Устройство защиты электропривода постоянного тока от токов короткого замыкания Советский патент 1988 года по МПК H02H7/08 H02P5/06 

00

00

о со

4;:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электропривода постоянного тока от токов короткого замьпсания в том числе и при низком уровне напряжения на выходе силового тиристор- ного преобразователя, когда уровень тока короткого замыкания недостаточен для срабатывания устройств мак- симальной защиты.

Цель изобретения - повышение надежности защиты.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - электрическая схема замещения цепи постоянного тока электропривода.

Устройство содержит датчик 1 напряжения, вход которого соединен, с выходными клеммами тирйсторного пре- образователя,2, датчик 3 тока, вход которого подключен к входным цепям тирйсторного преобразователя 2, пороговый элемент 4, выход которого подключен к входу исполнительного орга- на 5 и к входу блока 6 индикации, а выход исполнительного органа 5 подключен к отключающей катушке 7 автоматического выключателя 8, датчик 9 противоЭДС,вал Которого соединен с валом якоря двигателя 10 постоянного тока, а выход подключен к первому входу первого узла 11 сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика 1 напряжения, корректирующее звено 12, вход которого подключен к выходу первого узла 11 сравнения, а выход - к первому входу второго узла 13 сравнения, второй вход которого соединен с выходом датчика 3 тока, а выход второго узла 13 сравнения подключен к входу порогового элемента 4.

Пороговый элемент 4 представляет собой трехстабильньй пороговый эле- мент с зоной нечувствительности 8 , которая обеспечивает устойчивость устройства защиты при нормальной работе электропривода.

Согласно электрической схеме за- мещения (фиг, 2) уравнения равновесия электродвижущихся сил двигателя постоянного тока во всех режимах работы описьшается выражением (запись в операторной форме)

Е„(Р) Е(Р) + I,(P)-R2.()

, ll-.IfJ I/P).R -(1),

где - ЭДС тирйсторного преобразователя;

ЕО - противоЭДС двигателя; 1д - ток в цепи якоря двигателя R - суммарное активное сопротивление цепи постоянного тока.

Т bs

L,

электромагнитная постоянная цепи постоянного тока, суммарная индуктивност цепи постоянного тока. При любом изменении нагрузки на валу электродвигателя, колебаниях напряжения на силовом преобразователе равенство (1) сохраняется.

При коротком замыкании или обрыве в силовой цепи постоянного тока изменяются суммарное активное сопротивление цепи постоянного тока R и

электромагнитная постоянная цепи постоянного тока Т , что приводит к нарушению равенства (1),

Для работы устройства защиты необходимо выполнить следующие условия путем подбора коэффициентов передачи и постоянной времени корректирующего

К-кэ

1

:Ы11 1(р)

г:}

.)

К

вэ

вт

ЕЛР)

О

W(P)

где - коэффициент передачи корректирующего звена; коэффициент передачи датчика напряженияf коэффициент передачи датчика противоЭДС , коэффициент передачи датчика тока;

противоЭДС электродвигателя i

частота вращения вала электродвигателя. Устройство работает следующим образом,

В случае короткого замыкания в цепи якоря электродвигателя 10 сигнал на втором входе второго узла-13 сравнения U, становится больше сигнала на первом входе UKV

Uj/P) -и„(р) |.

ч

В результате на выходе порогового элемента 4 появляется сигнал положительной полярности,который, поступая

в блок 6 индикации, вызьгоает свечение индикатора, свидетельствующее о коротком замыкании в цепи якоря электродвигателя 10, и, поступая в исполнительный орган 5, вызьшает его срабатывание через отключающую катушку 7 автоматического выключателя 8 и отключает тиристорный преобразователь 2 от сети,

В случае обрыва в цепи якоря электродвигателя 10 сигнал на вто7 ром входе второго узла 13 сравнения становится меньше сигнала на первом входе

- Iв результате на выходе порогового элемента А появляется сигнал отрица- тельной полярности, который, поступая в блок 6 индикации, вызывает свечение индикатора, свидетельствующее об обрыве в цепи якоря электродвигателя, и, поступая в исполнительный- орган 5, вызывает его срабатывание через отключающую катушку 7 автоматического выключателя 8, отключает тиристорный преобразователь 2 от сети.

Защита электропривода постоянного тока и его сети от токов короткого замыкания как в квазистатическом,так

и в динамическом режимах работы электропривода повьшает надежность и безопасность его эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство защиты электропривода

постоянного тока от токов короткого замыкания, содержащее датчик напряжения, вход которого содержит клеммы для подключения к выходу тиристорно- го преобразователя, датчик тока, пороговый элемент, выход которого подключен к рходам исполнительного органа и блока индикации, датчик противо- ЭДС, отлич ающееся тем, что, с целью повьшения надежности, в него дополнительно введены лервый узел сравнения, к первому и. второму входам которого подключены соответственно выходы датчика противоЭДС и датчика напряжения, а выход соединен с входом корректирующего звена, второй узел сравнения, к первому и второму входам которого соответственно подключены выходы корректирующего звена и датчика тока, а выход соеди- ней с входом порогового элемента, при .этом вход датчика тока содержит клеммы Для подключения к входным цепям тиристорного преобразователя.

Изобретение относится к области электро-техники и может б(лтъ использовано для защиты электропривода и сетей постоянного тока от токов короткого замыкания. Цель изобретения - повышение надежности. Цель достигается введением в устройство первого узла сравнения 11, второго узла сравнения 13, корректирующего звена 12. В случае обрыва в цепи якоря электродвигателя 10 сигнал на втором входе второго узла сравнения 13 становится меньше сигнала на первом входе, в ре- на выходе порогового элемента 4 появляется сигнал отрицательной полярности, который, поступая в блок индикации 6, вызывает свечение индикатора, свидетельствующее об аварии в цепи якоря (Электродвигателя. 2 ил. Q S (Л

777

&

7x1