SK282801B6 - Zariadenie na preskúšanie elektrického pohonu - Google Patents

Abstract

Zariadenie je určené na preskúšanie elektrického pohonu (1), najmä pohonu (1) armatúry. Elektrické napájacie vedenia (2) pohonu (1) prechádzajú vložkou (3) rozvodného zariadenia priradenou pohonu (1). Na vložke (3) sú umiestnené vývody na meraciu a vyhodnocovaciu jednotku (A). Vo vložke (3) vychádzajú od napájacích vedení (2) meracie vedenia (5) napätia, ktoré končia na napäťových vývodoch (6), vo vložke (3) sú napájacím vedeniam (2) priradené meracie transformátory (8) prúdu bez prerušenia napájací ch vedení (2), meracie transformátory (8) prúdu sú prostredníctvom meracích vedení (9a, 9b) spojené prúdovými vývodmi (10a, 10b).ŕ

Description

Vynález sa týka zariadenia na preskúšanie elektrického pohonu, najmä pohonu armatúry, pričom elektrické napájacie vedenia pohonu prechádzajú vložkou rozvodného zariadenia priradenou pohonu, pričom na vložke sú umiestnené vývody na meraciu a vyhodnocovaciu jednotku.

Doterajší stav techniky

Preskúšaním elektrického pohonu armatúry sa kontroluje funkčný stav armatúry. Tým sa môžu zavčasu rozpoznať poruchy alebo zmeny v prevádzke chovania armatúry. Takéto poruchy neovplyvňujú ešte spoľahlivosť armatúry, za nimi by však mohli nasledovať závažné škody vzhľadom na spoľahlivosť armatúry. Skorým rozpoznaním porúch sa môže armatúra zavčas plánovito opraviť alebo vymeniť. V dôsledku toho nedochádza k závažným škodám vzhľadom na spoľahlivosť, ktorým je potrebné zabrániť najmä v zariadeniach s vysokými požiadavkami na spoľahlivosť alebo prevádzkovú pohotovosť. Takýmito zariadeniami môžu byť jadrové elektrárne alebo výrobné zariadenia, alebo chemické zariadenia.

Jeden spôsob skúšania a skúšobný prístroj na elektrický pohon sú známe zo spisu DE 29 17 529 C2.

Na preskúšanie elektrického pohonu je doposiaľ obvyklé tento pohon od svojej vlastnej úlohy odpojiť. Musí sa teda v čase revízie, armatúra pohybová pohonom, uviesť do pokoja, aby sa v obmedzenom čase mohol pohon preskúšať.

Prevádzková pohotovosť pohonu a najmä armatúry je v dôsledku nutných skúšok obmedzená. Na skúšanie pohonu sa musí zasiahnuť do prevádzky zariadenia, obsahujúceho pohon. Aby rušanie prevádzky bolo pokiaľ možné malé, môže sa skúšanie vykonávať len v časových intervaloch. Z toho vyplýva, že poruchy, vyskytujúce sa medzi skúškami, sa nemôžu rozpoznať.

Elektrické napájacie vedenia pohonu sú obvykle usporiadané tak, že prechádzajú vložkou rozvodového zariadenia. Pritom je pre každý pohon k dispozícii vlastná vložka. V takejto vložke sa nachádza riadiaca jednotka, ako aj iné elektrotechnické konštrukčné dielce. Tam je tiež usporiadaná napäťová napájacia jednotka a stýkače na pohon.

Doposiaľ je obvyklé, že na preskúšanie pohonu sa zodpovedajúca vložka vyberie z rozvodného zariadenia a nahradí meracou vložkou. Môže byť tiež nutné, že po odstránení vložky sa použije adaptérová vložka, s ktorou sa môžu spojiť meracie zariadenia. Známa meracia vložka alebo adaptérová vložka obsahujú inú kabeláž ako vložky, určené na trvalú prevádzku. V meracej vložke sa nachádzajú na elektrických napájacích vedeniach pohonu napojovacie vedenia na meranie napätia. Na meranie veľkosti prúdu sú napájacie vedenia v meracej vložke prerušené. Oba konce vedenia sú spojené s vývodmi vo forme násuvných kontaktov na meracej vložke.

Od vložky na obvyklú prevádzku pohonu sa odlišuje meracia vložka najmä tým, že napájacie vedenia sú na meranie veľkosti prúdu prerušené.

Na napäťové a prúdové odbery meracej vložky sa spravidla napojí meracia a vyhodnocovacia jednotka, v ktorej sa určuje z napätia a veľkosti prúdu činný výkon, ktorý je mierou na stav armatúry.

Známe spôsoby a na vykonávanie vhodné zariadenia sú nákladné a ťažko manipulovateľné. Na každé preskúšanie musí byť nielen preskúšavaný pohon mimo prevádzku, čo sa týka celého zariadenia, ale okrem toho sa musí vložka v rozvodnom zariadení, priradená pohonu, nahradiť meracou vložkou alebo adaptérovou vložkou. Častá výmena vložiek v rozvodnom zariadení môže viesť na poškodenie vložky alebo rozvodného zariadenia. Ďalšia prevádzka pohonu a tým aj armatúry počas skúšobného pochodu nie je možná, lebo pri výmene vložiek sa napájacie vedenie preruší.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je navrhnúť zariadenie na preskúšanie elektrického pohonu, najmä pohonu armatúry, ktoré by sa mohlo použiť nielen pri pohone, uvedeného vopred do pokojového stavu, ale preskúšanie pohonu by malo byť možné priebežne počas obvyklého použitia pohonu. Okrem toho nemajú byť nutné nijaké závažné zásahy do zariadenia. Pohon má zostať počas svojej skúšky stále funkčný

Uvedenú úlohu spĺňa zariadenie na preskúšanie elektrického pohonu, najmä pohonu armatúry, pričom elektrické napájacie vedenia pohonu prechádzajú vložkou rozvodného zariadenia, priradenou pohonu, pričom na vložke sú umiestnené vývody na meraciu a vyhodnocovaciu jednotku podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že vo vložke vychádzajú od napájacích vedení meracie vedenia napätí, ktoré končia na napäťových vývodoch, že vo vložke sú napájacím vedením priradené meracie transformátory prúdu bez prerušenia napájacích vedení, a že meracie transformátory prúdu sú prostredníctvom meracích vedení spojené prúdovými vývodmi.

Tým sa dosiahne jednak tá prednosť, že na preskušovanie nie je nutná výmena vložiek. Pohon nie je nutné uvádzať do pokoja v dôsledku preskušovania. Naopak sa preskušovanie môže uskutočňovať priebežne počas normálneho používania pohonu. Ďalej sa dosiahne tá výhoda, že počas merania nie je nutný zásah do spôsobu funkcie pohonu. To sa umožňuje použitím jedného alebo viacerých meracích transformátorov prúdu, pripojených na napájacie vedenie. Takéto použitie meracích transformátorov prúdu v jednej vložke bolo doposiaľ odborníkmi považované za nemožné. Meracie transformátory prúdu sú spojené s meracou a vyhodnocovacou jednotkou.

Ako merací transformátor prúdu sa môže na striedavý prúd použiť induktívny transformátor prúdu a na rovnosmemý prúd Hallov generátor. Na určenie veľkosti prúdu môže slúžiť tiež meranie napätia na známom bočníku, umiestnenom v napájačom vedení.

Až použitím meracieho prúdu sa môže vystačiť bez zvláštnej meracej vložky. Pri použití meracieho transformátora prúdu nie je totiž potrebné napájacie vedenie na meranie veľkosti prúdu prerušiť. Napojenie meracieho transformátora prúdu na meranie veľkosti prúdu na účely preskúšania pohonu nijako neruší tok prúdu napájacím vedením. Meracími transformátormi prúdu sa môžu uskutočňovať krátkodobé merania veľkosti prúdu. Je dokonca možné priebežné preskušovanie pohonu. Priebežným preskušovaním pohonu sa môžu rozpoznať aj len občasne a krátkodobé sa vyskytujúce rušenia.

Tým sa dosiahne tá výhoda, že meraním napätia a prúdu sa celistvosť napájacích vedení nepreruší. Najmä pri pohone na striedavý prúd sú použité induktívne meracie transformátory prúdu, takže napájacie vedenia môžu ostať neporušené. Pretože napájacie vedenie sa preskúšaním neovplyvní, môže sa rovnaká vložka použiť súčasne k prevádzke a preskúšaniu pohonu. Dokonca počas prevádzky sa môže vykonávať preskúšavanie.

Použitie induktívneho meracieho transformátoru prúdu bolo doposiaľ v takejto vložke nemožné, lebo neboli k dispozícii dostatočne malé meracie transformátory prúdu, ktoré by sa mohli umiestniť vo vložke s vopred zadanou veľkosťou. Až plánovité vyvinuté dostatočne málo dimenzované meracie transformátory prúdu na použitie v zariadení podľa vynálezu umožňujú konštrukciu zariadenia na preskúšavanie elektrického pohonu podľa vynálezu. V súvislosti s tým umožňujú až malé meracie transformátory prúdu vykonávanie spôsobu podľa vynálezu.

Pri jednosmernom pohone sú napájacím vedeniam priradené meracie prevodníky jednosmerného prúdu. Vhodným meracím prevodníkom jednosmerného prúdu je Hallov generátor. Obvykle meracie prevodníky jednosmerného prúdu pracujú ako induktívne meracie transformátory prúdu bezdotykovo. Môže sa teda tiež v pohone na jednosmerný prúd použiť rovnaká vložka súčasne na prevádzku a na preskúšavanie pohonu.

Ak je pri jednosmernom pohone v napájacích vedeniach usporiadaný bočník čiže „shunt“, potom sú hodnoty odporu v rozsahu miliohmov. Po oboch stranách bočníku napájacieho vedenia môžu byť upravené meracie vedenia napätia, ktoré končia na prúdových vývodoch. Vo vyhodnocovacej jednotke je potom pri známych vlastnostiach bočníku, najmä pri známom odpore bočníku, z napätia na bočníku, určiteľná veľkosti prúdu v napájacích vedeniach. V spojení s vyhodnocovacoujednotkou slúži pritom bočník ako prevodník prúdu a meracie vedenie napätia od bočníku slúži ako meracie vedenie prúdu.

Vývodom napätia a vývodom prúdu na vložke je napríklad priradená diagnostická zástrčka, ktorá je spojená s meracou a vyhodnocovacou jednotkou. Diagnostická zástrčka jc vytvorená tak, že korešponduje s napäťovými a prúdovými vývodmi vložky. Tým sa docieli tá prednosť, že meracia a vyhodnocovacia jednotka je s vložkou rýchle spojiteľná a tiež rýchle opäť od vložky odpojiteľná. Je účelné, ak diagnostická zástrčka meracej a vyhodnocovacej jednotky je použiteľná na všetky vložky, ktoré sú vždy pohonu priradené. Potrebuje sa potom výhodne len jedna meracia a vyhodnocovacia jednotka, prostredníctvom ktorej môžu byť všetky navzájom za sebou elektrické pohony preskúšané. Na to sa musí diagnostická zástrčka s jednotlivými vložkami len navzájom za sebou spojiť.

Napríklad má zásuvka kódovací výstup, na ktorom je kódovací signál, ktorý charakterizuje pohon, ktorému je priradené vložka. Diagnostická zástrčka má, ako všetky iné vývody, tiež kódovací vývod. Od zástrčky vedie vedenie pre kódovací signál k meracej a vyhodnocovacej jednotke. Kódovaním zásuviek sa dosiahne tá prednosť, že meracej a vyhodnocovacej jednotke sa prostredníctvom kódovacieho signálu ihneď oznámi, s ktorými zásuvkami je diagnostická zástrčka práve spojená. Nemôžu teda existovať žiadne pochybnosti o tom, ktorý' pohon sa práve skúša.

Podľa ďalšieho príkladu sú v zásuvke navzájom vodivo spojené dva póly prúdového vývodu tak dlho, pokiaľ nie je na zásuvku nasadená žiadna diagnostická zástrčka. Až nasadením diagnostickej zástrčky sa toto spojenie oboch pólov mechanicky preruší. Tým sa dosiahne tá prednosť, že induktívne meracie transformátory prúdu sú tak dlho skratované, pokiaľ nie sú potrebné.

So spôsobom a zariadením podľa vynálezu sa dosiahne najmä tá prednosť, že počas normálnej prevádzky pohonu sa v ktoromkoľvek okamihu môže vykonať krátkodobé preskúšanie tohto pohonu bez toho, aby sa v rozvodnom zariadení museli vymeniť vložky. Jeden alebo niekoľko pohonov sa môžu dokonca priebežne preskúšavať, pokiaľ je meracia a vyhodnocovacia jednotka spojená so zodpove dajúcou vložkou. Týmto spôsobom sa môžu dokonca aj len sporadicky vyskytujúce sa poruchy spoľahlivo rozpoznať. Chyby pohonu sa môžu rýchle a jednoznačne zistiť. Môžu sa dokonca rozpoznať trendy v chovaní pohonu. Napriek tomu ostáva pohon, ktorý sa má preskúšavať, stále k dispozícii na svoju vlastnú úlohu. Je výhodné, že nie sú potrebné žiadne zásady do zariadenia, ktorého súčasťou je pohon.

Kódovaním zásuviek je možné s istotou a spoľahlivo zistiť, ktorý pohon sa práve skúša.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Spôsob a zariadenie podľa vynálezu budú v ďalšom texte bližšie vy svetlené pomocou výkresov.

Obr. 1 ukazuje vložku, ktorá podľa vynálezu sa môže súčasne použiť na prevádzku a na preskúšavanie.

Obr. 2 ukazuje výrez z iného vyhotovenia takejto vložky.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Pohon 1, čo môže byť hnací motor armatúry, je spojený prostredníctvom napájacích vedení 2 s napäťovým zdrojom U. Rozvádzacie zariadenie má pre každý pohon 1 jednu vložku 3. V takejto vložke 3 sa vykonáva riadenie pohonu 1, pričom privedením riadiacich napätí U_St spínaču/stýkaču v napájacích vedeniach 2 sa tieto otvoria alebo zatvoria.

Vo vložke 3 podľa vynálezu vychádza od napájacích vedení 2 vždy meracie vedenie 5 napätia, ktoré konči na napäťových vývodoch 6. V meracích vedeniach 5 napätia sú zapojené poistky 7.

Na meranie veľkosti prúdu v napájacích vedeniach 2 je im priradený vždy merací transformátor 8 prúdu. Ak pohon

I je striedavým pohonom, je meracím transformátorom 8 prúdu induktívny merací transformátor prúdu. V prípade, že pohon 1 je rovnosmemým pohonom, je meracím transformátorom 8 prúdu rovnosmerný prúdový menič, napríklad Hallov generátor. Tieto meracie transformátory 8 prúdu, najmä induktívne meracie transformátory prúdu, sú dimenzované tak, že sa môžu umiestniť v obvyklej vložke 3. Takéto malé meracie transformátory prúdu doposiaľ neboli známe. Meracie transformátory 8 prúdu sú vždy prostredníctvom dvoch meracích vedení 9a a 9b spojené s prúdovými vývodmi 10a a 10b.

Ako „merací transformátor prúdu môže podľa obr. 2 slúžiť tiež bočník 16, ktorý je spojený s dvoma meracími vedeniami 15a a 15b bočníkového napätia, ktoré majú funkciu meracích vedení prúdu. Pri rovnosmemom pohone 1 sú v napájacích vedeniach 2 umiestnené často odpory v miliohmovom rozsahu, takzvané bočníky 16. Na takomto bočníku 16 sa odoberá prostredníctvom meracích vedení 15a, 15b bočníkové napätie. Toto meracie vedenie 15a, 15b bočníkového napätia končí na prúdových vývodoch 10a, 10b.

V meracej a vyhodnocovacej jednotke A sa môže z napätia nameraného na bočníku 16 pomocou známych vlastností bočníka 16, ako elektrického odporu, počtu závitov atď., určiť veľkosť prúdu v napájačom vedení 2. Vložka 3 (obr. 1) môže tiež mať vývod 11 na riadiace napätie U_st. Týmto vývodom

II sú priradené poistky 7a.

vložkou 3 sa môže spojiť diagnostická zástrčka 12, ktorá prichádza do kontaktu so všetkými vývodmi 6, 10a, 10b a prípadne 11. Diagnostická zástrčka 12 je spojená s meracou a vyhodnocovacou jednotkou A, napríklad prostredníctvom kábla. Tam sa merajú alebo určujú napätia na napäťových vývodoch 6 a veľkosť prúdov na prúdových vývodoch 10a,

10b. Z týchto známych hodnôt sa známym spôsobom určuje činný výkon, ktorý je mierou na stav pohonu 1. Činný výkon, odchyľujúci sa od žiadanej hodnoty, predstavuje upozomenie na poruchu v pohone 1, ktorá sa musí odstrániť. Porovnanie jednotlivých veľkosti prúdov a časových priebehov prúdu navzájom medzi sebou na prúdových vývodoch 10a, 10b, priradených rôznym napájacím vedeniam 2, dáva návesť a upozornenie na stav vinutia motora pohonu

1. Vývody 11 riadiaceho napätia môžu byť takisto spojené s meracou a vyhodnocovacou jednotkou A, ktorá môže obsahovať indikačnú jednotku. Riadiace napätia sa môžu použiť v spojení s činným výkonom alebo s napätiami na napäťových vývodoch 6 alebo s prúdmi na prúdových vývodoch 10a, 10b na zistenie a posúdenie spínacích dôb spínača, prípadne stýkača 4.

V jednom rozvodnom zariadení sa nachádza viac vložiek 3. Každá vložka 3 je priradená určitému pohonu 1. Aby bolo možno rozpoznať ku ktorému pohonu 1 určitá vložka 3 patri, má táto vložka 3 kódovací vývod 13, na ktorý je napojené kódovacie zapojenie. Kódovacie zapojenie označuje príslušnú vložku 3 a tým pohon 1. Diagnostická zástrčka 12 obsahuje tiež zariadenie na napojenie na kódovací vývod 13. Vychádzajúc z diagnostickej zástrčky 12, je okrem ostatných vývodov tiež kódovací vývod 13 spojený s meracou a vyhodnocovacou jednotkou A. Kódovacie zapojenie je dotazované meracou a vyhodnocovacou jednotkou A a udáva jednoznačne, ktorý pohon 1 sa práve preskúšava.

Obidva prúdové vývody 10a, 10b meracieho transformátora 8 prúdu sú navzájom vodivo spojené skratovacím mostíkom 14, ak nie je žiadna diagnostická zástrčka nasunutá na vložku 3. Tieto skratovacie mostíky 14 sa pri nasadení diagnostickej zástrčky 12 na vložku 3 mechanicky prerušia.

Znázornená vložka 3 podľa vynálezu slúži súčasne na prevádzku a na kontrolu pohonu 1. Na preskúšanie pohonu 1 nie je už nutná výmena vložky 3. Pohon 1 sa môže priebežne preskúšavať, čím môžu byť poruchy pohonu 1 rýchlo a spoľahlivo rozpoznané.

Claims (8)

1. Zariadenie na preskúšanie elektrického pohonu (1), najmä pohonu (1) armatúry, pričom elektrické napájacie vedenia (2) pohonu (1) prechádzajú vložkou (3) rozvodného zariadenia, priradenou na pohon (1), pričom na vložke (3) sú umiestnené vývody na meraciu a vyhodnocovaciu jednotku (A), vyznačujúce sa tým, že vo vložke (3) vychádzajú od napájacích vedení (2) meracie vedenia (5) napätia, ktoré končia na napäťových vývodoch (6), že vo vložke (3) sú napájacím vedeniam (2) priradené meracie transformátory (8) prúdu bez prerušenia napájacích vedení (2), a že meracie transformátory (8) prúdu sú prostredníctvom meracích vedení (9a, 9b, 15a, 15b) spojené prúdovými vývodmi (10a, 10b).

2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že pohon (1) je striedavý pohon, a že napájacím vedeniam (2) sú induktívne priradené meracie transformátory (8) prúdu.

3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že pohon (1) je rovnosmemý pohon a napájacím vedením (2) sú priradené meracie transformátory (8) rovnosmerného prúdu.

4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že napájacím vedením (2) sú meracie transformátory (8) rovnosmerného prúdu priradené Hallove generátory.

5. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že napájacie vedenia obsahujú ako meracie transformátory prúdu bočníky (16), že po obidvoch stranách bočníka (16) od napájacieho vedenia (2) vychádzajú vždy meracie vedenia (15a, 15b) bočníkového napätia, ktoré končia na prúdových vývodoch (10a, 10b), a že meracia a vyhodnocovacia jednotka (A) je vytvorená na určenie prúdu z bočníkového napätia pri známych vlastnostiach bočníka (16).

6. Zariadenie podľa jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúce sa tým, že napäťovým vývodom (6) a prúdovým vývodom (10a, 10b) je vo vložke (3) priradená diagnostická zástrčka (12), ktorá je spojená s meracou a vyhodnocovacou jednotkou (A).

7. Zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že vložka (3) má kódovací vývod (13), na ktorý je napojene kódovacie zapojenie na označenie pohonu (1), ktorému je vložka (3) priradená, a že diagnostická zástrčka (12) je priradená kódovaciemu vývodu (13) na ďalšie vedenie kódovacieho signálu kódovacieho obvodu do meracej a vyhodnocovacej jednotky (A).

8. Zariadenie podľa nároku 6 alebo 7, vyznačujúce sa tým, že vo vložke (3) sú dva póly prúdových vývodov (10a, 10b) navzájom vodivo spojené skratovacím mostíkom (14), pričom toto spojenie je pri diagnostickej zástrčke (12) nasadené na vložku (3) prerušené.