Устройство для защиты синхронного электродвигателя от асинхронного режима Советский патент 1992 года по МПК H02H7/08 

сл

с

Назначение: защита синхронного движения при появлении асинхронного режима. Сущность: формирование трех сравниваемых величин и их сравнение в блоке сравнения по фазе с тремя входами, формирование области срабатывания в первом квадранте комплексной плоскости сопротивлений, формирование заполненного на заданное время и замедленного первого сигнала срабатывания измерительного органа устройства, выявление первоочередности этого сигнала относительно повторного выходного сигнала срабатывания измерительного органа устройства и сравнение совпадения выявленного сигнала с выходным сигналом срабатывания измерительного органа устройства. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите синхронного электродвигателя от асинхронного режима.

Цель изобретения - повышение селективности и надежности устройства.

Блок-схема устройства приведена на фиг. 1; характеристики срабатывания и поведение годографа сопротивления в различных режимах приведены на фиг.2.

Блок-схема устройства содержит следующие элементы: преобразователь 1 напряжения; преобразователь 2 тока; формирователи 3-5 сравниваемых величин, выполненные, например, на операционных усилителях, работающих в режиме сумматоров, обеспечивающие также усиление и формирование прямоугольных импульсов на своих выходах; блок 6 сравнения по фазе с тремя входами, включающий, например,

формирователь импульсов несовпадения трех сравниваемых величин и реагирующий орган, обеспечивающий сравнение длительности импульсов несовпадения с длительностью импульсов совпадения; первый 7 и второй 10 элементы выдержки времени на срабатывание; исполнительный блок 8; элемент 9 выдержки времени на возврат; блок 11 выявления первоочередности срабатывания на основе триггера-арбитра; элемент 12.

На фиг. 1 обозначены UAB , IAB - напря - жение и ток, подводимые к электродвигателю.

Преобразователь 1 напряжения и преобразователь 2 тока подключены своими входами к фазам питающей сети, входы формирователей сравниваемых величин 3-5 подключены к выходам преобразователей тока 2 и напряжения 1, входы блока сравнеVI

сл

00 VI СЛ

о

ния по фазе 6 подключены к выходам первого 3, второго 4 и третьего 5 формирователей сравниваемых величин, выход блока сравнения по фазе 6 подключен к входу исполнительного блока 8 через первый элемент выдержки времени на срабатывание 7, а также ко входу элемента выдержки времени на возврат 9 и ко вторым входам блока выявления первоочередности срабатывания 11 и логического элемента И 12, выход элемента выдержки времени на возврат 9 подключен к первому входу блока выявления первоочередности срабатывания 11 через второй элемент выдержки времени на срабатывание 10, а выход логического элемента И 12 подключен к дополнительному входу исполнительного блока 8.

Устройство имеет определенную область срабатывания в 1 квадранте комплексной плоскости сопротивления, ограниченную треугольником Zi, Zz, 2з на фиг.2.

8 исходном режиме нагрузки ZH блоки 6-12 устройства находятся в несработанном состоянии. При возникновении асинхронного режима с потерей возбуждения годограф сопротивления (см. кривую 1 на фиг.2) попадает в область срабатывания без существенных колебаний. При этом обеспечивается срабатывание блоков 6, 7, 8, а выходной сигнал устройства действует на ввод в работу схемы автоматической ресинхронизации синхронного электродвигателя.

При возникновении синхронных качаний (см. кривую 2) годограф сопротивленил изменяется сравнительно медленно и может в течение определенного времени находиться в области срабатывания. Однако при этом выходной сигнал устройства не формируется благодаря отстройки от указанного режима выдержкой времени блока 7. Блоки 9 и 10 устройства при этом могут срабатывать, однако из-за медленного изменения процесса к моменту повторного срабатывания блоки 9 и 10 успевают возвратиться в исходное состояние, поэтому срабатывание блоков 11 и 12 при синхронных качаниях не происходит.

При возникновении асинхронного режима возбужденного синхронного электродвигателя годограф сопротивления (см. кривую 3 на фиг.2) периодически входит и выходит из области срабатывания, а частота колебаний годографа сопротивления при установившемся асинхронном ходе выше. чем при синхронных качаниях. При этом не обеспечивается действие устройства через блок 7, т.к. он периодически сбрасывается в исходное состояние и не успевает набрать выдержку времени Однако при этом в мо

мент времени А срабатывают блоки 6 и 9, в момент времени В блок 6 возвращается в исходное состояние, а к моменту времени С блок 11 устанавливается в рабочее состояние, фиксируя первоочередное появление сигнала на выходе блока 10. Поэтому при повторном вхождении годографа сопротивления в область срабатывания в точке С на обоих входах блока 12 появляются рабочие

0 сигналы и сигнал с выхода блока 12 обеспечивает работу блока 8. Выдержка времени блока 9 на возврат выбирается из условия фиксации несинхронных проворотов, происходящих при скольжении более 0,5%, т.к.

5 при меньших скольжениях фиксации не требуется, а синхронный двигатель успешно втягивается в синхронизм. Выдержка времени блока 10 выбирается значительно меньше выдержки времени блока 7 (напри0 мер, 0,2 с), что обеспечивает высокое быстродействие при повторных срабатываниях блока Ј устройства. Выдержка времени блока 7 выбирается из условия отстройки от синхронных качаний (например, 5 с).

5 Таким образом, предложенное устройство имеет высокую селективность, т.к. оно имеет ограниченную область по сопротивлению срабатывания, отстроенную от режимов глубокого недовозбуждения

0 синхронного электродвигателя и лучше от- личао; режимы синхронных качаний от режимов асинхронного хода. Повышенная надежность устройства обеспечивается включением дополни,зльного канала из

5 блоков 9-12, обеспечивающего действие устройства пои аозникнсшекии асинхронного режима возбужденного синхронного электродвигателя и исключающего действие устройства при синхронных качаниях.

0 Указанное (озволяет получить существенный технико-экономический эффект устройства, заключающийся в уменьшении технологического ущерба ответственных механизмов с синхронными электродвига5 талями.

Формула изобретения Устройство для защиты синхронного электродвигателя от асинхронного режима, содержащее преобразователи тока и напряО , подключенные своими входами к за- химам для подключений к фазам питающей сети, выход блока сравнения по фазе через элемент выдержки времени на срабатывание соединен с входом исполнительного

5 блока, отличающееся тем, что, с целью повышения селективности и надежности, дополнительно введены три формирователя сравниваемых величин, элемент выдержки аремени на возврат, второй элемент выдержки времени на срабатывание, блок выявления первоочередности срабатывания на основе триггера-арбитра с двумя входами и логический элемент И с двумя входами, при этом выход преобразователя тока подключен к входам первого и третьего формирователей сравниваемых величин, а вторые входы последних и вход второго соединены с выходом преобразователя напряжения, выходы формирователей сравниваемых величин соединены с входами блока сравнения по фазе, выход последнего соединен

UAB

Ъа

Редактор М. Циткина

Составитель Э, Федоров

Техред М.МоргенталКорректор С. Пекарь

через элемент выдержки времени на возврат и второй элемент выдержки времени на срабатывание с первым входом блока выявления первоочередности срабатывания, выход которого через логический элемент И подключен к второму входу исполнительного блока, вторые входы блока выявления первоочередности срабатывания и второй вход логического элемента И объединены и соединены с выходом блока сравнения по фазе.

Вых.

Фиг. 1

Н

Фиг. 2