Устройство для защиты бесщеточной синхронной машины Советский патент 1980 года по МПК H02H7/06 H02H7/08 

дения возбудителя, согласующий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к датчику, а вторичная - к потенциометру регулировки амплитуды входного сигнгша, конденсатор фильтра, пороговый элемент, усилитель. Элемент временной задержки с потенциометром регулировки длительности задержки и исполнительный элемент 3.

При возникновении повреждения во вращающейся части бесщеточной синхронной машины в токе возбуждения трехфазного синхронного возбудителя появляется переменная составляющая, кратная трем для трехфазной нулевой схемы выпрямления и шести - для мостовой схемы, которая используется в устройстве защиты D качестве сигнала о наличии повреждения. В токе возбуждения возбудителя могут возникать такие значительные по амплитуде низкочастотные {по отношению к сигналу повреждения) переменные составляющие, вызванные, например, пульсирующей или резкопеременной нагрузкой. Поэтому устройство защиты вйполнено так, что оно не реагирует на низкочастотную часть спектра сигнала повреждения, чтобы избежать ложных срабатываний защиты. Таким образом, известное устройство защиты чувствительно лишь к одному виду аварий, а именно к повреждениям в роторной цепи бестцеточной синхронной машины.

Для повышения надежности путем обеспечения защиты как по роторным, так и по статорным цепям бесщеточной синхронной машины предлагаемое устройство для защиты бесщеточной синхронной машины, содержащее датчик тока, включенный в цепь обмотки возбуждения и последовательно соединенный с ним формирователь сигнала о повреждении в роторной цепи, усилитель с пороговым элементом на входе, подключенный через элемент временной задержки к исполнительному элементу, дополнительно снабжено датчиком тока, включенным в цепь статора, последовательно соединенным с ним формирователем сигнала по току статора и элементом ИЛИ при этом оба формирователя подключены к усилителю с пороговым элементом на входе через элемент ИЛИ

На чертехсе дана блок-схема предлагаемого- устройства.

В предлагаемом устройстве обмотка возбуждения бесщеточной синхронной машины 1 через вращающийся выпрямитель 2 получает питание от возбудителя 3 переменного тока, в цепь обмотки возбуждения которого включен датчик 4 тока. Во вторичную обмотку трансформатора 5 тока, установленного в статорной цепи синхронной машины включен датчик 6 тока. В свою очередь датчики 4 и б токов подключены соответственно к формирователям 7 и 8 сиг налов.

Кроме того, устройство содержит элемент ИЛИ 9, к входам которого подключены формирователи 7 и 8 сигна лов, усилитель 10 с пороговым элементом на входе, элемент 11 временной задержки и исполнительный элемент 12.

Устройство защиты работает следующим образом.

При возникновении повреждения в роторной цепи бесщеточной синхронной машины (пробое вентиля, появлении замыканий и перекрытий во вращающемся выпрямителе или якоре возбудителя и т. п.) амплитуда и частота переменной составляющей тока возбуждения возбудителя изменяется. Датчик 4 тока выделяет эту переменную составляющую, а формирователь 7 преобразует полученный сигнал к виду, удобному для введения в усилитель 10. При превышении этим сигналом уровня срабатывания порогового элемента на входе усилителя 10 последний пропускает сигнал на вход элемента 11 временной задержки, который через заданный интервал времени обеспечивает срабатывание исполнитель ного элемента 12. Исполнительный элемент включает сигнализацию и обеспечивает при необходимости отключения синхронной машины или цепей управления возбуждением.

В случае возникновения перегрузки по цеПи статора синхронной машины, в том числе длительного асинхронного хода, датчик б тока выделяет сигнал, пропорциональный статорному току, а формирователь 8 преобразует полученный сигнал к виду, удобному для введения в усилитель 10; После усиления сигнал о перегрузке поступает на элемент 11 временной задержки, а спустя заданное время - на исполнительный элемент 12, который аналогично предыдущему случаю обеспечивает операции сигнализации и отключения.

Особенностью работы формирователя 7 сигнала по цепи ротора идляется то, что он обеспечивает пропуск на вход усилителя 10 низкочастотной части спектра сигнала, вызванной действием переходных и квазиустановившийхся процессов типа знакопеременной или пульсирующей нагрузки. Эта низкочастотная составляющая (тока возбуждения возбудителя) поступает после усилителя на элемент 11 временной задержки и со своей частотой повторения осуществляет сброс элемента задержки, тем самым предотвращая срабатывание исполнительного элемента 12.

Формирователь 8 сигнала по току статора содержит фильтр, осуществляющий эффективное сглаживание низкочатотной части спектра сигнала, что, с одной стороны, повышает чувствительность схемы при длительном асинхронном ходе, сопровождающемся колебаниями статорного тока с весьма низкой частотой, с другой - препятствует

Сбросу элемента временной задержки при различных типах нагрузки, обеспечивая срабатывание защиты в функции перегрузки по выбранной интегральной характеристике.

Логический элемент ИЛИ служит для развязки сигналов, поступающих с формирователей 7 и 8.

Формула изобретения

Устройство для защиты бесщеточной синхронной машины, содержащее датчик тока, включенный в цепь обмотки возбуждения и последовательно соединенный с ним формирователь сигнала о повреждении в роторной цепи, усилитель с пороговым элементом на входе, подключенный через элемент временной задержки к исполнительному элементу, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем о.бес

печения защиты как по роторным так и по статорным цепям- бесщеточной синхронной машины, оно дополнительно снажено датчиком тока, включенным в цепь статора, последовательно соединенным с ним формирователем сигнала по току статора и элементом ;ИЛИ, при этом оба формирователя подклк1чены к усилителю, с пороговым элементом на входе через элемент:ИЛИ.

I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Коваленского И. В. Релейная защита электродвигателей высокого напрйжения, М, Энергия, 1964,

2.Михайлов В. В. Тиристоры в устройствах аварийного управления, Эне гия, 1968, с. 44-45.

3.Авторское свидетельство СССР по заявке 2161190/07,

кл, Н 02 Н 7/06, 1975 (прототип).

На сигнал