1
Изобретение относится к электротехнике, в частности к области защиты электрических машин от перегрузок и коротких за1«ыканий внутри них.
Известно устройство для защиты двигателей приводов подачи и резания горных машин от опрокидывания и перегрузки, содержащее датчик тока, соединенный через элемент сравнения с инерционным электронньом реле, конта кты которого включены в цепь управления двигателем привода резания, дополнительное безинерционное электронное реле, включенное последовательно с указанным инерционным реле, контакты которого включены в цепь управления двигателей привода поДачи Р-}
Недостатком этого устройства является необходимость наличия дополнительных источников стабилизированного напряжения как для организации уставки блока сравнения, так и для питания электронных реле, что снижает надежность функционирования такой защиты, а также либо увеличивает конструктивные габариты устройства, либо требует дополнительных кабелей проводовJ для подведения указанных напрйжений. Эти недостатки
наиболее ощутимы при защите электрических машин транспортных объектов, например судов, самолетов и т.д., особенно в тех случаях, когда количество электрических машин достигает сотен единиц, например в судовых электроэнергетических системах крупных судов и других плавсредств.
Наиболее близким к предлагаемому
10 является устройство для защиты бесщеточной синхронной машины от повреждений в ее вращающейся части, содержащее измерительно-преобразовательный блок, элемент уставки, после15
.довательно соединенные выпрямитель и сглаживающий фильтр (конденсатор), а также элемент сравнения и последовательно соединенные реагирующий элемент, элемент временной задержки и исполнительный орган Г2.
20
Недостатками этого устройства являются невысокая надежность функционирования из-за небольшого отношения сигнал/помеха, обуславливаемого -то25пографией устройства (расположением элемента сравнения практически близко ко входу устройства и наличия последующих каскадов усиления ) , большой зависимостью времени задержки от изменения параметров устройства
30
при изменении различных внешних условий, например температуры и т.д., 1ео6ходимость наличия стабилизированного питания для обеспечения заданных параметров устройства, .сложности настройки и ремонта и рост габаритов )1ри необходимости реализации больших времен задержки. Кроме того, в этом устройстве отсутствует возможность непосредственного снятия визуальной информации о-.контролируемом параметре, что, позволило бы оператору контролировать нсщежность функционирования устройства защиты и при необходимости дублировать его функции.
Цель изобретения - повышение надежности функционирования устройства для защиты электрической машины от перегрузки и короткого замыкания.
Указанная цель достигается тем, что в устройство для защиты электрической машины от перегрузки и короткого замыкания, содержащее измеритёльно-преобразовательный блок, элемент уставки, последовательно соединенные выпрямитель и сглаживающий фильтр, а также элемент сравнения, и последовательно соединенные реагирующий элемент, элемент временной задержки и исполнительный орган, дополнительно введен блок згщания коэффициента возврата реагирующего элемента, информационный вход которого подключен к выходу сглаживающего фильтра (конденсатора), управляемый вход - ко второму выходу реагирунндего элемента, а выход - к управляемому входу реагирующего элемента, причем элемент уставки подключен одновременно к выходу измерительнопреобразовательного блока и ко входу выпрямителя, а вход элемента сравнения подсоединен к выходог сглаживгиощего фильтра.
Для расширения функциональных возможностей путем Обеспечения визугшьного контроля за измеряемым параметром (например током) , измерительнопреобразовательный блок выполнен на последовательно соединенных датчике тока, измерителе тока и трансформаторе напряжения.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2принципиальная схема одного из возможных вариантов реализации устройства..
Устройство содержит измерительнопреобразовательный блок 1, элемент 2 уставки, выпрямитель 2, сглаживающий фильтр X конденсатор ) 4, элемент 5 сравнения, реагирушций элемент 6, элемент 7 временной задержки, исполнительный орган 6 и блок 9 задания коэффициента возврата pearnpy cntero элемента.
При этом выход иэмернтельно-преобразова ельного блока 1 соединен с элементом 2 и параллельно со
входом выпрямителя 3, выход которого через, последовательно соединенные сглёикивак)щий фильтр 4, элемент 5 сранения, реагирующий элемент б и элемент 7 временной задержки соединен с управляемом входом исполнительного органа 8. Информационный вход блока; Э задания коэффициента возврата реагирующего элемента подключен к выходу сглаживаилцего фильтра 4, управляемый вход - ко второму выходу реагирующего элемент.а 6, а выход - к управляемому входу реагирукицего элемента 6.
Измерительно-преобразовательный блок 1 может быть выполнен на последовательно соединенных датчике 10 тока, измерителе 11 тока и трансформаторе 12 напряжения.
Устройство работает следующим образом.
При возникновении в фидере, например питающем электродвигатель тока величина которого превышает допустимый номинальный ток, на выходе изме ительно-преобразовательного блока 1 сигнал возрастает пропорционально возрастанию тока в фидере. Этот сигнал ( и его изменение ) поступает чере выпрямитель 3 и .фильтр 4 на .вход элемента 5 сравнения, выполненного, например, в виде порогового элемента на стабилитроне.
В случае превышения возросшим сигналом порога срабатывания стабилитрона, последний пробивается, и сигнал поступает на вход реагирующего элемента 6 с выхода которого через элемент 7 временной задержки поступает на управляемый вход исполнительного органа 8. Одновременно с выхода согласующего фильтра 4 сигнал поступает на информационный вход блока 9 задания коэффициента возврата реагирующего элемента, однако на выходе этого блока сигнал появляется только после того, как сигнал о срабатывании реагирующего элемента 6 поступит на управляем 1й вход блока 9 задания коэффициента возврата реагирующего элемента и вызовет замыкание ключа (контакта), находящего на входе этого блока 9.
Сигнал с выхода блока 9 задания коэффициента возврата реагируккцего Элемента поступает на управляемый вход реагирующего элемента 6, обеспечивая условия его более быстрого возвращения & исходное состояние, если время превышения током в фидере допустимого уровня меньше времени определяемого элементом 7 временной задержки, что повшиает состояние готовности устройства и надежность его функционирования. В случае же, если время превышения током в фидере больше времени, определяемого элементом временной задержки, срабатывает исполнительный орган 8, обеспечивай
отключение электродвигателя от питающей электрической сети.
При использовании электромагнитных реле.в блоках 6, 7 и 9 работа устройства осуществляется следующим образом.
После, того как стабилитрон 5 пробивается, сигнал через контакт 13 реле 14 поступает в обмотку реле 15, вызывая его срабатывание. При этом замыкающий контакт 16 реле 15 замыкается, что ведет к срабатыванию электромагнитного реле 14. При этом размыксиощий контакт 13 реле 14 размыкается, вводя в цепь обмотки реле 1 регулируемый разистор 17, и уменьшая тем самым ток удержания реле 15 до минимально возможного уровня в целях улучшения коэффициента возврата, т-.е уменьшения времени отпускания реле 1 и, тем самым, ускорения возврата устройства .в исходное состояние в случае необходимости (при ложной тревоге.}. Одновременно замыкается замыкающий контакт 18 реле 14, подавая напряжение питания источника нд реле 19 времени. Если за время задер жки не прекратилось превышение током в фидере допустимого номинального значения (что несет информацию об отсутствии обычного пускового режима) , реле 19 времени срабатывает, вызывая размыкание своего контакта 20 включенного в цепь управления исполнительным органом 8. Это ведет К отключению исполнительным органом 8 защищаемого электродвигателя от сети Если же имел место пусковой режим, то до истечения выбранного времени задержки срабатывания реле 15 времен величина тока в фидере, через который питается электродвигатель, нормализуется, сигнал на выходе измерительно-преобразовательного блока 1 уменьшается, элемент 5 сравнения (стаби; лйтрон ) восстанавливается,протекание тока по обмотке реле 15 прекрагщается, происходит отпускание р0ле 15 и размыкается контакт 16 реле 15. Это приводит к отпусканию реле 14, что вызывает замыкание контг(кта 13 и размыкание контакта 18 рёлё 14. Устройство защиты приходит в исходное состояние, не вызвав ложного отключения электродвигателя.
Полупроводниковый диод 21 служит для защиты обмотки реле 14 при его отпускании.
Зёццита от режима квазикороткого згц«1кания внутри электродвигателя предполагает допущение протекания тока такого замыкания по фидеру в
течение времени, обусловленного задержкой реле времени.
Технико-экономический эффект изоб ретения заключается в том, что на основании серийных простых и надёжных элементов, не требуижцих организации отдельных стабилизированных источников питания постоянного тока, и организации эталонных напряжений уставки создано устройство, характеризующееся высокой надежностью, простотой в настройке и обладающее повышенной ремонтопригодностью, реализуемой простой заменой стандартных элементов.
Формула изобретения
1. Устройство для защиты электрической машины от перегрузки и короткого замыкания, содержащее измерительно-преобразовательный блок, элемент уставки, последсшательно соединенные выпрямитель и сглаживающий фильтр, а также элемент сравнения, и последовательно соединенные реагирующий элемент, элемент временной задержки и исполнительный орган, отличающееся тек, что,. с целью повышения надежности .функционирования, в него дополнительно введен блок задания коэффициента возврата реагирующего элемента, информационный вход которого подключен к выходу сглаживакяцего фильтра (конденсатора), управляемый вход - ко второму выходу реагирующего элемента, а выход - к управляемому входу реагирующего элемента, причем элемент уставки подключен одновременно к выходу измерительно-преобразовательного блока и ко входу выпрямителя, а вход элемента сравнения подключен к выходу сглаживающего .фильтра.
2. Устройство по п. 1, от л ичающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения визуального контроля за: измеряемым током, измерительно-преобразовательный блок выполнен на последовательно соединен- ных датчике тока, измерителе тока и трансформаторе напряжения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР 532150, кл. Н 02 Н 7/08, 1973.
2.Авторское свидетельство СССР 614490, кл, Н 02 Н 7/0.6, 1975.
