SU1046853A1 - Электрическа машина - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, соIдержаща  два подшипниковых щита, статор с катушечными группами обмотки , блок дл  защиты последней от ; повреждений с реагирующим органом и .датчиком магнитного потока внутри .машины, расположенным в плоскости, перпендикул рной оси вращени  ротора , отлич а.юща .с  тем, . что, с целью расширени  функциональных возможностей защиты путем отклю. чени  последней от сети при междуфазных замыкани х обмотки статора, при обрыве одной ,из .фаз и при двойном замыкании обмотки на землю, в нее дополнительно введены датчики-магнитного потока с ферромагнитными сердечниками по числу катушечных групп минус единица, которые вместе р упом нутым датчиком расположены равномерно по окружности в упом нутой плоскости и механически прикреплены внутри i машины, например, к подшипниковому щиту, причем одни выводы обмоток, (Л С каждой пары датчиков соединены меаду собой, а другие подключены к реагирующему органу. 4 ОЬ 00 сд 00

Description

Изобретение относитс  к электриiecKHM машинам и может использовать  дл  их защиты от повреждений обмотки статора.

Известны электрические машины со встроенными блоками дл  з ащиты от повреждений, выполненными в виде резисторов или терморезисторов, закрепленных в обмо-тке статора, и реагирующими на повышение температуры внутри машины ClJ.

акие защиты чувствительны к перегрузкам,- но малочувствительны к виткоЕым и междуфазным коротким замыкани м. При витковых замыкани х токи короткого замыкани  проход т лищь по замкнутым виткам и ловьпиение температуры вне этих витков незначительно. При междуфазных корот них замыкани х, например, черезпереходное сопротивление токи коротких замыканий могут быть меньше номинальных и обнаружить их по изменению температуры невозможно. Но и при значительных токах коротких замыканий температурна  защита неэфективна , поскольку короткие замыани  должны отключатьс  как можно быстрее, а дл  повышени  температуры внутри машины необходимо врем .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности  вл етс  электрическа  маолина, содержаща  ва подшипниковых щита, статор с катушеч-ными группами обмотки, блок л  защиты последней отповреждений с реагирующим органом и датчиком магнитного потока внутри машины, расположенным в плоскости, перпендикул рной оси вращени  ротора С2.

Однако известна  электрическа  машина не отключаетс  от сети встроенным блоком защиты при междуфазных замыкани х обмотки статора, при обрыве в ней одной из фаз и при двойном замыкании обмотки на землю, так как защита не реагирует на указанные повреждени .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей защиты путем отключени  машины от сети при междуфазных замыкани х обмотки статора , при обрыве в ней одной из фаз и при двойном замыкании обмотки на землю.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электрическую машину, содержащую дна подшипниковых дата, статор с катушечными группами обмотки , блок дл  защиты последней от повреждений с реагирующим органом ri датчиком магнитного потока рнутри машины, расположенным в плоскости, перпендикул рной оси вращени  ротора , дополнительно введены датчики магнитного потока с ферромагнитными сердечниками по числу катушечных групп, минус единица, которые вместе с упом нутым датчиком расположены равномерно по окружности в упом нутой плоскости и механически прикреплены внутри машины, например, к подшипниковому щиту, причем одни выводы обмоток каждой пары- датчиков соединены между собой, а другие подключены к реагирующему органу.

На фиг. 1 показано расположение датчиков относительно катушечных групп обмотки статора электрической машины; на фиг. 2 - крепление датчиков; на фиг. 3 - электрическа  схема соединений обмоток датчиков.

Датчики 1-6 расположены, равномерно по окружности в плоскости, .перпендикул рной оси 7 вращени  ротора электрической машины, против катушечных групп (показаны толстыми дугами фиг. 1). Датчики 1 и ,4 дл  катушечных групп фазы.А; 2 и 5фазы В; 3 и 6- - фазы С. Каждый из датчиков может быть выполнен, например , в виде ферромагнитного сердечника 1, в пазах которого закреплены две обмотки так, чтобы их плоскости бьти перпендикул рны одна другой, а одна из этих плоскостей совпадала с плоскостью, перпендикул рной оси 7 (дл  измерени  тангенциальной и аксиальной составл ющих матнитного потока, создаваемого витками лобовых частей катушечных групп обмотки статора). Cfepдечник крепитс , например (фиг. 2), к подшипниковому щиту 8 на стойках. Стойки могут быть выполнены в виде подвижной части 9, к которой крепитс  датчик 1, направл ющей 10, пружины 11 и регулировочной шпильки 12. Выводы 13 обмотки датчика через отверстие 14, просверленное в подшипниковом щите 8. Датчики могут иметь по одной, две или более ббмоток. Обмотки разных датчиков каждой фазы одноименными кондами подключаютс  одна к другой (фиг. 3 а). Другие концы обмоток датчиков подключены к реагирующему органу 15. Вторые обмотки датчиков подключаютс  по . той же схеме (фиг. 3 б), но соединены цри этом одноименные концы вторых обмоток первого и щестого, второго и четвертого, третьего и п того датчиков. Другие их концы поключены к реагирующему органу 16. Они могут быть подключены и к реагирующему органу 15.

Рассмотрим работу блока защиты. Так как в кэ-тушечных группах по равному количеству витков протекают равные токи, то ЭДС, наведенные в обмотках датчиков в режимах нагрузки | пуска и внешних коротких замыканий, равны. Поэтому в реагирующем органе протекает ток обусловленный лишь ЭДС небаланса котора  возникает 5 вследствие неточности установки датчиков и катушечных групп обмотки .статора, а также неидентичности самих катушек. За ЭДС срабатывани  принимаетс  величина напр жени , в 1,21 ,4 раз.а больша  напр жени  небаланса . Последнее определ етс  при пуске электродвигател , и внешнем трехфазном коротком замыкании (беретс  большее ), дл  генераторов - еще и гтри асинхронном режиме. Как-показывают эд сперименты, указанный небаланс не превышает напр жени  на входах реагирующего органа, которое возникает при замыкании 1% витков обмотки статора электродвигател . При замыкании между витками одной фазы, например фазы В,-по вл ютс  короткозамкнутые витки, ток в которых существенно отличаетс  от тока в этих витках до короткого замыкани . В результате магнитные потоки, создаваемые токами .поврежденной и неповрежденных катушечных групп, значительно отличаютс  один от другого , следовательно, отличаютс  и ЭДС, наведен-ные этими магнитными потоками

в обмотках датчиков. В данном случае и на входе реагирующего органа 15 по вл етс  ЭДС 2 5 с Реагирующий орган срабатывает и выда ет сигнал на отключение электрическо машины. При ..между фазных замыкани х, например между фазами В и С, короткозамкнуггые витки по вл ютс  в катушечных группах двух фаз В и С, например в катушке (фиг. 1) и катушке С. Тогда Е # Е и на входе реагирующего органа 16 по вл етс  ЭДС Ер j,p и он выдает сигнал, на отключение электрической машины. Аналогично работает защита при обрыве одной фазы и двойном замыкании на землю,

TexHliKO-экономическа  эффективность предлагаемого устройства состоит в уменьшении повреждений при внутренних коротких замыкани х в обмотке статора электрической машины и .обрыве одной фазы, а следовательно в уменьшении Стоимости машины и вреMeHi N ее послеаварийных ремонтов.

Ш

фуг. J

Claims (1)

1. . ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА, σόι держащая два подшипниковых щита, статор с катушечными группами обмотки, блок для защиты последней от _: повреждений с реагирующим органом и датчиком магнитного потока внутри .машины, расположенным в плоскости, перпендикулярной оси вращения ротора, о т л и ч а.ющая.ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей защиты путем отклю-. чения последней от сети при междуфазных замыканиях обмотки статора', при обрыве одной из фаз и при двойном замыкании обмотки на землю, в нее дополнительно введены датчики магнитного потока с ферромагнитными сердечниками по числу катушечных групп минус . единица, которые вместе р упомянутым датчиком расположены равномерно по окружности в упомянутой плоскости и механически прикреплены внутри машины, например, к подшипниковому щиту, причем одни выводы обмоток, каждой пары датчиков соединены между, собой, а другие подключены к реагирующему органу.