DE3216864A1 - Method for short-circuit protection of an electrical three-phase machine and a device for implementing the same - Google Patents

Method for short-circuit protection of an electrical three-phase machine and a device for implementing the same

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DE3216864A1
DE3216864A1 DE19823216864 DE3216864A DE3216864A1 DE 3216864 A1 DE3216864 A1 DE 3216864A1 DE 19823216864 DE19823216864 DE 19823216864 DE 3216864 A DE3216864 A DE 3216864A DE 3216864 A1 DE3216864 A1 DE 3216864A1
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Description

FATENTANW*5i_«T«E · 5· Mai 1982FATENTANW * 5i_ «T« E · 5 · May 1982

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik, insbesondere auf Verfahren des Kurzschlußschutzes von elektrischen Drehstraumaschineη und auf Einrichtungen zur Ausübung dieser Verfahren.The present invention relates to the field in electrical engineering, in particular on the processes of Short-circuit protection of electric rotary dream machines and to facilities for the exercise of these procedures.

Die vorliegende Erfindung kann erfolgreich zum Kurzschluliscnutz von elektrischen Drehstrommaschinen und in erster Linie zum Sohutz vor Windungssohlüssen in der btanderwicklung der· Maschine Anwendung finden.The present invention can be used successfully for short circuit use of electrical three-phase machines and primarily to protect against winding soles in the btander winding the machine.

Die gegenwärtige Entwicklung der Produktion erfordert die ununterbrochene Steigerung der Anzahl von elektrischen Maschinen, insbesondere von elektrischen DrehstrommaschinenThe current development of production requires the continuous increase in the number of electric Machines, in particular for electrical three-phase machines

/ gleichzeitiger Erhöhung ihrer Leistung. Infolgedessen werden immer höhere Anforderungen an die Gefahrlosigkeit beim Betrieb dieser Maschinen insbesondere in explosions- - und brandgefährlichen Medien sowie an die Herabsetzung ihres Reparaturaufwandes und infolgedessen höhere Forderungen an die Sicherheit ihres Kurzschlußscnutzes gestellt. . Die bekannten Schutzverfahren und Einrichtungen zur Ausübung derselben ermöglichen jedoch die rechtzeitige Feststellung der Kurzschlüsse in der Standerwicklung der elektrischen Drehstrommaschine nicht./ simultaneous increase in their performance. Consequently are becoming ever higher demands on the safety when operating these machines, especially in explosive and flammable media, as well as the reduction Their repair costs and consequently higher demands on the safety of their short-circuit protection. . The known protective procedures and facilities for exercising However, the same allow the timely detection of the short circuits in the stator winding of the electrical Three-phase machine not.

Bekannt ist ein Verfahren zum Kur zscnluß schutz einer elektriscnen Drehstrommaachine (siehe z.B. Gimojan G.G.: "Heiaisschutz von Bergwerks-Blektroanlagen·1, Moskau, Verl. üedra, 1978) durch die Formierung von Phasenströmen in Phasenwicklungen des Ständers der elektrischen Drehstrommaschiiie unter gleichzeitiger Erzeugung eines Magnetflusses durch die Windungen der Stirnteile der Spulengruppen jeder Wicklungsphase des Ständers, Aussonderung des Stromes der Gegenkomponente aus den Phasenströmen, Messen desselben, Vergleichen mit der maximalen Stromgröüe der Gegenkomponente, die aus den Phasenströmen in fehlerfreien Betrieben ausgesondert wurde, und Formierung eines Signals zur Ausschaltung der elektrischen Drehstrommasohine, falls der gemessene Strom der Gegenkomponente dessen angegebene maximale GrÖBe übersteigt.A method for short circuit protection of an electrical three-phase machine is known (see, for example, Gimojan GG: "Heiaisschutz von Bergwerk-Blektroanlagen · 1 , Moscow, Verl Magnetic flux through the turns of the end parts of the coil groups of each winding phase of the stator, separating the current of the negative component from the phase currents, measuring the same, comparing with the maximum current of the negative component, which was separated from the phase currents in error-free operations, and forming a signal to switch off the electrical three-phase machine if the measured current of the negative component exceeds its specified maximum value.

Es ist ebenfalls eine Kurzschlußschutzeinrichtung einerIt is also a short circuit protection device

elektrischen Drehstronimascnine bekannt, die dieses Verfahren ausübt (siehe z.B. Gimojan G.G.: "Heiaisschutz von Bergwerks-k'lektroanlagen", Moεkau, Verl. Nedra, 197Ö) und drei St rom umformer, deren jeder Eingang an die entsprechende Phase der elektrischen Drehstrommaschine ange-electric rotary stronimascnine known that this procedure exercises (see e.g. Gimojan G.G .: "Heiaisschutz von Bergwerks-k'lektroanlagen", Moεkau, Verl. Nedra, 197Ö) and three power converters, each of which has its input to the corresponding one Phase of the electrical three-phase machine

eineone

schlössen ist, und/Elektrisch untereinander in Eeihe geschaltet) Einheit zur Aussonderung der Stromgegenkomponente, die an die Stromumformer angeschlossen i3t,iStrömmeß- - und Vergleichseinheit und|^rmierungseinricht_ung.des Ausschaltsignals der elektrischen Drehstrommaschine,/ enthält. Nach diesem Verfahren und der Einrichtung zu dessen Ausübung treten jedoch die aus den Phasenströmen ausgesonderten Ströme der Gegenkomponente auoh in fehlerfreien Betrieben auf, wobei sie beispielsweise beim Anlassen der elektrischen Drehstrommaschine Größen erreichen, die mitis closed, and / electrically connected in series) Unit for separating out the counter current component, the i3t, iStrömmeß- - and comparison unit and | ^ rmierungseinricht_ung. of the switch-off signal of the three-phase electrical machine, / contains. However, after this method and the device for its exercise, those separated from the phase currents occur The opposing component also flows in error-free operations, for example when starting the electrical three-phase machine can reach sizes with

den. bei Windungsschlüssen ausgesonderten Strömen der Gegenkomponente vergleichbar sind, was zur Kotwendigkeit der Empfindlichkeitsverminderung des' Schutzes und somit - der ganzen Einrichtung führt.the. currents of the Countercomponents are comparable to what the need the reduction in sensitivity of the 'protection and thus - the whole establishment leads.

Nach diesem Verfahren und der Einrichtung zu dessen Ausübung rufen die Windungssohlüsse in der Stand er wicklung der elektrischen Maschine noch nicht deren Ausschaltung hervor, was zum Entstehen von Phasensohlüssen und z.B. zur Beschädigung der Standerwioklung führt. Erst darm tritt ein A us schalt signal der elektrischen Maschine auf ,was auf die ungenügende Schnellwirkung der Einrichtung hinweist.After this procedure and the facility to exercise it, the soles of the windings call in the state he development of the electrical machine does not yet reveal that it has been switched off, which leads to the development of phase bottoms and, for example, to Damage to the stander winding leads. First step in the bowel a switch-off signal from the electrical machine, which indicates the inadequate rapid action of the device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vereiner The invention is based on the object of a club

fahren zum Kurzschlußsohutz / elektrischen Drehstrommaschine zu entwickeln, das solche zusätzliche Operationen enthält, die die Erhöhung der Empfindlichkeit und der Schnellwirkung des Kurzscnlußschutzes der elektrischen Maschine ermöglichen und eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens zu schaffen, die solche zusätzliche Einheiten aufweist, die die Erhöhung der Empfindlichkeit und der Schnellwirkung der Einrichtung ermöglichen.drive to the short-circuit protection / electrical three-phase machine to develop, which includes such additional operations, which increase the sensitivity and the Rapid action of the short-circuit protection of the electrical machine enable and create a facility for the practice of such additional units which increases the sensitivity and the Enable the facility to take effect quickly.

Dieses wird dadurch erreicht, daß im Verfahren zum Kurjsschlußsciiutz einer elektrischen Drehstrommaschine durch Formieren von Phasenströmen in Phasenwicklungen des. Stan-This is achieved in that an electrical three-phase machine is carried out in the process for short-circuit protection Forming phase currents in phase windings of the standard

M 4 · ft *· · · 4M 4 ft * 4

V-:» 32 T 686 AV-: »32 T 686 A

' unter' under

derg der elektrischen Drehstromniaschine / gleichzeitiger Erzeugung eines Magnetflusses durch/Windungen der Stirnteile der Spulengruppen jeder Phase der Ständerwicklung, Aussondern der Stromgegenkomponente aus den Phasenströmen, Messung derselben, Vergleich des Meßwertes mit dem Höchstwert der Stromgegenkomponente, der aus den Phasenströmen in fehlerfreien Betrieben ausgesondert wurde, und Formierung eines Ausschalteignals für die elektrische Drehstrommaschine, falls der gemessene Wert der Stromgegenkomponente den angegebenen Höchstwert übersteigt, erfindungsgemäß gleichzeitig mit der Messung der Stromgegenkomponente der Summenwert der elektromotorischen Kraft (EMK) gemessen wird, die durch den Magnetfluß der Windungen der Stirnteile der Spulengruppen sämtlicher drei Phasenwicklungen des Ständers erzeugt wird, dieser mit dem Höchstwert der EMK verglichen wird, die durcn diesen Magnetfluß in betrieben erzeugt wird, welche Kurzscnlüsse in der Ständerwicklung der elektrischen Drehstrommaschine ausschließen, und ein zusätzliches Signal formiert wird, welohes die elektrische Drehstrommaschine abschaltet, wenn der gemessene EMK-Wert die angegebene maximale Große übersteigt.derg of the electric three-phase riveter / simultaneous Generation of a magnetic flux through / turns of the forehead parts the coil groups of each phase of the stator winding, separation of the negative current component from the phase currents, Measurement of the same, comparison of the measured value with the maximum value of the negative current component from the phase currents was sorted out in error-free operations, and formation of a switch-off signal for the electrical Three-phase machine, if the measured value of the negative current component exceeds the specified maximum value, according to the invention at the same time as the measurement of the counter current component the sum of the electromotive force (EMF) is measured by the magnetic flux of the windings the end parts of the coil groups of all three phase windings of the stator is generated, this is compared with the maximum value of the emf generated by this magnetic flux is generated in operations, which short circuits in exclude the stator winding of the electrical three-phase machine, and an additional signal is formed, welohes the electrical three-phase machine switches off if the measured EMF value exceeds the specified maximum value.

Dieses wird auch dadurch erreicht, daß die EinrichtungThis is also achieved in that the device

einer
zum Kurzschlußschutz / elektrischen Drehstrommaschine zur
one
for short-circuit protection / electrical three-phase machine for

Ausübung des vorgeschlagenen Verfahrens, bestehend aus dreiExercise the proposed procedure, consisting of three

jeweiliger
Stromumformern,' deren / Eingang an die entsprecnende Phase der elektrischen Drehstrommasohine angeschlossen ist, und aus «(elektrisch untereinander in Heihe geschaltet/ j Detektor der Stromgegenkomponente, der an die Stromumformer
respective
Current converters, whose / input is connected to the corresponding phase of the electrical three-phase current generator, and off «(electrically connected in series with one another / detector of the negative current component connected to the current converter

. einer
angeschlossen ist,/Einheit zum Messen und Vergleichen der
. one
is connected / unit for measuring and comparing the

einer /
Ströme und/ Form ie rungs einrichtung des Aus schalt signals der
one /
Currents and / or shaping device for the switch-off signal of the

' die ^-> sind'which are ^ ->

elektrischen Drehstrommaschine/, erfindungsgemäß elektrischelectrical three-phase machine /, according to the invention, electrical

/ ein
untereinander in Reihe geschaltet ι Mittel zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EiVIK, welches elektromagnetisch mit den Windungen der Stirnteile der Spulengruppen jeder Phasenwicklung des Ständers verbunden ist, eine zusätzliche Einheit zum Messen und Vergleichen und eine zusätzliche Formierungseinrichtung des Ausschalt signals der elektriscnen Drehstrommaschine enthält.
/ a
connected in series with one another ι means for summing and converting magnetic fluxes in EiVIK, which is electromagnetically connected to the turns of the end parts of the coil groups of each phase winding of the stator, contains an additional unit for measuring and comparing and an additional forming device for the switch-off signal of the three-phase electric machine.

as ist vorteilhaft, dau in der erf indungs gemäße η riclitung das Mittel zum Summieren und Umformen der Magnetflüsse in BI1AK mechanisch untereinander verbundene Spulenkörper und elektromagnetisches empfindliches Element, welcnes an die zusätzliche Meß- und Vergleichseinheit angeschlossen ist, enthält. As is advantageous, if in the line of the invention, the means for summing and transforming the magnetic fluxes in BI 1 AK mechanically interconnected bobbins and electromagnetic sensitive element, which is connected to the additional measuring and comparison unit, contains.

Bs ist wünschenswert, daß der Spulenkörper aus einem Dielektrikum als eine zylindrische Spule ausgebildet ist, die innerhalb der elektrischen Drehstrommaschine so befestigt ist, daß die Stirnflächen der Spule senkrecht zur Drehachse des Läufers der elektrischen Drehstrommaschine stehen, und die Drehachse mit der Achse der Spule zusammenfällt, und als elektromagnetisches empfindliches Element eine die Spule umgebende Wicklung ausgenutzt ist. Bs kann manchmal vorteilhaft sein, den Spulenkörper als .. aus stromleitendem Werkstoff gefertigten Hing auszubilden, dessen Hache senkrecht zur Drehachse des Laufers der elektrischen Drehstrommaschine stent und dessen ■■ geometrischer Mittelpunkt sich auf dieser Achse befindet, während das empfindliche Element einen Ferritkern, der den Hing umgibt, und eine Wicklung, die den Ferritkern umgibt, enthält.It is desirable that the coil body is formed from a dielectric as a cylindrical coil which is fastened within the three-phase electrical machine so that the end faces of the coil are perpendicular to the axis of rotation of the rotor of the three-phase electrical machine, and the axis of rotation coincides with the axis of the coil , and a winding surrounding the coil is used as an electromagnetic sensitive element. It can sometimes be advantageous to design the coil body as a Hing made of electrically conductive material, the surface of which is perpendicular to the axis of rotation of the rotor of the three-phase electrical machine and whose geometric center is located on this axis, while the sensitive element has a ferrite core which the Hing surrounds, and includes a winding that surrounds the ferrite core.

Vorteilhaft iat es ebenfalls, daß das Mittel der Summierung und Umformung untereinander parallel geschalteteIt is also advantageous that the means of summing and reshaping are connected in parallel with one another

entsprechend
Geber des Magnetflusses / der Zahl der Sp ulengr uppenpaare enthält, von denen jeder elektromagnetisch mindestens mit einem Sp ulengr up penpaar verbunden und an die zusätzliche Meß- und Vergleichseinheit angeschlossen ist.
corresponding
Encoder of the magnetic flux / the number of Sp ulengr up pairs, each of which is electromagnetically connected to at least one Sp ulengr up penpaar and connected to the additional measuring and comparison unit.

Es ist ratsam, jeden Masnetflußgeber elektromagnetischIt is advisable to have every mass flow transmitter electromagnetically

der
mit einem Spulengruppenpaarijeweiligen Phase zu verbinden.
the
to connect each phase with a coil group pair.

Zu empfehlen ist es auch, jeden Magnetfluß geber elektromagnetisch mit einem Spulengruppenpaar verschiedener Phasen zu verbinden.It is also recommended that each magnetic flux generator be electromagnetic to be connected to a coil group pair of different phases.

Am vorteilhaftesten ist es, in dem Falle, wenn jeder Magnetflußgeber elektromagnetiach mit zwei Spulengruppenpaaren verbunden ist, jeden Magnet flußgeber elektromagnetisch mit. einem Paar, das aus Spulengruppen einer Phase besteht, und mit einem anderen Paar, das aus einer der erwähntenIt is most beneficial in the case when everyone Magnetic flux generator with two pairs of coil groups is connected, each magnet flux transmitter electromagnetically with. a pair consisting of coil groups of one phase and with another pair consisting of one of the mentioned

Ί Γ* ■*""> O /Ί Γ * ■ * ""> O /

: Iboo4 - -9 - **"*: Iboo4 - -9 - ** "*

Spulengruppen und Spulengruppen der anderen Phase besteht, zu verbinden.Consists of coil groups and coil groups of the other phase, connect to.

Es ist ebenfalls ratsam, daß jeder MagnetfluiSgeber mindestens ein Wicklungspaar enthält, dessen jeweiliger gleiohnamiger Anschluß· in einem Verbindungspunkt vereinigt ist, wobei die Längsaohse jeder Wicklung parallel zur Drehachse des Läufers der elektrischen Drehstrommaschine angeordnet ist.It is also advisable that every MagnetfluiSgeber contains at least one pair of windings, the respective terminal of the same name combined in a connection point is, with the longitudinal axis of each winding parallel to the Axis of rotation of the rotor of the electrical three-phase machine is arranged.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Erfassung von Windungsschlüssen in der Ständerwicklung einer elektrischen Drehstrommaschine im Zeitpunkt ihres Auftretens, wodurch die Empfindlichkeit und die Schnellwirkung der Einrichtung erhöht werden.The present invention enables short turns in the stator winding of an electrical circuit to be detected Three-phase machine at the time of its occurrence, which increases the sensitivity and rapid action of the device increase.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung an einem Ii? Ausfuhrungsbe!spiel an Hand von ZeichnungenIn the following, the present invention is applied to an Ii? Execution example on the basis of drawings

näher erläutert. Es zeigenexplained in more detail. Show it

• ein• a

Pig.l/Blockschaltbild einer Einrichtung zum Kurzschlußschutz einer elektrischen Drehstrommaschine, die dasPig.l / block diagram of a device for short-circuit protection an electric three-phase machine that has the

. vorgeschlagene Verfahren ausübt nach der Erfindung;. proposed method exercises according to the invention;

eina

Fig. 2j]Punktionss ehalt bild des Stirnteiles der elektrischen Drehstrommaschine mit dem Mittel zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EMK, das als eine Spule mit Wicklung (Längsschnitt) ausgebildet ist nach der Er-• f indung·, elne -Fig. 2j] Puncture maintenance image of the front part of the electrical three-phase machine with the means for summing and converting magnetic fluxes into EMF, which is designed as a coil with winding (longitudinal section) according to the invention .

-Fig. 3!Gesamtansicht der Spule mit Wickeldraht nach-Fig. 3! General view of the coil with winding wire according to

der Erfindung;
eine
Pig. 4 J Gesamtansicht des Stirnteiles der elektrischen
the invention;
one
Pig. 4 J General view of the front part of the electrical

Drehstrommaschine mit dem Mittel zum Summieren und Umformen von Magnetfluss igen in EMK, das als ein Sing mit Ferritkern (schaubildliche .Ansicht) ausgebildet ist nach der Erfindung; ein ·Three-phase machine with the means for summing and converting magnetic flux igen into EMF, which is designed as a Sing with a ferrite core (schaubildliche .Ansicht) according to the invention; a

Fig. 51Strukturbild des Mittels zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EMK mit Magnetflußgebern, die an die Spulengruppen einer Phase angeschlossen sind nach der Erfindung;51 Structural diagram of the means for summing and reshaping of magnetic fluxes in EMF with magnetic flux sensors that are connected to the coil groups of a phase according to the invention;

exnexn

Fig. 61 Strukturbild des Mittels zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen, die an die Spulengruppen verschiedener Phasen angeschlossen sind nach der Erfindung;Fig. 61 Structural diagram of the means for summing and reshaping of magnetic fluxes sent to the coil groups of different Phases are connected according to the invention;

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- 10 -- 10 -

eina

Pig. 7 j Struktur bild des Mittels zum Summier en und Umformen von Magnetflüssen in BMK nacii Fig. 5 mit Magnetflußgebern, die gleichzeitig an die Spulengruppen einer undPig. 7 j Structure of the means for summing and reshaping of magnetic fluxes in BMK nacii Fig. 5 with magnetic flux sensors, at the same time to the coil groups one and

verschiedenem Phasen angeschlossen sind nach der Erfindung; eindifferent phases are connected according to the invention; a

Fig. 8 !Prinzipsehaltbild des Magnetflußgebers nachFig. 8! Schematic diagram of the magnetic flux generator according to

der Erfindung;,
eine
Fig. 9!Anordnung der Geberwicklungen in bezug auf die
the invention;,
one
Fig. 9! Arrangement of the encoder windings in relation to the

Spulengruppen und die Drehachse des Läufers der elektrischen Drehstr.ommaschine nach der Erfindung: eineCoil groups and the axis of rotation of the rotor of the electrical three-phase machine according to the invention: one

Fig. 10jAnsicht in Pfeilrichtung A in Fig. 9,10j view in the direction of arrow A in FIG. 9,

nach der Erfindung.according to the invention.

Das Verfahren zum Kurzsohlußschutzeiner elektrischen Drehstrommaschine besteht darin, daß in Phasenwicklungen der elektrischen Drehstrommas oh ine Phasenströme formiertThe procedure for the short sole protection of an electrical Three-phase machine consists in that in phase windings the electrical three-phase currents are formed without phase currents

Ii? werden und gleicnzeitig ein Magnetfluß duroh die Windungen der Stirnteile der Spulengruppen jeder Phasenwicklung des Ständers erzeugt und der gegenläufige Strom aus den Phasenströmen ausgesondert wird. Hiernach werden gleich-.ze it ig dieser Strom und die Summengröße der EMK gemessen, die durcn den Magnetfluß der Windungen der Stirnteile der Spulengruppen sämtlicher Phasenwicklungen des Ständers in Betrieben induziert wird, die Kurzsohlüsse in Ständerwicklungen ausschließen. Falls die gemessene Werte der Stromgegenkomponente und der EMK ihre Höchstwerte übersteigen, werden Ausschaltsignale der elektrischen Drehstrommaschine formiert.Ii? and at the same time a magnetic flux through the windings the end parts of the coil groups of each phase winding of the stator generated and the opposite current from the Phase currents is singled out. Hereafter equal-.ze This current and the sum of the EMF measured by the magnetic flux of the windings of the forehead parts of the Coil groups of all phase windings of the stator in Operated is induced, which exclude short soles in stator windings. If the measured values of the negative current component and the EMF exceed their maximum values, the electrical three-phase machine will switch off signals formed.

Die Einrichtung zum Kurzschlußscnutz der elektrischen Drehstrommaschine, die das vorgeschlagene Verfahren ausübt, enthält Stromumformer 1,2,5 (Fig.l), die an entspre- chende Phasen 4,5,6elner elektrischen Drehstrommasohine 7 angeschlossen sind. Die Phasen 4, 5» 6 besitzen entsprechende Spulengruppen 8 und 9» 10 und 11, 12 und 13. Jede Spulengruppe 8, 9> 10, 11, 12, 13 enthält Windungen 14 (Fig. 2) der Stirnteile der Wicklung des Ständers 15 der Maschine 7· Mit den Windungen 14 sämtlicher Spulengruppen 8, 9, 10, 11, 12, 13 ist ein Mittel 16 zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EMK mit seinen entsprechenden Eingängen 17, 18, I9, 20,21,22 elektromagnetisch verbunden.The device for short-circuit protection of the electrical Three-phase machine, which carries out the proposed method, contains current converters 1, 2, 5 (Fig. 1), which are connected to corresponding corresponding phases 4,5,6elner electrical three-phase machines 7 are connected. The phases 4, 5 »6 have corresponding coil groups 8 and 9» 10 and 11, 12 and 13. Each Coil group 8, 9> 10, 11, 12, 13 contains turns 14 (Fig. 2) of the end parts of the winding of the stator 15 of the machine 7 · With the turns 14 of all coil groups 8, 9, 10, 11, 12, 13 there is a means 16 for adding and reshaping of magnetic fluxes in EMF with its corresponding inputs 17, 18, I9, 20,21,22 electromagnetically connected.

32163643216364

An die Ausgänge der Umformer 1, 2, 3 isteine Einheit 23 zur Aussonderung der Gegenkomponente des Jätroms angeschlossen. An die Einheit 23 ist eine Strommeß- und Vergleichseinheit 24 und an die letztere eine Formierungseinrichtung 25 des Ausschaltsignals der elektrischen Drehstrommaschine angeschlossen. An die Ausgänge 26, 27 des Mittels 16 ist eine zusätzliche Meß- und Vergleichseinheit 28 und an die letztere eine" zusätzliche F orm ie rungs einrichtung 29 des Ausschaltsignals der elektrischen Drehstruinmäschine angescnlossen. A unit 23 is connected to the outputs of the converters 1, 2, 3 Separation of the opposite component of the weed stream connected. A current measuring and comparison unit is attached to the unit 23 24 and to the latter a forming device 25 of the Switch-off signal of the electrical three-phase machine connected. An additional measuring and comparison unit 28 is connected to the outputs 26, 27 of the means 16 and connected to the latter an "additional shaping device 29 for the switch-off signal connected to the electric turntable machine.

An die Formierungseinrichtungen 25 und 29 und an die Phasen 4, 5, 6 ist ein Ausschalter 30 der elektrischen Drehstrommaschine 7 angeschlossen.To the forming devices 25 and 29 and to the Phases 4, 5, 6 is a circuit breaker 30 of the electrical Three-phase machine 7 connected.

Das Mittel 16 zum Summieren und Umformen von Magnet-The means 16 for summing and reshaping magnetic

einenL flüssen in EMK enthält einen Spulenkörper, der als eine ausj Dielektrikum gefertigte, zylindrische Spule (Fig. 2, ~j>) ausr gebildet ist, und ein elektromagnetisches empfindliches Element,'das eine auf die Spule 31 gewickelte Wicklung 32 ,darstellt. Die Enden der Wicklung 32 dienen als Ausgänge des Mittels 16. Die Spule 31 wird am Lagerschild 33 der Maschine 7 mittels einer Verschraubung 34 so befestigt, daß ihre Stirnflächen senkreont zur Drehachse 25 des Läufers 36 der Maschine 7 stehen.einenL influences in EMK includes a coil body made as a ausj dielectric, cylindrical coil (Fig. 2, ~ j>) is formed from r, and representing a wound on the spool 31 winding 32, an electromagnetic-sensitive element '. The ends of the winding 32 serve as outputs of the means 16. The coil 31 is fastened to the bearing plate 33 of the machine 7 by means of a screw connection 34 in such a way that its end faces are perpendicular to the axis of rotation 25 of the rotor 36 of the machine 7.

Nach einer anderen Auaführungsvariante des Mittels 16 zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in IiMK ist der Spulenkörper als ein Ring 37 (Fig· 4) ausgebildet, der mittels einer Bandage 38 an den Windungen 14 so befestigt ist, daß die !fläche des Hinges 37 senkrecht zur Achse 35 steht und sein geometrischer Mittelpunkt mit dieser AchseAccording to another embodiment variant of the means 16 for summing and converting magnetic fluxes in IiMK is the Spool formed as a ring 37 (Fig. 4) which so attached to the windings 14 by means of a bandage 38 is that the surface of the ring 37 is perpendicular to the axis 35 and its geometric center with this axis

^O 55 zusaiiimenfällt. Das elektromagnetische empfindliche Element enthält einen Ferritkern, der als ein den fiing 37 umgebender Ring ausgebildet ist. Auf den Kern 39 ist eine Wicklung 40 gewickelt, deren Enden die Ausgänge 26, 27 des Mittels 16 darstellen.^ O 55 collapses. The electromagnetic sensitive element contains a ferrite core, which acts as a surrounding the fiing 37 Ring is formed. A winding 40 is wound on the core 39, the ends of which the outputs 26, 27 of the Display using 16.

Naoh einer weiteren Ausführungevariante enthält das Mittel 16 (Fig. 1,5) zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EMK drei Magnetflußgeber 41, 42, 43 gemäß der Zahl der Spulengruppenpaare S und 9, 10 und 11, 12 und 13Another variant of the version contains the Means 16 (Fig. 1,5) for summing and converting magnetic fluxes into EMF three magnetic flux generators 41, 42, 43 according to the Number of coil group pairs S and 9, 10 and 11, 12 and 13

32163G432163G4

der entsprechenden Phasen 4. 5, 6. Jeder der Geber 41, 42, 43 ist elektromagnetisch mit ι entsprechenden Spulengruppenpaar ti und 9 (Phase 4), 10 und 11 (Phase 5), 12 und 13 (Phase 6) verbunden. Die Ausgänge der Geber 41, 42, 43 stellen die Ausgänge 26, 27 des Mittels 16 dar.the corresponding phases 4. 5, 6. Each of the transmitters 41, 42, 43 is electromagnetically connected to ι corresponding coil group pairs ti and 9 (phase 4), 10 and 11 (phase 5), 12 and 13 (phase 6). The outputs of the sensors 41, 42, 43 represent the outputs 26, 27 of the means 16.

Nach einer anderen Variante der Ausführung desAccording to another variant of the execution of the

Mittels 16 (Fig. 1, 6) zum Summieren und Umformen von Hagnet fluss en in EMK ist jeder seiner Geber 41, 42, 43Each of its sensors 41, 42, 43 is by means of 16 (Fig. 1, 6) for summing and converting magnetic fluxes into EMF

elektrpiuagnetisoh. mit dem S pule ^rU1J penpaar tielectrpiuagnetisoh. with the coil ^ rU 1 J pen pair ti

bzw. bzw.or or

und 11/9 und 13 / 10 und 12 der verschiedenen Phasen 4 und 5, 4 und 6, 5 und 6 sinngemäß verbunden.and 11/9 and 13/10 and 12 of the different phases 4 and 5, 4 and 6, 5 and 6 connected accordingly.

Wach einer weiteren Ausführungsvariante des Mittels 16 (Fig. 1,7) zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EMK ist der Geber 41 in diesem elektromagnetisch mit zwei Spulengruppenpaaren ü und 9 (Phase 4) sowie Ü und 11 (Phasen 4 bzw. 5) > der Geber 42 mit zwei Spulengruppenpaaren 12 und 13 (Phase 6) sowie 9 und 13 (Phasen 4 bzw. 6) und der Geber 43 mit zwei Spulengruppenpaaren 10 und 11 (Phase 5) sowie 10 und 12 (Phasen 5 bzw. 6) verbunden.Awake to another variant of the agent 16 (Fig. 1,7) for summing and converting magnetic fluxes into EMF, the transmitter 41 is electromagnetic in this with two coil group pairs ü and 9 (phase 4) as well as Ü and 11 (phases 4 or 5)> the encoder 42 with two pairs of coil groups 12 and 13 (phase 6) as well as 9 and 13 (phases 4 and 6) and the encoder 43 with two pairs of coil groups 10 and 11 (Phase 5) as well as 10 and 12 (phases 5 and 6).

Jeder der Magnetflußgeber 41, 42, 43 enthält Wicklungen 44 und 45 (Fig.ä). Je ein gleichnamiges Ende der Wicklungen 44 und 45 sind im Verbindungspunkt 46 vereinigt, während die übrigen gleichnamigen Enden als Ausgänge 26, 27 des Mittels 16 dienen.Each of the magnetic flux generators 41, 42, 43 contains windings 44 and 45 (Fig.a). One end of the winding with the same name 44 and 45 are united at connection point 46, while the other ends of the same name are used as outputs 26, 27 of the means 16 are used.

Die Ldnbsachsen 47 (Pig. Ü, 9, 10) beider Wicklungen 44 und 45 stehen senkrecht zur Drehachse des Läufers 36,The Ldnbsachsen 47 (Pig. Ü, 9, 10) of both windings 44 and 45 are perpendicular to the axis of rotation of the rotor 36,

Die Einrichtung zum Kur zscülußschut ζ einer elektrischen Drenstrominascnine zur Ausübung des vorgeschlagenen Verfahrens funktioniert folgend er weise.The device for Kur zscülußschut ζ an electrical Drenstrominascnine to practice the proposed method This is how it works.

Es sind folgende hauptsächliche Störungen der Ständerwicklung einer elektrischen Drehstrommaschine bekanntiThe main faults in the stator winding are as follows an electrical three-phase machine knowni

denthe

- Windungsscnluß in j Stirnteilen der Ständerwicklung ei ner der Phasen;- Windingscnluß in j front parts of the stator winding ei ner of the phases;

- Kurzschluß zwischen den Phasen in der Ständerwicklung; - Short circuit between the phases in the stator winding;

- Kurzschluß zwischen den Phasen am Ausgang der elektrischen Drehstrowmaschine;- Short circuit between the phases at the output of the rotary electric machine;

- Kurzschluß zwischen den Phasen im Kabel, das die elektrische Maschine und den Ausschalter verbindet;- Short circuit between the phases in the cable connecting the electrical machine and the circuit breaker;

- Doppelerdschluß der ütänderwioklung.- Double earth fault of the transformer winding.

Bei Kurzschlüssen zwischen den Windungen 14 (Jj'ig. 2) und Phasenlcurzschlüssen in der Wicklung des Ständers Ib» wenn die Zahl der kurzgeschlossenen Windungen 14 mehr als lj 20 bis 30% der Gesamtzahl der Windungen 14 ausmacht, tritt am Ausgang der Einheit 23 (S1Ig. 1) zur Aussonderung der Gegenkomponente des Stromes ein Signal auf. Xn der Strommeß- und-Vergleichseinheit 24 wird die Größe dieses Signals mit dem Höchstwert der Stromgegenkomponente verglichen, der aus den Phasenströmen in fehlerfreien Betrieben ausgesondert wurde. Hiernach gelangt das Signal in die Formierungseinrichtung 25 des Ausschaltsignals der elektrischen Drehstrommaschine, die ein Ausschaltsignal für den Schalter 30 gibt.In the case of short-circuits between the turns 14 (Jj'ig. 2) and phase short-circuits in the winding of the stator Ib, if the number of short-circuited turns 14 is more than 1 j 20 to 30% of the total number of turns 14, 23 occurs at the output of the unit (S 1 Ig. 1) to separate out the opposite component of the current on a signal. Xn of the current measuring and comparison unit 24, the size of this signal is compared with the maximum value of the negative current component that was separated from the phase currents in fault-free operations. The signal then passes into the forming device 25 of the switch-off signal of the electrical three-phase machine, which sends a switch-off signal for the switch 30.

denthe

Beim Kurzschluß zwisonen· Windungen 14 (Pig. 2 ) des Ständers 15 der Mascnine 7 werden die Magnetflüsse, die innerhalb der elektrischen Maschine 7 durch die Ströme der Windungen 14 der Spulengruppen 8, 9, 10, 11, 12, 13 der Stirnteile der Wicklung des Ständers 15 der Phasen 4, 5> 6 erzeugt werden, vom Mittel 16 zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EMK summiert und in EMK umgeformt. Von den Ausgängen 26 und 27 des Mittels 16 gelangt die EBjK in die zusätzliche Meß- und Vergleichseinheit 28. In der . Einheit 28 wird sie mit dem Höchstwert der SLiIK verglicnen, der in Betrieben ermittelt wurde, die die Kurzschlüsse in der Ständerwicklung 15 der Maschine 7 ausschließen. Da die EMK an den Ausgängen 26 und 27 dea Mittels 16 bei dieser Kurzschlußart größer als der erwähnte Höchstwert ist, tritt am Ausgang der Einheit 28 ein Signal auf, welches in die Formierungseinrichtung 29 des Aussonaltsignals der elektrischen Drehstrommaschine gelangt, wonach die letztere das Ausgangesignal für den Ausschalter 30 auegibt.In the event of a short circuit between two windings 14 (Pig. 2) of the The stator 15 of the mascnine 7 are the magnetic fluxes generated within the electrical machine 7 by the currents of the Turns 14 of the coil groups 8, 9, 10, 11, 12, 13 of the end parts of the winding of the stator 15 of phases 4, 5> 6 are generated by the means 16 for summing and reshaping of magnetic fluxes summed up in EMF and converted into EMF. The EBjK arrives at the outputs 26 and 27 of the means 16 in the additional measuring and comparison unit 28. In the . Unit 28 will compare it with the maximum value of the SLiIK, which was determined in companies that exclude short circuits in the stator winding 15 of the machine 7. Since the EMF at the outputs 26 and 27 dea means 16 in this type of short circuit is greater than the maximum value mentioned is, occurs at the output of the unit 28, a signal which is in the formation device 29 of the Aussonaltsignals electric three-phase machine arrives, after which the latter gives the output signal for the off switch 30.

Beim Summieren der Magnetflüsse von sämtlichen Spulengruppen 8, 9, 10, 11, 12, 13 (Fig. 1,2) gleichzeitig funktioniert das Mittel 16 zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EiViK folgenderweise.When adding up the magnetic fluxes from all coil groups 8, 9, 10, 11, 12, 13 (Fig. 1,2) works simultaneously the means 16 for summing and converting magnetic fluxes in EiViK as follows.

Bei einem Windungεsohluß in jeder beliebigen der Bpulengruppen 8, 9, 10, 11, 12, 13 dringt der durch denWith a Windungεsohluß in any of the The coil groups 8, 9, 10, 11, 12, 13 penetrate the

Strom in deren Wicklungen erzeugte Magnetfluß in die Wicklung 32 der üpule j>l (Fig· 1» 2, 3) ein und induziert eine SMK an ihren Enden. Die Große dieser EMK ist höher als der Höchstwert der MK, der an den Enden der Wicklung 32 in Betrieben induziert wird, welche die Kurzschlüsse in der Wicklung des Ständers 15 ausschließen. durchCurrent in its windings generates magnetic flux in the winding 32 of the coil j> 1 (Fig. 1 »2, 3) and induces an SMK at its ends. The size of this EMF is higher than the maximum value of the MK that is induced at the ends of the winding 32 in operations which exclude the short-circuits in the winding of the stator 15. by

In größeren elektrischen Drehstrommascninen 7 bIn larger electrical three-phase machines 7 b

den
der durch· den Strom in ι W indungen 14 erzeugte Magnetfluß bei einem Windungsschiuß in jeder beliebigen Spulengruppe ü, 9, 10, 11, 12, 13 der Wicklung des Ständers 15 den ßing 3? (Fig. 4)/ wodurch ein Strom induziert wird, der ein
the
the magnetic flux generated by the current in windings 14 in the case of a winding short in any coil group u, 9, 10, 11, 12, 13 of the winding of the stator 15 the ring 3? (Fig. 4) / whereby a current is induced that a

Magnetfeld um diesen Ring 37 erzeugt. Durch den ferritkern 39 fließt ein Strom, der anlSnden der wicklung 40 (Pig. 4} eine EMK erzeugt, die größer als der Höchstwert der EMK ist, der an diesen Enden in Betrieben erzeugt wird, die Kurzscnlüsse in der Wicklung des Ständers 15 ausschließen'. Magnetic field generated around this ring 37. Through the ferrite core 39 a current flows which, at winding 40 (Pig. 4}, generates an EMF that is greater than the maximum value is the emf generated at these ends in plants which exclude short circuits in the winding of the stator 15 '.

Beim Summieren von Magnetflüssen einzelner Spulengruppen 8, 9, 10, 11, 12, 13 funktioniert das Mittel 16 zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen folgenderweise.When adding up the magnetic fluxes of individual coil groups 8, 9, 10, 11, 12, 13, the means 16 for summing and converting magnetic fluxes functions as follows.

den In einem Fall stammt der Magnetfluß vonjSpulengruppen-In one case the magnetic flux comes from the coil group

paaren 8 und 9, 10 und 11, 12 und I3 (Fig. 1,5) einer Phase 4, 5 bzw. 6. Das Signal von den Gruppen 8 und 9 gelangt über die Eingänge 17. und 18 an den Geber 41, dieses vonpair 8 and 9, 10 and 11, 12 and I3 (Fig. 1,5) of a phase 4, 5 or 6. The signal from groups 8 and 9 is received via the inputs 17. and 18 to the encoder 41, this from

2lj> den Gruppen 10 und 11 über die Eingänge 19 und 20 an den Geber 42 und dieses von den Gruppen 12 und 13 über die Eingänge 21, 22 an den Geber 43. Dadurch tritt an den Ausgängen 26 und 27 des Mittels 16 eine EMK auf, die größer als der Höchstwert der EMK ist, der an diesen Ausgängen 26 und 27 in Betrieben induziert wird, die Kurzschlüsse in der Wicklung des Ständers I5 ausschließen. , 2 l j> the groups 10 and 11 via the inputs 19 and 20 to the transmitter 42 and this from the groups 12 and 13 via the inputs 21, 22 to the transmitter 43. This occurs at the outputs 26 and 27 of the means 16 EMF that is greater than the maximum value of the EMF that is induced at these outputs 26 and 27 in operations that exclude short circuits in the winding of the stator I5. ,

In einem anderen Fall stammt der Magnetfluß von Spulengruppenpaaren 8 und 11, 9 und 13, 10 und 12 (Fig. 6) verschiedener Phasen 4 und 5> 4 und 6 bzw. 5 iuid 6. Das Signal von den Gruppen 8 und 11 gelangt über die Eingänge 17 und 20 an den Geber 41, dieses von den Gruppen 9 und 13 über die Eingänge 18 und 22 an den Geber 42 und dieses von den Gruppen 10 und 12 über die Eingänge I9 und 21 anIn another case, the magnetic flux originates from pairs of coil groups 8 and 11, 9 and 13, 10 and 12 (Fig. 6) of different phases 4 and 5> 4 and 6 or 5 iuid 6. Das Signal from groups 8 and 11 is sent via inputs 17 and 20 to encoder 41, this from groups 9 and 13 via inputs 18 and 22 to encoder 42 and this from groups 10 and 12 via inputs I9 and 21

den Geber 45. Hiernach, funktioniert das Mittel 16 analog /,um oben beschriebenen Fall.the encoder 45. Thereafter, the means 16 works analogously / to case described above.

In einem weiteren fall .gelangt der Magnetfluß von zwei Üpulengruppenpaaren ti und 9 (Phase 4) und β und 11 (Phasen 4 bzw. 5) an den Geber 41 (Pig.7), der von zwei Spulengruppenpaaren 12 und 15 (Phase 6) und 9 und 15 (Phasen 4 bzw. 6) an den Geber 42, und der von zwei lipulengruppenpaaren lü und 11 (Phase 5) und IO und 12 (Phasen 5 bzw. 6) an den Geber 45. Hiernach funktioniert das Mittel 16 analog zum oben beschriebenen Pail.In another case, the magnetic flux from two pairs of coil groups ti and 9 (phase 4) and β and 11 (phases 4 and 5) reaches the transmitter 41 (pig.7), which is supplied by two pairs of coil groups 12 and 15 (phase 6) and 9 and 15 (phases 4 and 6) to the encoder 42, and that of two lipulengruppenpaaren lü and 11 (phase 5) and IO and 12 (phases 5 and 6) to the encoder 45. Thereafter, the means 16 works analogously to the Pail described above.

Die Wirkungsweise eines der Magnetflußgeber 41, 42, 45 sei am Beispiel des Gebers 41 erläutert.The mode of operation of one of the magnetic flux transmitters 41, 42, 45 will be explained using the example of transmitter 41.

Die Wicklungen 44 und 45 (Fig. ö, 9, 10) werden vom Magnetfluß durcnsetzt, der durch, die Spülengruppen 8 bzw. 9 erzeugt wird. Da die Magnetflüsse der Gruppen ä und 9 bei störungen in der Wicklung des Ständers 15 sich yrößeninäßi^ wesentlich voneinander unterscheiden, so sind auch die in d'en Wicklungen 44 und 45 induzierten EMK verschieden groß. Dadurch tritt an den Enden der Wicklungen 44, (Ausgänge 26, 2? des Mittels 16) eine EMK auf, die großer als ihr erwähnter Höchstwert ist.The windings 44 and 45 (Fig. Ö, 9, 10) are from Magnetic flux penetrates through, the sink groups 8 resp. 9 is generated. Since the magnetic fluxes of groups a and 9 in the event of malfunctions in the winding of the stator 15, yrsseninäßi ^ are essentially different from each other, so are the EMF induced in the windings 44 and 45 are different great. As a result, an EMF occurs at the ends of the windings 44 (outputs 26, 2? Of the means 16), the larger one than its mentioned maximum value is.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine wesentIicne Verminderung des Reparaturaufwandes von elektrischen Drehstrommascxiinen, die unterteilte Wicklungen aufweisen. Außerdem ermöglicnt die vorliegende Erfindung dieThe present invention enables an essential feature Reduction of the repair costs of electrical three-phase machines that have subdivided windings. In addition, the present invention enables

Erhöhung der Gefahrlosigkeit beim Betrieb elektrischerIncreasing the risk of safety when operating electrical

Dr ehst r omraas chinen.Dr ehst r omraas chinen.

Claims (10)

::::::::.· οZ I b ob::::::::. · ΟZ I b ob PATENTANWÄLTE PATENT LAWYERS ZELLENTINCELLWOMAN ZWEIBRÜCKENSTR. 15 80OO MÜNCHEN 2ZWEIBRÜCKENSTR. 15th 80OO MUNICH 2 Pawlodarskij industrialnyj 5. Mai 1982Pavlodarsky industrialnyj May 5, 1982 institut RZ/Os institute RZ / Os Pawlodar / SowjetunionPavlodar / Soviet Union P 89 242P 89 242 VERi1AHEM ZUM EUKZSCHLTJSSCHUTZ BIlTSR .EL3EERISCHEN • DREHSTROMMASCHINE UND EINRICHTUNG ZUR VERWIRKLICHUNG DESSELBENVERi 1 AHEM ZUM EUKZSCHLTJSSCHUTZ BIlTSR .EL3EERISCHEN • THREE-PHASE MACHINE AND EQUIPMENT TO REALIZE THESE QPATENTMSPRTICHEi Verfahren zum Kurzschlußschutz einer elektrischen Drehstrommaschine durchQPATENT TERMS Process for short-circuit protection of an electrical Three-phase machine through - -Formieren von Phasenströmen in Phasen (4, 5, 6) der Wicklung des Ständers (15) der elektrischen Drehstrommaschine (7) unter gleichzeitiger Erzeugung eines Magnet-- Formation of phase currents in phases (4, 5, 6) the winding of the stator (15) of the electrical three-phase machine (7) with simultaneous generation of a magnetic diethe flusses durch j Windungen (14) der Stirnteile der Spulengruppen (8 und 9, 10 und 11,12 und 13) jeder Phase (4,5,6) der Wicklung des Ständers (15),flux through j turns (14) of the front parts of the coil groups (8 and 9, 10 and 11, 12 and 13) of each phase (4,5,6) the winding of the stator (15), - Aussonderung der Gegenkomponente des Stromes aus den Phasenströmen;- Separation of the opposite component of the current from the phase currents; " Messung derselben,"Measurement of the same, - Vergleich mit der maximalen Stromgrößse der Gegenkomponente, die aus den Phasenströmen in fehlerfreien Betrieben ausgesondert wurde, und- comparison with the maximum current magnitude of the negative component, which was separated from the phase currents in fault-free operations, and - Formierung eines Signals, falls der gemessene Stromwert der Gegenkomponente die angegebene maximale StromgrSsse übersteigt, welches die elektrische Drehstrommaschine (7) ausschaltet, dadurch geke'nnzeichnet, dass- Formation of a signal, if the measured one Current value of the opposing component exceeds the specified maximum current value, which the electrical three-phase machine (7) switches off, thereby marked, that - gleichzeitig mit der Messung der Gegenkomponente- Simultaneously with the measurement of the negative component des Stroms der Summenwert der ME gemessen wird, die durchof the current the sum value of the ME is measured by den Magnetfluß der Windungen 14 der Stirnteile der Spulengruppen (S und 9, 10 und 11, 12 und 13) sämtlicher drei Phasenwicklungen (4, 5, 6) des Ständers (15) erzeugt wird,the magnetic flux of the turns 14 of the end parts of the coil groups (S and 9, 10 and 11, 12 and 13) of all three Phase windings (4, 5, 6) of the stator (15) is generated, ij - dieser mit dem Höchstwert der EMK verglichen wird, ij - this is compared with the maximum value of the emf, die duroh diesen Magnetfluß in Betrieben erzeugt wird, welche Kurzschlüsse in der Wicklung des Ständers (15) der elektrischen Drehstrommaschine (7) ausschließen, undwhich is generated by this magnetic flux in factories, which exclude short circuits in the winding of the stator (15) of the three-phase electrical machine (7), and - ein zusätzliches Signal formiert wird, welches die elektrische Drehstrommaschine (7) abschaltet, wenn der gemessene EMK-Wert die angegebene maximale Größe übersteigt. - an additional signal is formed, which the electrical three-phase machine (7) switches off when the measured EMF value exceeds the specified maximum size. 2. Einrichtung zum Kurzschlußschutz von elektriscnen Drehstrommaschinen zur Ausübung des Verfahrens naoh Anspruch 1, bestehend aus2. Device for short-circuit protection of electrics Three-phase machines for performing the method according to claim 1, consisting of - drei Stromumformern (1, 2, 3)» deren jeweilige Eingänge ah die entsprechenden Phasen (4, 5i 6) der elektrischen Drehstrommas oh ine (7) angeschlossen sind, und aus/^ <£ie untereinander elektrisch in Reihe gesohaltet sind) Detektor (23) der Ütromgegenkomponente, der an die Stromumf oraier (1,2,3) angeschlossen ist, einer- three current converters (1, 2, 3) »their respective inputs ah the corresponding phases (4, 5i 6) of the electrical Three-phase currents oh ine (7) are connected, and from / ^ <£ which are electrically connected in series with each other) Detector (23) of the counter current component, which is connected to the Stromumf oraier (1,2,3) is connected, one Einheit (24) zum Messen und Vergleichen der Ströme und einerUnit (24) for measuring and comparing the currents and one Formierungseinrichtung (25) des Ausschaltsignals der elektrischen Drehstrommaschine (7)/7d ad u r c h gekennze ichnet, daß sieForming device (25) for the switch-off signal the electrical three-phase machine (7) / 7d ad u r c h indicated that they elektrisch untereinander in Reihe geschaltet ein Mittel (16) zum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in EMK, welcn.es elektromagnetisch mit den Windungen (14) der Stirnteile der Spulengruppen (8 und 9, 10 und 11, 12 und 13) jeder Phasenwicklung (4, 5, 6) des Ständers (15) verbunden ist,electrically connected in series Means (16) for summing and transforming magnetic fluxes in EMF, which is electromagnetic with the windings (14) the end parts of the coil groups (8 and 9, 10 and 11, 12 and 13) of each phase winding (4, 5, 6) of the stator (15) is connected, eine zusätzliche Einheit (28) zum Messen und Vergleichen der Ströme undan additional unit (28) for measuring and comparing the currents and yj eine zusätzliche iOrmierungseinheit (29) des Ausschaltsignals der elektrischen Drenstrommaschine (7) aufweist. yj has an additional correcting unit (29) of the switch-off signal of the electric drumming machine (7). 3. Einrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennze iohnet, daß3. Device according to claim 2, characterized iohnet that das Mittel (16) izum Summieren und Umformen von Magnetflüssen in BMK mechanisch untereinander verbundene Spulenkörper und einthe means (16) for summing and transforming magnetic fluxes in BMK mechanically interconnected bobbins and a elektromagnetisches empfindliches Element, welches an die zusätzliche Meß- und Vergleicnseinheit (28) angeschlossen ist, enthält.electromagnetic sensitive element which connected to the additional measuring and comparison unit (28) is, contains. 4. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daü4. Device according to claim 5, characterized draws, daü der Spulenkörper aus einem Dielektrikum als zylindrische Spule (51) ausgebildet ist, die innernalb der elektrischen Drehstrommaschine (7) so befestigt ist, daß die Stirnflächen der Spule (31) senkrecht zur Drehaohse (35) des Läufers (36) der elektrischen Drehstrommaschine (7) stehen, und die Drehachse (35) mit der Achse der Spu-Ie (31) zusammenfällt, undthe coil body is formed from a dielectric as a cylindrical coil (51), the inside of the electrical three-phase machine (7) is attached so that the end faces of the coil (31) perpendicular to the rotary shaft (35) of the rotor (36) of the electrical three-phase machine (7) stand, and the axis of rotation (35) with the axis of the Spu-Ie (31) coincides, and als elektromagnetisches empfindliches Element die die Spui:e (31) umgebende Wicklung (32) ausgenutzt ist.as an electromagnetic-sensitive element the Spui: e (31) surrounding the winding (32) is utilized. 5.'Einrichtung nach Anspruch 3» d a d u r c h gekennzeichnet, daß5. 'device according to claim 3 »d a d u r c h characterized, that der Spulenkörper als ein aus stromleitendem Werkstoff gefertigter Ring (37) ausgebildet ist, dessen Flache senkrecht zur Drehachse (35) des Läufers (36) der elektrischen Drehstrommaschine (7) steht und der geometrische Mittelpunkt sich an dieser Achse (35) befindet, während das empfindliche Elementthe coil body is designed as a ring (37) made of electrically conductive material, the surface of which perpendicular to the axis of rotation (35) of the rotor (36) of the electrical three-phase machine (7) and the geometric center is on this axis (35) while the sensitive element einen Ferritkern (39)» der den Ring (37) umgibt, und eine Wioklung (40), die den Ferritkern (39) umgibt, enthält.a ferrite core (39) »which surrounds the ring (37), and a winding (40) which surrounds the ferrite core (39), contains. 6, Einrichtung nach Anspruoh 2, dadurch g ekennzeichnet, daß6, device according to claim 2, characterized in that that das Mittel (16) der Saminierung und Umformungthe means (16) of lamination and reshaping untereinander parallel geschaltete Geber (41, 42,encoders (41, 42, entsprechend
43) des Magnetflusses / der Zahl der Spulengruppenpaare (8 und 9, 10 und 11, 12 und 13) enthält, ν on denen jeder elektromagnetisch mindestens mit einem Spulengruppenpaar (8 und 9, 10 und 11, 12 und 13) verbunden und an die zusätzliche Meß- und Vergleichseinheit
corresponding
43) of the magnetic flux / the number of coil group pairs (8 and 9, 10 and 11, 12 and 13), ν of which each is electromagnetically connected to at least one coil group pair (8 and 9, 10 and 11, 12 and 13) and to the additional measuring and comparison unit
(28) angeschlossen ist.(28) is connected.
7. Einrichtung naoh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß7. device naoh claim 6, characterized in that that jeder Magnetflußgeber (41, 42, 43) elektromagnetischeach magnetic flux transmitter (41, 42, 43) electromagnetic mit einem Spulengruppenpaar (8 und 9» IO und 11, 12 und jeweiligen Phase (4, 5, 6) verbunden ist.with a coil group pair (8 and 9 »IO and 11, 12 and respective phase (4, 5, 6) is connected. 8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennze iohnet, daß8. Device according to claim 6, characterized iohnet that jeder Magnetflußgeber (41, 42, 4J) elektromagnetisch mit einem Spulengruppenpaar (8 und 11, 9 und 13, 10 und 12) verschiedener Phasen ( 4 und 5» 4 und 6, 5 und 6) verbunden ist.each magnetic flux transmitter (41, 42, 4J) electromagnetic connected to a pair of coil groups (8 and 11, 9 and 13, 10 and 12) of different phases (4 and 5 »4 and 6, 5 and 6) is. 9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g ekennze iohnet, daß in dem i'alle, wenn jeder Magnetflußgeber (41, 42, 43) elektromagnetisch mit zwei Spulengrappenpaaren (8 und 9> 8 und 11; 12 und 13, 9 und 13; 10 und 11, 10 und 12) verbunden ist,9. Device according to claim 6, characterized in that in the i'alle, if everyone Magnetic flux generator (41, 42, 43) electromagnetic with two Coil pit pairs (8 and 9> 8 and 11; 12 and 13, 9 and 13; 10 and 11, 10 and 12) is connected, jeder Magnetflußseber (41, 42, 43) elektromagnetisch mit einem Paar, das ausjSpulengruppen (ü und 9» 10 und 11, . 12 und 13) einer Phase (4, 5, 6) besteht,und mit einem anderen Paar, das aus einer der erwähnten Spulengruppen (8, 13, 10) unciSpulengruppen (11, 9» 12) der anderen Phase (5, 4, 6) besteht, verbunden ist.each magnetic flux transmitter (41, 42, 43) electromagnetic with a pair consisting of coil groups (ü and 9 »10 and 11, . 12 and 13) of a phase (4, 5, 6), and with another pair, which consists of one of the mentioned coil groups (8, 13, 10) and coil groups (11, 9 »12) of the other phase (5, 4, 6) is connected. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Magnetflußgeber (41, 42, 43) mindestens ein Wicklungspaar (44 und 45) enthält, deren jeweils gleichnamige Anschlüsse in einem Verbindungspunkt (46) vereinigt sind, wobei10. Device according to one of claims 6, 7, 8 or 9, characterized in that each magnetic flux generator (41, 42, 43) contains at least one pair of windings (44 and 45), each of which has the same name Connections combined in a connection point (46) are, where die Längsachse (47) jeder Wicklung (44 und 46) parallel zur Drehachse (35) des Läufers (36) der elektrirschen Drehstrommaschine (7) angeordnet ist.the longitudinal axis (47) of each winding (44 and 46) parallel to the axis of rotation (35) of the rotor (36) of the electric Three-phase machine (7) is arranged.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689546A (en) * 1985-12-18 1987-08-25 General Electric Company Internal armature current monitoring in large three-phase generator
RU2459331C1 (en) * 2011-03-14 2012-08-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Safety device of electric machines
RU2749914C1 (en) * 2020-07-30 2021-06-21 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Method for combined protection of alternating current machines against inter-winding faults in stator winding

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH102629A (en) * 1922-08-22 1923-12-17 Siemens Schuckertwerke Gmbh Protective device for alternating current machines.
CH116944A (en) * 1922-08-22 1926-10-01 Siemens Schuckertwerke Gmbh Protective device for alternating current machines.
DE1799986U (en) * 1959-09-26 1959-11-12 Ziemer & Soehne BRACELET.
FR2203195A1 (en) * 1972-10-11 1974-05-10 Gen Electric Canada
DE2918423A1 (en) * 1978-05-12 1979-11-15 Nat Res Dev DEVICE FOR SCANNING SHORT-CIRCUIT FAULTS IN AC SUPPLY LINES

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1255183B (en) * 1964-06-15 1967-11-30 Licentia Gmbh Device for overload protection of three-phase asynchronous motors
US3996499A (en) * 1974-09-09 1976-12-07 Westinghouse Electric Corporation Zener diode effect on long acceleration module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH102629A (en) * 1922-08-22 1923-12-17 Siemens Schuckertwerke Gmbh Protective device for alternating current machines.
CH116944A (en) * 1922-08-22 1926-10-01 Siemens Schuckertwerke Gmbh Protective device for alternating current machines.
DE1799986U (en) * 1959-09-26 1959-11-12 Ziemer & Soehne BRACELET.
FR2203195A1 (en) * 1972-10-11 1974-05-10 Gen Electric Canada
DE2918423A1 (en) * 1978-05-12 1979-11-15 Nat Res Dev DEVICE FOR SCANNING SHORT-CIRCUIT FAULTS IN AC SUPPLY LINES

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G.G.GIMOJAN: Relaisschutz von Bergwerks-Elektroan-lagen Moskau, Verlag Nedra, 1978 *

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Publication number Publication date
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SU1046826A1 (en) 1983-10-07

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