1
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты бесгцеточных синхронных маишн при повреждениях во вращающейся части системы возбуждения, возбуждаемых от вспомогательного возбудителя через вращающийся полупроводниковый преобразователь, в том числе имеющих пускозаЩитное устройство на роторе, содержащее пусковое сопротивление и коммутирующую его аппаратуру, например тиристор.
Известно устройство защиты бесщеточной синхронной мгипины, содержащее датчик тока якоря возбудителя (1), датчик тока возбуждения возбудителя df)/ сумматор, пороховый элемент, блок временной задержки и исполнительный орган 1.
Недостатки данного устройства необходимость точной регулировки датчика тока 1 для получения однозначности зависимости его выходного сигнала от тока якоря и низкая селективность из-за неоднозначности зависимости тока 1 от тока Ij.,обусловленная изменением сопротивления обмотки машины и возбудителя при различных режимах работы машины и изменении климатических условий.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты, содержащее трансФорматор тока, первичная обмотка которого включена в цепь обмотки возбуждения возбудителя переменного тока, а вторичная обмотка через выпрямитель подключена к потенциометру регулировки амплитуды входного сигна10ла, и конденсатор фильтра, т.е. датчик переменной составляющей тока возбуждения возбудителя (Iro-), пороговый элемент, блок временной задержки и исполнительный орган (2.
15
Недостатком данного устройства является низкая селективность, снижающая надежность работы защиты при повреждениях во вращающейся части, при работе Мсшшны с ма.пыми токами
20 возбуждения. Действительно, сигнаш Цл. на выходе датчика переменной составляющей тока l при повреждениях в пускозёвдитном устройстве, например пробое тиристора, зависит от
25 величины пускового сопротивления. При кратностях пускового сопротивления k по отношению к сопротивлению обмотки возбуждения машины k 7 1 в части рабочего диапазона изменения
30 тока l(ul) сигнал Ug. при повреждениях не превышает его максимальной величины в нормальных режимах. Это. приводит к появлению зоны нечувствительности защиты и к снижению кадежностт его работы,
Цель изобретения - повышение надежности работы защиты бесщеточной синхронной машины от повреждений в ее вращающейся части«
Указанная цель достигается теМр что устройство для защиты бесщеточно синхронной машины от повреждений в ее вращающейся части, содержащее блок управления, отключенный в цепь обмотки возбуждения возбудителя у подключенный к датчику переменной составляющей тока возбуждения возбудителя, пороговый элемент, связанный с блоком временной задержки, выход которого подключен к исполнительному органу, дополнительно снабжено датчиком постоянной составляющей тока возбуждения возбудителя и сумматором, причем входы сумматора подключены к выходам датчиков переменной и постоянной составляющих тока возбуяадения возбудителя, а его выход К пороговому элементу, при этом вход датчика постоянной составляющей тока возбуждения возбудителя подключен к блоку управления.
Введение датчика постоянной cocj:a ляющей тока (1{) и сумматора поз Воляет получить сигнал на входе порогового элемента / .- / , где UQ. Uq. сигналы на выходе датчиков псэстоянной и переменной составляющих тока IfM, г соответственно. Так как си:гнал нормальных режимах пропорционален среднему значению тока 1гд, то, подобрав соответствующий масштаб, можно получить на выходе сумматора в нормальньо режимах работы машины cKrKanlV I jU(I При этом исчезает зона нечувствительности, так как при повреждениях во вращающейся части сигнал превы1 ает сигнал Од. -, а следовательно
и 0.
На фиг. 1 приведена блок-схема бесщеточной синхронной машины и устройства для защиты ее от повреждений во вращающейся части; на фиг, 2 зависимости сигнала нормальных режимах Uq.. f, (leg) и в аварийных режимах UQ. тока (показана также зона нечувствит 2льности известного устройства); на фиг. 3 - зависимость сигнала U от тозса l ,
Бесщеточная синхронная мащина (БСМ) (фиг. 1) содержит собственно машину 1, вращающийся преобразователь 2, вспЬмогательный возбудитель 3, пусковое сопротивление 4, кo 1мyтирующий тиристор 5, блок 6 управления датчики 7 и 8 постоянной и переменной составляющей тока соответственно i/сумматор 9, пороговый элемент 10, блок 11 временной задержки, исполнительный орган 12.
При работе машины 1 и отсутствии повреждений в ее вращающейся части сигнал на выходе датчика 8 переменной составляющей UQ. изменяется в соответствии с зависимостью UQ f-l (Ife Ь показанной на фиг. 2. Масштабный коэффициент для сигнала на выходе датчика 7 постоянной составляющей U(j, выбирается таким образом, чтобы вьшолнялось условие /Us/ / . , т.е. сигнал на выходе сумматора S) был близок к нулю, При этом пороговый элемент 10 закрыт, блок временной задержки не включает5 .. ся, срабатывает исполнительный орган 12.
При повреждениях во вращающейся части машины возрастает сигнал UQ на выходе датчика 8 составляющей i;, сигнал Uj; на выходе сумматора 9 становится {и)0 (фиг. 3), открывается пороговый элемент 10, и блок 11 временной задержки с выдержкой времени подает сигнал на вход исполнительного органа 12, который воздействует на отключение машины и сигнализацию. Блок 11 временной задержки предотвращает ложное срабатывание устройства для защиты при переходных режимах работы машины.
Описываемое устройство для защиты имеет незначительную зону нечувствительности (см. фиг. 3), обусловленную собственными шумами элементов устройства и лежащую вне рабочего диапазона Д1 изменения тока Ir-n . При этом влияние шумов на работу устройства исключается пороговым элементом, напряжение открытия которого Up выбирается выше уровня напряжения шума Uuj. Все элементы данного устройства могут быть выполнены по любым известным схемам, в том числе блок временной задержки и исполнительный орган могут иметь несколько входов, на которые заводятся сигналы с других устройств защиты и датчиков синхронной машины.
Технико-экономическая эффективность устройства для защиты бесщеточной синхронной машины от повреждений в ее вращающейся части обуславливается снижением объема ремонтных работ при повреждении в ее вращающейся части.
Формула изобретения
Устройство для защиты бесщеточной синхронной машины от повреждений в ее вращающейся части, содержащее блок управления, выключенный в цепи обмотки возбуждения вбзбудителя подключенный к датчику переменной составляющей тока возбуждения возбудителя, пороговый элемент, связанный
с блоком временной задержки, выход которого подключен к исполнительному органу, отличающееся, тем что, с целью повышения надежности работы защиты, оно дополнительно снабжено датчиком постоянной составляющей тока возбуждения возбудителя и сумматором, причем входы сул&аатора подключены к выходам датчиков перё менной и постоянной составляющих тока возбуждения возбудителя, а его
выход - к пороговому элементу, при этом вход датчика постоянной составляющей тока возбуждения возбудителя подключен к блоку управления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР 432638, кл. Н 02 Н 7/06, 1970,
2.Авторское свидетельство СССР 614490, кл. Н 02 Н 7/06, 1975.
