Электрическая трехфазная машина с встроенным блоком для защиты от повреждений обмотки статора Советский патент 1988 года по МПК H02K11/00 H02H7/08 G01R31/06 H02K3/42 

.с у;;;;;:

ел

оо ее

14)

1

Изобретение относится к электрическим машинам, может быть исно.тьзовано для защиты трехфазных электродви -ателей от замыканий между витками обмотки фаз1,1 статора в электроприводах станков, в бытовой и специальной технике и является усове)- шенствованием устройства но авт. св. ХУ 1046852.

Цель изобретения 11ов1,1Н1ение надежности и чувствительности защиты при меж- витковых замыканиях в статорной обмотке трехфазной электрической машины.

На чертеже представлено креиление встроенного блока для заниггы от новрежде- ния обмотки статора внутри трехфазной э л е К1 р и ч ее ко и м а н i и н ы.

В паз одной кольцевой катушки 1 вложены витки 2 из изолированного провода, причем каждый виток концентричен оси вала . 5 ротора электрической ман1ины. Во внут- )еннк)к) расточку ко,тьнево1 катушки I введена ферромагнитная втулка 4, которая при- к)еп,тена через диэ,тектрическук) нрок,1адку Г) к подп1ипниковому ншту 6 при помощи ipex стоек 7. Во внутренней расточке ферро- ма иитной втулки 4 расп(),чожена конпенг- })ично с Hei i вторая до11О,11нител1,ная ко,тьпе- ная кагуп1ка 8, в паз KOTOpoii в,-1ожены витки 9 из изо.тированпого нровода, каждый из ко- юрых концентричеи оси вала 3 ротора. Ка- п1ка 1 распо,тожс на в кмюсредс riientioii б,1изости от лобовых чаете) 1.)бмот(ж К) ста- гора 11, закрепленного в корпусе 12 элект- )ическ()11 1а1пины. Одни конць витков 2 кагипкп 1 и вигков 9 катушки 8 вк.тючены между собой последовательно-встречно, а другие концы 13 проходят через отверстие в П()дп11и1нико и)м щите и подключены к реа- )1иему органу.

Линией ф показан путь замыкания осе- HOIо потока )ассеяпия, вызванного статическим и динамическим : ксцентриситетами, а линие11 , пути потоков рассеяния лобовых частей обмсггок 10.

Электрическая трехфазная ма1пипа с всгроенным блоком для зашиты от повреждения обмотки статора работает с,тедую- nuiM образом.

В режимах пуска, нагрузки, друшх динамических режимах сумма токов всех (ил статорной обмотки равна нч,,|ю, ноэтому сумма ЭДС, наведенных потоками рассеяния ФсГ, в витках 2 катушки 1, распо,чоженной лобовьгх MacTeii обмоток 10 стато 1а, равна нулю.

Так как витки 9 катушки 8 экранированы ог iiOTtJKOB рассеяния Фе- лобовьгх частей обмоюк К) феррс магпитной втулкой 4, то потоки рассеяния Ф(Г, не наводят ЭДС в них, т.е. .ря ().

В э.тектрической мап1ине всегда имеет место магнигиая нееи.мметрия, связанная с гехноло ическими отклопениями при обработке центров и Посадочных мест подпп чнп1415331

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ковых ШИТОВ 6, а также ме.ханическими деформациями во время экснлуатации и износом 11()дп1ипник(ж, что приводит к появлению осевог(.1 потока тассеяния . Величина этого нотока в обше.м случае зависит от cyM.Mt) статического и динамического эксцентриситетов Н и нараметров машины К, учитывающих путь замыкания осевого ю- тока

. Е К.

Осевой поток наводит ЭДС Ец, и F-.Wg в витках 2 и 9 катушек 1 и 8, величины которьгх пропорциональны числу витков этих катучпек (2- э соответственно), величине эксцентриситета (:) и параметров машин (Kj. и К, соответственно).

При отсутствии межвитковых замыканий в ciaTO)Hoii обмотке за счет последователь- но-вс rjM. MHoro включения концов 13 кольцевых катуп1ек 1 и 8 величина ЭДС, наведен- Hoi i осев1,1м потоком этих концах, равна пу,тю.

При инднвидуальной настройке каждой э,1ектрической трехфазной ма1нины отсутствия ЭД( на последовательно-встречно вк,тюченш 1х концах 13 катушек 1 и 8 добиваются изменением то.чщины диэлектрической прокладки 5, что соответствует изменению Кг. и д.

Так как общая ве,1ичина ЭДС на концах 13 кольцевых катушек 1 и 8 равна сумме всех Э/И;, наведенных в витках 2 и 9 этих катушек, го при (лсутствии межвитковых замыканий на выходе б.тока зашиты сигнал отсутсгвуег.

При межвитково.м замыкании в одной из иоявляются короткоза.мкнутые витки, ГОК в которых создаег свое лока.тьное э.тектрома нитное ноле, замыкающееся вокруг лобовых частей обмоток 10, существенно отличающееся ог по.тя, создаваемого токами дру| их ф)аз, поэтому ЭДС в ка- гуп1ке 1 не равна ну.пю, так как величина ЭДС, наведенной в катушке 1 одним из .токальных HOTOKcjB рассеяния, созданных током в короткозамкнутых витках одной из (|)аз, не уравновепшвается ЭД( других фаз.

Ферромагнитная втулка 4 обеспечивает экранирование витков 9 катунши 8 от лобовых частей обмоток 10, на концах витков 9 по прежнему сохраняется ЭДС, величина когорой пропорциональна только потоку Ф а на концах 13 катушек 1 и 8 величина ЭДС, равная разн.ости ЭДС этих катушек, пронорциональна только локальному потоку рассеяния, созданному током в коротко- замкнутьгх витках, т.е. при межвитковом замыкании в витках ,Т()бовых частей об.моток 10 на концах 13 катушек 1 и 8 неличина ЭДС являющаяся контрольным сигналом для реагирующего органа, ()рциональна только величине гока в короткозамкнутых витках.

Таким обра.ЮМ трехфазной электрической машипе с встреченным блоком д,я зан1Иты от повреждения обмотки статора обеспечивается повышение надежности и чувствительности зашитЬ) при межвитковых замыканиях в статорной обмотке.

Изобретение позволяет повысить точность измерения появления короткого замыкания витков в обмотках статора электрической маижны и исключить ложное срабатывание системы защиты при эксплуатационных износах под1пипников и механической деформации, связанной с температурными колебаниями.

Технико-экономический эффект от использования электрической машины с встроенным блоком для зашиты от повреждения обмотки статора состоит в уменьшении раз

меров повреждений при витк1)вых замыканиях, а следовательно, в сокрапкшии стоимос ти и времени послеаварийных ремонтов.

Формула изобретения

Электрическая трехфазная машина с встроенным блоко.м для зашиты от 1швреж- дений обмотки статора по авт. св. Л1 1046852 отличающаяся тем, что, с целью повьппения надежности и чувствительности защиты, она снабжена дополнительной кольцевой катушкой, установленной концентрично внутри кольца из витков изолированного провода, и ферромагнитной втулкой, разделяющей указанные кольцевые обмотки, которые соединены последовательно-встреч но.

Изобретение относится к : лектроте.- нике и может быть использовано в станкостроении, бытовой и специальной технике. Цель изобретения - повышение надежности и чувствительности защиты ,:1ектричес- кой трехфазной .машинь при межвитковых замыканиях. В статорной обмотке встроенный блок защиты выполнен в виде двух кон- центрично расположенных кольцевых кату- П1ек 1 и 8, разделенных между собой ферромагнитной вту.чкой 4. Последовательнс)- встречное включение упомянутых катушек позволяет получить на их концах 13. связанных с реагирующим органом. ЭДС. величина которой не зависит от осевого потока, вызванного магнитной несимметрией электрической ., а опреде.чяется только величиной тока в короткозамкпутых витках. 1 ил. (Л