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EINRICHTUNG ZUR FEHLERORTSBESTIMMUNG @IN BÜRSTENLOSEN ERREGERN VON
SYNCHRONMASCHINEN Die vorliegende Erfindung betrifft automatische Einrichtungen
zur Fehlerortsbestimmung bei rotierenden Stromkreisen in bürstenlosen Erregern von
Synchronmaschinen.
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Es sind Einrichtungen zur Fehlerortsbestimmung bei rotierenden Stromkreisen
eines bürstenlosen Erregers einer Synchronmaschine bekannt, die auf der Anwendung
eines tuimittelbar wa rotierenden Teil des bürstenlosen Erregers angeordneten Stroboskops
und am unbeweglichen Teil des Erregers in der Nähe seiner Ankerwicklung angebrachter
Induktionsgeber beruht.
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Zu den Nachteilen dieser Einrichtungen gehört die iJamöglichkeit
der
Bildung eines für die Anwendung in Schutz-und Regelschaltungen erforderlichen Signals
über die Störung, die Unvollkommenheit der Überwachung der elektrischen Strom-und
kreisenV der für das normale Funktionieren der Einrichtungen erforderliche komplizierte
Aufbau der Baugruppen und Einzelteile des rotierenden Erregerteiles. Mit der Erhöhung
der Anzahl der zu überwachenden Stromkreise erschwert sich wesentlich die Fehlerortung
mit Hilfe dieser Einrichtungen. Die Diskontinuität ihrer Arbeit kann dazu führen,
daß die eine längere Zeit unbeachtet gebliebene Störung sich weiterentwickeln und
einen Havariezustand der Synchronmaschine herbeiführen kann.
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Die vorliegende Erfindung hat zym Ziel, die oben genannten Nachteile
zu beseitigen.
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Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, eine ein richtung zur
Fehlerortsbestimmung rotierender Stromkreise. eines bürstenlosen Synchronmaschine-Erregers
zu schaffen, die den Zustand der rotierenden Stromkreise des bürstenlosen Erregers
mit Angabe der laufenden Nummer des gestörten Stromkreises kontinuierlich kontaktlos
überwacht , und dessen sich in einer bestimmten Abhängigkeit von der Ausschaltung
der gestörten Stromkreise. änderndes Signal in einer automatischen Regel- und Schutzsci-laltung
des bürstenlosen Erregers und der von ihm erregten Synchronmaschine angewendet werden
könnte.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einrichtung zur Fehlerortsbestimmung
bei rotierenden Stromkreisen in bürstenlosen
Erregern von Synchronmaschinen,
die einen am unbeweglichen Teil d@s Erregers in der Nähe der zu überwachenden Stromkreise
angebrachten Induktionsgeber des Zustandes der zu überwachenden Stromkreise. aufweist,
erfindungsgemäß mit einem Signalverteiler ausgestattet ist, an dessen einen Eingang
der Ausgang vom Induktionsgeber des Zustandes der zu überwachenden Stromkreise und
an dessen zwei andere Eingänge. die Ausgänge eines Hilfs- und eines Ablesebeginnimpulsformers.
gelegt sind und dessen Ausgang an den Eingang einer Einheit zur Steuerung und Anzeige
des Zustandes der zu überwachenden Stromkreise angeschlossen ist.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung gewährleistet eine kontinuierliche
Überwachung des Zustandes von rotierenden Stromkreisen eines bürstenlosen Erregers,
was die Störanfälligkeit dei Synchronmaschine wesentlich vermindert. Die Möglichkeit
der genauen Ortung der Störung des jeweiligen Stromkreises des bürstenlosen Erregers
bei der laufenden Synchronmaschine vermindert die für die Beseitigung der Störung
bei einem kurzzeiti0'eli Stillstand der Maschine erforderliche Zeit.
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3ie kontinuierliche Überwachung des Zustandes von rotierenden Stromkreisen
und die hohle Arbeitsgeschwindigkeit der Einrichtung ermöglicht es in einer kurzen
Zeit ein Signal für die Einwirkung auf die automatische Regelschaltung des bürstenlosen
Erregers auszulöseii, um seine Betriebsart nacIl einem vorbestimmten Programm zu
anderen oder es für die Sciiutzzwecke anzuwenden.
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Die Arbeitsgesc@windigkeit der Einrichtung verhindert die Fortentwicklunb
der
Störung, wodurch die Lebensdauer des bürstellosen Erregers verlängert wird.
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Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung im bürstenlosen
ErreGer verlängert sich die störungsfreie Betriebszeit der Synchronmaschine.
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Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand
der beigelegten Zeichnung näher erläutert, in der ein Blockschaltbild der genannten
Einrichtung dargestellt ist.
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Der Induktionsgeber 1 des Zustandes der zu überwachenden Stromkreise
(siehe Zeichnung), der aus einem ferromagnetischen Ranmenkern mit an seinen Polen
angeordneten Spulen besteht, befindet sich in der Nähe der rotierenden stromfüiirenden
Kreise .
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Der Ausgang des Gebers 1 ist an einem der Eingänge des Signalverteilers
2 angeschlossen, der aus einem binären Zähler und einer Diodenmatrix besteht und
zum Aussondern des über einen der Kanäle fließenden Signals des jeweiligen zu überes
wachsenden Stromkreis bestimmt ist, deren Anzahl der der zu überwachenden Stromkreise
gleicn ist. An einem anderen Eingang des Signalverteilers 2 ist der Ausgang des
Hilfsimpulsformers 3 angeschlossen, der aus einem an der Weile des bürstenlosen
Erregers angeordneten gezahnten Läufer , dessen Zahnzahl gleich m-l ist (m - Anzahl
der zu überwachenden Stromkreise), und einem U-förmigen Dauermagneten mit an seinen
Polen angeordneten Spulen, der in der Bähe des Läufers am unbeweglichen Teil des
Erregers angebracht ist, besteht. Die Zähne des Läufers des Hilfsimpulsformers 3
sind in Übereinstimmung mit den zu überwachenden Stromkreisen angeordnet.
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An den anderen Eingang des Signalverteilers 2 ist der Ausgang
des
impulsformers 4 für den Ablesebeginn angeschlossen, der aus gleichen Bestandteilen
wie der Hilfsimpulsformer 3 besteht, ausgenommen dem Läufer, der nur einen Zahn
aufweist.
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Der Ausgang des Signalverteilers 2 ist an den Eingang der Einheit
5 zur Steuerung und Anzeige des Zustandes der zu überwachenden Stromkreise angeschlossen,
die aus Verstärkern, Relais und Meldeleuchten besteht und für Meldezwecke sowia
zur Einführung von Signalen in automatische Regel- und Schutzschaltungen des Erregers
und der von ihm erregten Synchronmaschine bestimmt ist.
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Bei intakten rotierenden Stromkreisen des bürstenlosen Erregers wird
ein Spannungsimpuls in den Spulen des Induktionsgebers 1 für den Zustand der zu
übezvachenden Stromkreise. durch jeden die Pole unterhalb derselben passierenden
Stromkreis induziert. Die Zahl der während einer Umdrehung des Erregeranden kers
anvSpulenklemmen des Gebers 1 induzierten Spannungsimpulse ist gleich der Anzahl
der zu überwachenden Stromkreise . Die Spannungsimpulse werden verstärkt und an
den Eingang des Signalverteilers 2 weitergegeben.
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In der Ausgangsstellung sind sämtliche Ausgangskanäle des Signalverteilers
2 mit Ausnahme des ersten kurzgeschlossen.
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Deshalb läuft der erste Impuls vom Induktionsgeber 1 nur durch den
ersten Kanal.
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Nach dem Durchgang des ersten Impulses vom Induktionsgeber 1 wird
an den anderen Eingang des Signalverteilers 2 ein Impuls vom Hilfsimpulsformer 3
gegeben, der den binären Zähler in eine
Stellung bringt, in der
sämtliche Ausgangskanäle mit Ausnahme des zweiten kurzgeschlossen werden und der
Impuls nur durch den zweiten Kanal laufen kann usw. Die Impulse des Hiltsimpulsformers
3 laufen also mit zeitlicher Versetzung gegenüber den Impulsen des Induktionsgebers
1 ein. Dies kann z.B. durch eine Versetzung der Zähne des Läufers des Hilfsimpuisformers
3 gegenüber den Polen des Ankers geschehen.
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Nach der Beendigung der Umdrehung des Erregerankers wird ein Impuls
vom Impulsformer 4 für dan Ablesebeginn an den nächsten Eingang des Signalverteilers
2 gegeben, der binäre Zähler des Signalverteilers 2 wird in die Ausgangsstellung
gebracht und die Signalverteilung wiederholt sich. Vom Ausgang des Signalverteilers
2 werden die Spannungsimpulse den Ausgangsverstärkern der Einheit 5 zur Steuerung
und Anzeige des Zustandes der zu überwachenden Stromkreise zugeführt, verstärkt,
gedehnt und als pulsierende Spannung an die Relaisspulen gegeben.
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Jur die Lichtsignalisation werden die Relais-Ruhekontakte der Einheit
5 angewendet, weil die Relaisanker bei intakten Stromkreie/en des Erregers angezogen,
die Kontakte geöffnet sind und die Signallampen nicht leuchten. Je nach der Art,
wie das Signal in die automatische Regel- und Schutzschaltung eingefuhrt wird, können
sowohl die Ruhe- als auch die Arbeitskontakte der Relais zur Anwendung kommend Bei
der Störung eines bzw. mehrerer rotierender Strom kreise des Erregers werden diese
durch Schmelzsicherungen abgeschaltet und entregt.
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Während die abgeschalteten Stromkreise die Pole des Induktionsgebers
1 unterhalb derselben passieren werden in den Spu- -len des Induktionsgebers keine
Spannungsimpulse induzierte Deshalb wird das Signal auch in den entsprechenden Kanälen
des Signalverteilers 2 ausbleibenS die Spulen der zugehörigen Relais werden
nicht
gespeist, ihie Anker fallen ab, die Ruhekontakte der Einheit 5 schließen sich und
die Signallampen leuchten auf.
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An der Anzahl der leuchtenden Signallampen wird die Anzahl und an
ihren Nummern die laufenden llwnmern der fehlerhaften rotierenden Stromkrelse des
bürstenlosen Erregens festgestellt.