электрического двигателя 1 на обмотке 2 добавочных полюсов возникает трапецеидальный импульс напряжения, который без искажения передается развязывающим трансформатором 3 одновременно на два его параллельные канала: блок 10 дифференцирования и блок 11 интегрирования. В результате дифференцирования переднему фронту трапецеидального импульса ставится в соответствие прямоугольный импульс с амплитудой, пропорциональной крутизне фронта импульса, а значит и его амплитуде, так как временные соотношения между элементами трапецеидального импуль-. са неизменны. Дифференцированный импульс подается на пусковой элемент 9, срабатывание которого проис ходит только в случае превышения амплитудой дифференцированного импульса порогового уровня. Во втором канале сигнал подается ,на блок 11 интегрирования и далее на пусковой элемент 8. Сигналы в виде прямоугольных одиночных импуль icoB напряжения с выхода каждого из пусковых элементов подаются на элемент 7 И. В случае их частичного совпадения во времени элемент И вьщает.прямоугольиый импульс напряж ния на открытие тиристора 4. Импульсы коммутационной помехи имеют малую длительность, в десятки и даже сотни раз меньшую длительность переднего фронта трапецеидаль ного импульса, поэтому не проходят канал интегрирования. Так же подавляются и помехи в виде затухаклцих синусоид, среднее значение которых практически равно, нулю. Однако хаотическая последовательность (пачка импуль.сов может пройти, в отличие от периодической, от которой канал защищен тем, что постоянные времени заряда и разряда интегрирующей/Тгсцепи одинаковы. В случае прохождения помехи в виде хаотической последовательности импульсов выходной прямоугольный импульс с пускового элемента 8 получается сильно запаздывающим по сравнению с прямоугольным импульсом пускового элемента 9. Это факт используется в элементе 12 И, на выходе которого появляется сигнал только при условии перекрытия во времени импульсов пусковых элементов. С выхода блока подавления помех сигнал поступает на управляющий переход тиристора 4. Открываясь, тиристор подает питание на отключающую катушку 5 коммутирующего аппарата, контактами 6 которого отключается двигатель 1. Использование предлагаемого устройства позволяет исключить ложные срабатывания автомата защиты тягового двигателя на тепловозе или электровозе, которые в сложных условиях могут привести к тяжелым последствиям.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯНН ГО/ ТОКА ОТ КРУГОВОГО ОГНЯ i. содерж щее коммутирующий аппарат, контак которого вклнэчены последовательно в цепь защищаемого двигателя, а отключающая катушка соединена с анодом тиристора, развязывающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с обмоткой добавочных полюсов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости защиты, оно дополнительно снабжено дифференцирующим блоком, интегрирующим блоком, двумя пусковыми элементами и элементом И, при этом входы дифференцирующего и интегрирующего блоков сЬединены со вторичной обмоткой развязываквдего трансформатора, а их выходы через соответствующие пусковые элементы соединены со входом элемента И, вхо-§ ды которого соединены с катодом и управляющей цепью тиристора.