HU191090B

HU191090B - Method for simlified tuning of simulation protection of machines

Info

Publication number: HU191090B
Application number: HU184782A
Authority: HU
Inventors: Laszlo Imre; Andras Bitai; Imre Haas; Peter Simandi
Original assignee: Budapesti Mueszaki Egyetem,Hu; Ganz Kapcsolok Es Keszuelekek Gyara,Hu
Priority date: 1982-06-08
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1987-01-28
Also published as: YU127283A

Abstract

A találmány tárgya eljárás négypólusos szimulátorral rendelkező, különösen a 168 490 lajstromszamú magyar szabadalom kapcsolása szerinti motorvédők egyszerűsített hangolására. A találmány lényege abban van, hogy a védendő motorok védelem szempontjából mértékadó pontjának hideg állapotból, állandó névleges terhelésre kapcsolás esetén érvényesülő t(r) hőmérséklet (idő) függvényét a motorkalalógus adatai alapján a következő összefüggésből származtatjuk: tú) = t,n - Ktn, exp(—rD,) —(1 —K)tm exp(—tD2), ahol tm a huzal szigetelési osztályának megfelelő hőmérséklet és K a motor típusától függő állandó, majd a védendő motorok így előállított t(r) karakterisztikáinak síkját meghatározott számú, előnyösen négy védelmi sávra osztjuk fel, az egyes védelmi sávokat, a sávot felülről és alulról határoló karakterisztikák Di globális és D2 tekercs időállandóival jellemezzük, és az egyes sávokba eső motorok mindegyikének védelmére a sávot felülről határoló t(r) karakterisztikát tekintjük mértékadónak, majd a mértékadó sávkarakterisztikákat alapul véve ismert módon (például négypólus-szintézis útján) meghatározzuk a szimulátor elméleti hangolási értékeit, ezt követően a kereskedelmi forgalomban kapható értékválasztékból kiválasztjuk a hangolási értékeket közelítő azon ellenállás és kapacitás-értékeket, amelyekkel a szimulátor által előállított analóg védelmi hőmérséklet (idő) függvény és a sávra mértékadó hőmérséklet (idő) függvény relatív hibaintegrálja a legkisebb, majd ily módon az egyes karakterisztika sávok mértékadó karakterisztikáira előre hangolt több, előnyösen négy szimulációs motorvédő családot hozunk létre, és bármely védendő motort a Di globális és a D2 tekercs időállandó értékei alapján soroljuk a védelmi sávok valamelyikébe, és védelmére az adott sáv mértékadó karakterisztikájára előre hangolt védelmet választunk, és a szimulátor komparálási feszültségét előnyösen a névleges áramnak megfelelő analóg feszültség 1,1szeresére állítjuk be. -1-The present invention relates to a simplified tuning of motor protectors according to the invention of a four-pole simulator, in particular the coupling of a Hungarian patent No. 168,490. The essence of the invention is that the temperature (time) function of t (r), which is the point of protection of the motors to be protected from the cold state to the constant rated load, is derived from the data of the motor calender in the following relation: tú) = t, n - Ktn, exp (—rD,) - (1 —K) tm exp (—tD2), where tm is the temperature corresponding to the insulation class of the wire and K is the plane of the characteristic t (r) of the motors to be protected, and then the plane of the motors to be protected; preferably divided into four protection bands, the characteristics of the individual protection bands, the bands above and below the band are characterized by the time constants of the global and D2 rolls, and the t (r) characteristic delimiting the band from the top of each band is considered to be the standard and then the standard based on track characteristics the theoretical tuning values of the simulator are determined by means of a four-pole synthesis, for example, the resistor and capacity values approximating the tuning values from the commercially available range of values with which the analogue protection temperature (time) function generated by the simulator and the band are determined. the relative error integration of the temperature (time) function creates the smallest, and thus, the multiple, preferably four simulation engine protection families pre-tuned to the characteristic characteristics of each characteristic band, and classifies any motor to be protected based on the time constant values of the Di global and the D2 coil and, for protection, a pre-tuned protection for the characteristic of the given band is selected, and the comparator voltage of the simulator is preferably tensioned to the analog current. g 1,1szeresére adjusted. -1-

Description

A találmány tárgya eljárás szimulációs motorvédők egyszerűsített hangolására.The present invention relates to a method for simplifying the tuning of simulation motor protectors.

A villamosgépek hővédelrnére szolgáló szimulációs motorvédők a védendő motor legmelegebb pontjának hőmérséklet(idő)-függvényét, tranziens karakterisztikáját szimulálják. A szimuláció a 168 490 lajstromszámú magyar szabadalom szerinti kapcsolási elrendezésű motorvédők esetében olyan elektronikus elemekből felépített négypólus segítségével történik, amely a védendő motor egyszerűsített hibrid-analóg modellje, és amelynek hangolásával a szimulátor különböző motorok védelmére alkalmassá tehető.Simulation motor protectors for thermal protection of electrical machines simulate the temperature (time) function and transient characteristic of the hottest point of the motor to be protected. The simulation of the circuit-breaker motor protectors of the Hungarian Patent No. 168,490 is based on a four-pole electronic element, which is a simplified hybrid-analogue model of the motor to be protected, which can be tuned to protect different motors.

A szimulációs motorvédők egyedi motorokra való hangolása elsősorban a gyártómű feladata. E feladat minél nagyobb pontossággal való elvégzése az olyan esetekben indokolt, amikor a védendő motor valamilyen technológiai vagy egyéb rendszerben kulcsfontosságú szerepet tölt be, ugyanakkor az egyedi hangolás költséges. A normális üzemi célú motorok többségének védelmére előnyös a hangolás olyan egyszerűsített megoldása, amely ugyan a motor tranziens karakterisztikáját az egyedi hangolás esetén elérhetőnél kisebb, de a követelményeknek még megfelelő pontossággal közelíti, ugyanakkor lehetővé teszi a motorvédők előre való behangolását és behangolt állapotban történő kereskedelmi forgalmazását.The tuning of the simulation motor protectors to individual motors is primarily the task of the manufacturer. Performing this task with the utmost precision is warranted when the motor to be protected plays a key role in a technological or other system, while custom tuning is costly. A simplified tuning solution, which approximates the transient characteristics of the motor with less precision than custom tuning, but which still allows for tuning of the motor protectors in advance and commercialized in tuned mode, is advantageous to protect most motors for normal operation.

A találmányi eljárás szimulációs motorvédők, különösen a 168 490'lajstromszámú magyar szabadalom szerinti szimulációs motorvédő egyszerűsített hangolására, amelyre az jellemző, hogy a védendő motor, védelem szempontjából mértékadó pontjának hideg állapotból állandó P névleges teljesítményre való kapcsolása esetén érvényesülő hőniérséklct(idő) / t(r)/ függvényét a motorkatalógus adatai, mégpedig a P teljesítmény, az I névleges áram, az η hatásfok, az m tömeg, az i névleges áramsűrűség, továbbá a motorban felhasznált tekercshuzal c_r fajhőjének, p sűrűségének, κ villamos vezetőképességének, a huzal szigetelési osztályára megengedett t_ni hőmérsékletnek, és az átlagos c_m fajhőnek a felhasználásával a következő összefüggés szerint származtatjuk ’(B c_rpK r t„ (1) (ahol K a motor típusától függő állandó), majd az így kapott függvényt alapul véve ismert módon (például négypólus szintézis útján) meghatározzuk a szimulátor elmc'leti hangolási értékeit, ezt követően a kereskedelmi Forgalomban kapható értékválaszték alapján kiválasztjuk az elméleti értékeket közelítő azon ellenállás és kapacitás értékeket, amelyek segítségével a szimulátor által előállított hőmérsékletfüggvény relatív hibaintcgrálja a legkisebb, és a szimulátor komparálási Feszültségét előnyösen a névleges áramnak megfelelő analóg feszültség 1,1-szeresére állítjuk be. Az előre történő hangolás elérése érdekében a védendő villamos motorok mértékadó hőmérséklet-(idő)-karakterisztika síkját meghatározott számú, előnyösen 2 négy sávra osztjuk oly módon, hogy a karakterisztika sávokat, az adott sávot felülről és alulról határoló karakterisztikákThe invention relates to a simplified tuning of simulation motor protectors, in particular the simulation motor protector according to Hungarian Patent Application No. 168,490, characterized in that the thermal protection point of the motor to be protected is switched from cold to constant rated power P (time) / t ( r) / function of the motor catalog data, namely power P, rated current I, efficiency η, weight m, rated current density i, as well as the specific heat c _{r of the} winding wire used in the motor, electrical conductivity κ, Allowed class is _ni temperatures, and using the average c _m specific heat according to the following relationship is derived from '(B c _r pK rt "(1) (where K is dependent on the type of motor is constant), then the function obtained based on known methods ( for example, four-pole s synthesis), determine the simulator's theoretical tuning values, then select, based on a range of commercially available values, the resistance and capacitance values approximating the theoretical values at which the simulator's temperature function integrates the smallest and the simulator's comparative voltage set to 1.1 times the analog voltage corresponding to the rated current. In order to achieve pre-tuning, the plane of the characteristic temperature (time) curve of the electric motors to be protected is divided into a certain number, preferably 2 four bands, such that the characteristic bands,

1Ώ' í-mCin globális és _ t_m -C_rpK D₂--' 1 tekercs időállandóival jellemezzük, az egyes sávokba eső valamennyi motorra a sávot határoló legfelső karakterisztikát tekintjük a védelem szempontjából mértékadónak, majd ily módon az egyes sávok mértékadó karakterisztikáira előre hangolt, több (előnyösen négy) szimulációs motorvédő családot hozunk létre, és bármely védendő motort a Dj és a D₂ értékek alapján soroljuk a védelmi sávok valamelyikébe, és védelmére az adott sáv mértékadó karakterisztikájára előre hangolt védelmet választunk.Characterized by the time constants of the 1 és 'í-mCin global and _ t _m -C _r pK D ₂ -' 1 coils, each motor in each band is considered to have the highest defining characteristic of the band, and thus the characteristic characteristics of each band in advance generating a plurality of (preferably four) simulated motor protection families, and assigning any motor to be protected to one of the protection bands based on the values of D ₁ and D ₂ , and selecting for protection the preset characteristic of the particular characteristic of that band.

Az (1) összefüggésben szereplő, a motor típusától függő K együttható értékét zárt, köpenyhűtésű motorok esetén előnyösen 0,8-ra választjuk.The value of the coefficient K in the context of (1), depending on the type of motor, is preferably set to 0.8 for closed-jacketed motors.

Claims

PATENT CLAIMS

30 1. A procedure for simplifying the tuning of motor protectors with a four-pole simulator, characterized in that the protective point of the motors to be protected is applied from cold to constant rated load (t)

The temperature (time) function of 35 is derived from the molar catalog data as follows:

t (r) = t _n i-Kt _in exp (-rD,) - (I-K) t, "cxp (-TD ₂ ), (I) where t _{ni is} the temperature _of the wire insulation class and K of the motor type dependent constant and then determine the plane of the characteristic t (r) of the motors to be protected, preferably four

It is divided into 45 protection lanes, the characteristics defining each protection lane, the lane being top and bottom D | global and D ₂ look-up time constants, and to protect each of the motors in each band, the upper bounding characteristic t (r) is considered determinative, and based on the characteristic band characteristics, , then select from the commercially available range of values the resistance and capacitance values approximating the tuning values with which the simulation-generated analog protection temperature (time) function and the band-specific temperature (time) function have the smallest error integration, and thus. generating a plurality of pre-tuned engine protection families, preferably four simulation motor protection families, for the characteristic characteristics of each characteristic band, and any motor to be protected is Dj global and D ₂ coil

We rank the protection bands based on the values of 65 time constants

-2191,090, and for its protection, a pre-tuned protection is selected for the characteristic characteristics of the band, and the comparator voltage of the simulator is preferably set to 1.1 times the analog voltage of the rated current.

Method according to claim 1, characterized in that the value of the coefficient K is preferably set to 0.8 for closed jacketed motors,