Устройство для защиты от короткого замыкания двухзонного вентильного электродвигателя Советский патент 1985 года по МПК H02H7/08 

Изобретение относится к электротехнике, jf частности к регулируемому тиристорному электроприводу переменного тока, и может найти применение в двухзонных электроприводах переменного тока для механизмов главного движения металлорежущих станков.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования путем увеличения чувствительности в зависимости от режима работы электродвигателя.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит синхронную машину 1, тиристорный преобразователь 2 частоты, блок 3 регулирования, статический триггер 4 заш,иты, сумматор 5, датчик 6 типа, блок 7 управления, преобразователем частоты, нелинейный блок 8, ключ 9, датчик 10 тормозного режима работы, датчик 11 скорости, нуль-орган 12, датчик 13 направления вращения, датчик 14 угла поворота, блок 15 тиристоров выпрямителя преобразователя частоты, блок 16 тиристоров инвертора, сглаживающий реактор 17, резисторы 18, 19 и 20, транзистор 21 и инвертирующий логический элемент 22.

При этом вход статического триггера 4 защиты связан через сумматор 5 с датчиком 6 тока и источником напряжения смещения, а выход с блоком 7 управления преобразователем 2. Вход нелинейного блока 8 связан с датчиком 11 скорости, а выход через ключ 9 с входом сумматора 5, вход ключа 9 соединен с выходом датчика 10 режима работ-. Входы датчика 10 режима работы связаны через нуль-орган 12 с выходом блока 3 регулирования тока и скорости и через датчик 13 направления враш,ения с выходом датчика 14 положения и угла поворота ротора вентильного двигателя.

Тиристорный преобразователь 2 частоты состоит из блока 15 тиристоров выпрямителя, блока 16 тиристоров инвертора и сглаживающего реактора 17, в качестве которого может использоваться индуктивность рассеяния компенсационной обмотки синхронной мащины.

Сумматор 5 состоит из входных резисторов 18, 19 и 20, транзистора 21 и инверт 5рующего логического элемента 22.

В исходном состоянии схемы задающее напряжение равно нулю, углы управления тиристорами блока 15 выпрямителя максимальны и ток в силовой цепи отсутствует. Двигатель находится в неподвижном состоянии и сигнал на выходе датчика 11 скорости равен нулю. Равен нулю и сигнал с датчика 6 тока. При этом на входе транзистора 21 сумматора 5 присутствует лищь один сигнал от источника напряжений смещения, который открывает транзистор 21, сигнал на входе инвертирующего

логического элемента 22 становится равен нулю, а на его выходе - логической единице,, которая не влияет на состояние статического триггера 4. Триггер 4 находится в положении, фиксируемом в момент подачи напряжения питания, когда на его выходе присутствует логическая единица, не влияющая на работу блока 7 управления преобразователем 2.

При подаче задающего напряжения углы управления тиристорами блока 15 уменьшаются, на его выходе появляются напряжение, по синхронной мащине 1 протекает ток и ее ротор начинает вращаться. До номинальной скорости сигнал с нелинейного

звена 8 отсутствует и установка срабатывания защиты определяется сигналом от источника напряжения смещения, поступающего на вход сумматора 5 через резистор 18.

- При превышении током преобразователя допустимой величины (например, при КЗ) сигнал с выхода датчика 6 тока, поступающий на вход транзистора 21 через резистор 20, становится больше сигнала от источника

напряжения смещения, транзистор 21 закрывается, на выходе логического элемента 22 появляется логический нуль и статический триггер 4 переключается. При этом на его выходе появляется логический нуль, который воздействует на блок 7 управления преобразователем, углы управления преобразователем 15 увеличиваются до максимального значения, ток двигателя снижается до ну.чя и электродвигатель останавливается.

При скорости двигателя выще номинальной дополнительно к сигналу с датчика 6 тока добавляется сигнал с датчика 11 скорости, который поступает на вход тран-. зистора 21 через нелинейное звено 8 и резистор 19. При этом по мере роста скорости будет наблюдаться и уменьшение минимального уровня аварийного тока преобразователя, при котором происходит переключение статического триггера 4 и срабатывание максимально-токовой защиты. Указанное воздействие датчика 11 скорости на изменение уставки срабатывания защиты выполняется лишь в двигательном режиме работы электропривода, когда ключ 9 открыт и не запрещает прохождение сигнала на вход сумматора 5 с выхода нелинейного звена 8. При этом на выходе ключа 9 с выхода

датчика 10 режима работы присутствует логическая единица. В тормозном режиме на выходе датчика 10 режима работы появляется логический нуль, ключ 9 закрывается и щунтирует вход сумматора 5, запрещая прохождение сигнала с датчика скорости на вход сумматора 5.

Уставка срабатывания максимальнотоковой защиты в этом режиме работы

электропривода остается неизменной во всем диапазоне регулирования скорости электродвигателя.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет уставку срабатывания, зависящую как

от скорости электродвигателя, так и от режима его работы, что позволяет обеспечить надежное отключение электропривода при возникновении аварии в любом режиме его работы и на любой скорости вращения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ДВУХЗОННОГО ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ из синхронной машины с тиристорным преобразователем частоты и блоком регулирования, содержащее статический триггер защиты, сумматор, датчик тока, источник задающего напряжения, источник напряжения смещения, блок управления преобразователем частоты, датчик скорости, нульорган, датчик направления вращения, датчик угла поворота, первый вход которого подключен к первому входу блока управления переобразователя частоты, а второй - к входу датчика направления вращения, выход датчика скорости подключен к первому входу блока регулирования, к второму входу которого подключен выход источника задающего напряжения, а третий вход объединен с первым входом сумматора и подключен к выходу датчика тока, к второму входу сумматора подключен выход источника напряжения смещения, выход сумматора подключен к входу статического тригге,ра защиты, выход которого подключен к второму входу блока управления преобразователем частоты, третий вход которого объединен с входом нуль-индикатора и подключен к выходу блока регулирования, первый и второй выходы блока управления преобразователем частоты подключены к соответствующим входам тиристорного преобразователя частоты, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности функционирования путем увеличения чувствитель(Л ности в зависимости от режима работы электродвигателя, в него дополнительно введены датчик тормозного режима работы, нелинейный блок и ключ, первый вход датчика тормозного режима работы подключен к выходу датчика направления вращения, второй его вход - к выходу нуль-органа а выход - к первому .входу ключа, к второму входу которого подключен выход нелинейного блока, вход которого объединен с первым входом блока регулирования, а 00 СП выход ключа подключен к третьему входу сумматора. о