Устройство для синфазного автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой Советский патент 1985 года по МПК H02J9/06 

ЮТА

сл

1 I

Изобретение относится к устройствам противоаварийной автоматики, в частности к устройствам автомати-: ческого включения резервного питания синхронных двигателей.

По основному авт.св. № 10.19547. известно устройство для синфазного автомафического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой, содержащее фазочувствительньй : блок с двумя входами для подключения к секции потребителей с двигательной нагрузкой и к источнику резервного питания и с тремя пороговыми выходами, первый и третий из которых подключены к двум входам первого блока измерения временного интервала с блоком преобг разования временного интервала на выходе, а первый и второй - к двум входам второго блока измерения вре-: мешюго интервала, выход которого соединен с входом второго блока преобразования временного интервала, а его выход подключен к блоку памяти, второй вход которого подключен к второму пороговому выходу фазочувствительного блока, приче выход блока памяти и выход первого блока преобразования временного интервала соединены с входами блока суммирования и сравнения времени с временем включения выключателя резервного источника питания, выход блока суммирования и сравнения времени подключен к входу выходного органа с блоком управления выключателями ыа выходе.

При потере питания устройство фиксирует увеличение угла о между векторами ЭДС двигателя и напряжения сети и определяет момент подачи резервного питания с учетом времени включения выключателя резервного питания. Благодаря тому,, что в устройстве учитывается начальный угол нагрузки Д1знгателя 0 и степнь зависимости момента сопротивления от частоты вращения, оно имеет достаточно высокую точность синфазной подачи резервного питания l.

Однако при быстродействующем автоматическом включении резерва без снятия возбуждения с синхронных двигателей, имеющих значительную загрузку, их скольжение в момент подачи питания может превысить поаустимое значение, что приведет

15112

к неуспешному самозапуску. Максимально допустимое время перерыва пита-, ния, при котором обеспечивается успешньй самозапуск без снятия 5 возбуждения с синхронных двигателей может быть определено экспериментально или из известного критерия 100%-ой вероятности успешной синхронизации«О1.05

f

m

e.m.K J

flEp.qoH.

К

Для повьппения эффективности снятия возбуждения с двигателей его необходимо производить до момента подачи резервного питания, например, при достижении углом второго заданного значения tTq, , т.е. через время tf, после потери питания

( J О- /- П

.-f

.y.l i 9000К,,

Тогда при достижении углом значения S по времени изменения угла d от первой заданной установки ct, до второй Si можно определить все время перерыва питания и сравнить его с допустимой величиной, т.е.:

K( )ПЕР.

l/rf.-dH где - постоянный йоэфl/tF If ТЛТР-3 -

Vcfj-cT OI-OM

фициент, определяемый для выбранных значений cf , 0,, угла включения 9| и среднего значения 6 ,

Цель изобретения - улучшение условий самозапуска в режимах АВР путем снятия возбуждения при превышении допустимого скольжения синхронных

двигателей. 0 I

Поставленная цель достигается

тем, что в устройство для синфазного автоматического включения резервного питания потребителей с дви5 гательной нагрузкой, включающем фазочувствительньй 6jjoK с двумя входами для подключения к секции потребителей с двигательной нагрузкой и к источнику резервного пита0 и тремя пороговыми выходами, первый и третий из которых подключены к двум входам первого блока измерения временного интервала с блоком преобразования временного

J интервала на выходе, а первый и

второй - к двум входам второго блока измерения временного интервала, выход которого соединен с входом второго блока преобразования BpeMeHHqго интервала, а его выход подключен к блоку памяти, второй вход которого подключен к,второму пороговому выходу.фазочувствительного блока, причем выход блока памяти и выход первого блока преобразования вре:менного интервала.соединены с входа ми суммирования и сравнения времени с временем включения выключ теля резервного источника питания, выход которого подключен к входу выходного органа с блоком управления выключателями на выходе, дополнительно введены последовательно соединенные блок задания времени, блок сравнения времени с заданной величиной, дополнительный выходной орган и блок управления возбуждение причем второй вход блока сравнения времени- с заданной величиной подключен к выходу второго блока измерен ш временного интервала. На чертеже приведена функциональная схема устройства для синфаз ного автоматичес1 ого включения резе вного питания, потребителей, с двигательной нагрузкой. Устройство содержит фазочувствительный блок ) с пороговыми выходам два блока 2 и 3 измерения временного интервала, два блока 4 и 5 преобразования временного интервала, блок 6 памяти, блок 7 суммирования и сравнения времени со временем включения выключателя резервного источника питания, выходной орган 8, блок 9 управления выключателями, причем фазочувствительный блок имеет входы IО и 11 и три поро говых выхода-12 - 14, блок 15 задания времени, блок 16 сравнения врем ни с заданной .величиной, дополнитель ный выходной орган 17, блок 18 упра ления возбуждением двигателей, К первому входу 10 фазочувствите ного блока 1 подключено напряжение секции потребителя с двигательной нагрузкой, а ко второму входу 11 подключено напряжение резервного источника питания. На выходе 12 фаз чувствительного блока 1 сигнал появ ляется придостижении углом S между векторами подведенных напряжений пе вого заданного значения S., , а на вы ходах 13 и 14 соответственно второго cd и третьего 5,. Блок 2 измерения временного интервала измеряет время изменения указанного угла от первого заданного значения S до третьего (Ь,. Блок 3 измеряет время изменения угла от первого до второго заданного значения . Для повьшения точности работы в качестве блоков 2 и 3 используются интеграторы на операционных усилителях, преобразующие временные интервалы в пропорциональные напряже ния. Коэф фициент преобразования блоков 4 и 5 . зависят от выбранных значений J , Oj, Oj и угла синфазной подачи резервного питания S4 . Блок 6 памяти . запоминает величину выходного напряжения блока 5 в момент достижения третьего заданного значения j. Если угол нагрузки был равен нулю и механизм двигателя имеет момент сопротивления, не зависящий от частоты вращения, то указанное выходное напряжение блока 5 равно нулю, что обеспечивается соответствующим выбором коэффициентов преобразования. При S , отличном от нуля, выходное напряжение блока 6памяти пропорционально величине указанного угла. Аналогично, если момент сопротивления механизма зависит от частоты вращения, то выходное напряжение блока 6 пропорционально этой зависимости. Если имеют место одновременно оба эти фактора, то выходное напряжение блока 6 пропорционально им обоим, В блоке 7производится суммирование выход-, ных напряжений блоков 4 и 6 и сравнение результирующего напряжения с . напряжением уставки, пропорциональным времени включения выключателя резервного источника питания, В момент превьппения напряжением уставки результирующего напряжения срабатывает выходной орган 8, и блок 9 отключает выключатель рабочего питания и включает, выключатель резервного источника питания. В блске 16 сигнал, поступающий из блока 3, пропорциональный времени изменения угла rf от первого до второго заданного значения Sj, т,е, скорости изменения угла S, сравнивается с ранее определенной и заданной D блоке 15 велич тной времениПо пoлyчeннo fy в блоке 16 результату сравнения косвенно определяется скольжейие двигателя в момент синфазной подачи резервного питания Если tj,-t jaq- I происходит срабатывание блока 16, а следовательно, дополнительного выхо пого органа 17 и блока 18 управлени возбуждением, который производит отключение возбудителя или переводи его в режим инвертирования. При потере питания двигателей угол 5 увеличивается и последовател но пройдет заданные значения б, :j; и Sj , Выходное напряжение блока 4 после достижения углом третьей заданной уставки Sj линейно уменьшается таким образом, что при значении угла синфазной подачи резервного питания S, оно должно стать равным нулю ((при 5ц 0 и моменте сопротивления механизма, не. зависящим от частоты вращения). При дости жении углом значения Oj в блок 7 с блока 6 введено напряжение коррек ции, пропорциональное величине угла нагрузки SH и учитывающее зависимость момента сопротивления механиз ма от частоты вращения, и результирующее напряжение в блоке 7 при достижении углом значения 64 равно нулю. При превышении напряжением уставки результирующего напряжения в блоке 7 срабатьюает выходной орган 8, и блок 9 производит пере ключение двигателей на резервное питание. В случае необходимости снятия возбуждения, что определяется в блоке 16, срабатывает дополнительный выходной орган 17, и блок 19 действует на отключение возбудителя и подключение обмотки возбуждения синхронного двигателя к гасительному резистору и переводит возбудитель в режим инвертирования. Применение устройства для синфазного автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой позволяет расширить область успешного самозапуска синхронных двигателей за счет управления возбуждением в режимах АВР. Кроме того, будут снижены токи и моменты двигателей при подаче резервного питания со снятием возбуждения, что повьшгает срок их службы. Все это способствует повьшению надежности работы двигателей, участвующих в непрерывных технологических процессах, при нарушениях в системе их электроснабжения. Устройство может использоваться в схемах автоматики как для автоматического включения резервного питания, так и для автоматического повторного включения питания двигательной нагрузки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ,ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ по авт.св. № 1019547, о тличающееся тем, что, с целью улучшения условий самозапуска в режимах .АВР путем снятия возбуждения при превышении допустимого скольжения синхронных двигателей, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок задания времени, блок сравнения времени с заданной величиной, дополнительный выходной орган и блок управления возбуждением, причем второй вход блока сравнения времени с заданной величиной подключен к выходу второго блока измерения временного интервала . (Л с