Устройство для ограничения перегрузки электрических машин по току Советский патент 1976 года по МПК H02H7/00 

1

Изобретение относится к области электротехники, конкретно - к устройствам схем защиты электрических генераторов, компенсаторов и двигателей путем управления их возбуждением при регулировании напряжения и реактивной мощности в электрических системах переменного тока.

Известны устройства для ограничения перегрузок электрических мащин по току, содержащие измерительный и исполнительный органы. Измерительный орган определяет допустимое время перегрузки в соответствии с величиной тока, а исполнительный орган воздействием на систему возбуждения снижает ток до допустимых средств. По принципу действия исполнительные органы являются интегральными.

Недостатком известных устройств является необходимость применения электромеханических интеграторов с редукторами, требующими специального изготовления и ухода, специальных устройств стыковки с системой возбуждения, не позволяющих обеспечить достаточно быстрой разгрузки синхронных машин.

Известно также устройство ограничения с пропорциональным исполнительным органом, содержащее датчик ограничиваемого тока, к выходу которого подключены через последовательно соединенные ограничитель по минимуму и прерыватель пропорциональный исполнительный орган и через второй ограничитель по минимуму - измерительный орган, выход которого связан с управляющим входом прерывателя, а второй управляющий вход

прерывателя подключен к выходу датчика напряжения.

Это устройство является наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности.

Указанное устройство позволяет получить только однократные перегрузки с полным использованием мащин по току, так как после первой перегрузки исполнительный орган постоянно включен до исчезновения причин перегрузки и время повторных перегрузок определяется только относительно небольщой инерционностью исполнительного органа, а не измерительным органом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения повторных перегрузок электрических мащин в соответствии с их нагрузочными возможностями.

Указанная цель достигается тем, что устройство для ограничения перегрузки электрических машин по току дополнительно введен инвертор, вход которого соединен с выходом второго ограничителя по минимуму, а выход -

с управляющим входом прерывателя.

На приведенном чертеже изображена блоксхема устройства для ограничения перегрузки электрических машин по току.

Устройство содержит датчик ограничиваемого тока 1, к выходу которого подключены через последовательно соединенные ограничитель по минимуму 2 и прерыватель 3 пропорциональный исполнительный орган 4 и через второй ограничитель по минимуму 5 - измерительный орган 6, выход которого связан с управляющим входом прерывателя 3, а также инвертор 7, вход которого соединен с выходом ограничителя по минимуму 5, а выход - с управляющим входом прерывателя 3.

Ограничитель 5 может быть выполнен в виде двух идентичных элементов, входы которых соединены с выходом датчика 1, а выходы соединены раздельно со входами элементов 6 и 7. Такое выполнение снижает требуемую мощность выхода ограничителя 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Величина ограничения по минимуму (далее для сокращения упоминаемая как порог) ограничителя по минимуму 5 установлена соответственно номинальному току, а ограничителя по минимуму 2 - на несколько процентов ниже.

При токах, меньщих величины порога ограничителя по минимуму 2, измерительный и исполнительный органы отключены, так как выходные сигналы ограничителей по минимуMjy 2 и 5 равны нулю. При токе машины, передаваемом датчиком 1, большем порога ограничителя по минимуму 2, но меньшем, чем порог ограничителя по минимуму 5, на выходе ограничителя по минимуму 2 появляется сигнал, пропорциональный разности сигнала выхода датчика 1 и порога ограничителя по минимуму 2. Этот сигнал проходит через прерыватель 3 на вход исполнительного органа 4. Прерыватель 3 открыт воздействием инвертора 7, так как выход ограничителя по минимуму 5 равен нулю, а инвертор дает на выходе противоположный сигнал - единицу. Исполнительный орган 4 оказывается соединенным с датчиком 1 и воздействует на систему возбуждения, удерживая ток в пределах значений, лежащих между величинами порогов ограничителей по минимуму 2 и 5. Каждому значению возмущения, приводящего к росту тока, соответствует свое значение выхода исполнительного органа 4, однако весь диапазон возмущений компенсируется в пределах между порогами ограничителей по минимуму 2 и 5 в соответствии с принципом статического регулирования.

При увеличении тока выше номинального (а это возможно из-за инерционности исполнительного органа 4) хотя бы кратковременно на выходе ограничителя по минимуму 5 появляется сигнал, пропорциональный разности

выхода датчика 1 и порога этого ограничителя. Инвертор 7 немедленно отключает прерыватель 3, который вновь включится только через время, определяемое измерительным органом 6. На это время исполнительный орган 4

отключен и не препятствует перегрузке. По истечении времени перегрузки измерительный орган б включает прерыватель 3, и исполнительный орган 4 снижает ток в пределах между порогами ограничителей по минимуму 2 и

5. Устройство сняло перегрузку и готово к новым перегрузкам, длительность которых каждый раз определяется измерительным органом 6, токовременная характеристика которого обеспечивает полное использование машины по теплу.

Технико-экономический эффект изобретения состоит в том, что ограничитель перегрузок с пропорциональным исполнительным органом, обеспечивая полное использование нагрузочных возможностей машины, значительно проше, чем ограничитель с интегральным исполнительным органом.

Формула изобретения

Устройство для ограничения перегрузки электрических машин по току, содержашее датчик ограничиваемого тока, к выходу которого подключены через последовательно

соединенные ограничитель по минимуму и прерыватель пропорциональный исполнительный орган и через второй ограничитель по минимуму - измерительный орган, выход которого связан с управляющим входом прерывателя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения повторных перегрузок электрических машин в соответствии с их нагрузочными возможностями, дополнительно

введен инвертор, вход которого соединен с выходом второго ограничителя по минимуму, а выход - с управляющим входом прерывателя.

7 0-1

%

3