SU1403201A2 - Arrangement for protecting synchronous electric drive from asynchronous mode - Google Patents

Arrangement for protecting synchronous electric drive from asynchronous mode Download PDF

Info

Publication number
SU1403201A2
SU1403201A2 SU864096342A SU4096342A SU1403201A2 SU 1403201 A2 SU1403201 A2 SU 1403201A2 SU 864096342 A SU864096342 A SU 864096342A SU 4096342 A SU4096342 A SU 4096342A SU 1403201 A2 SU1403201 A2 SU 1403201A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
voltage
time delay
pulse
Prior art date
Application number
SU864096342A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Федорович Сивокобыленко
Александр Васильевич Левшов
Original Assignee
Донецкий политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Донецкий политехнический институт filed Critical Донецкий политехнический институт
Priority to SU864096342A priority Critical patent/SU1403201A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1403201A2 publication Critical patent/SU1403201A2/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к релейной защите. Цель изобретени  - расширение функциональных воз.можностей путем вы влени  помпажного режима. Устройство содержит преобразователь напр жени  1 и преобразователь тока 2, на входы которых подают напр жение и ток статора защищаемого электродвигател , а выходы которых подключены к входам блока сравнени  4, вспомогательный трансформатор тока 3, первична  обмотка которого через резистор подключена к вторичной обмотке преобразовател  напр жени  1, а вторична  - к вторичной обмотке преобразовател  тока 2, первый блок временной задержки 5, вход которого подключен к выходу блока сравнени  4, а выход - к первому входу расширител  импульсов 6, выход расщирител  импульсов 6 соединен с входом исполнительного блока 8, и второй блок временной задержки 7, вход которого подключен к выходу блока сравнени  4, а выход - к второму входу расщирител  импульсов 6. Введение второго блока временной задержки позвол ет путем сравнени  времени зар да конденсатора 17 до напр жени  пробо  стабилитрона 22 и открыти  транзистора 11 с длительностью положительного импульса, обратно пропорциональной углу нагрузки, фиксировать зону нормальной работы центробежного компрессора. 3 ил. (О елThis invention relates to electrical engineering, in particular, to relay protection. The purpose of the invention is the expansion of functional capabilities by detecting a surge mode. The device contains a voltage converter 1 and a current converter 2, the inputs of which are supplied with voltage and the stator current of the protected motor, and the outputs of which are connected to the inputs of the comparison unit 4, the auxiliary current transformer 3, the primary winding of which is connected to the secondary winding of the voltage converter 1, and the secondary - to the secondary winding of the current converter 2, the first block of the time delay 5, the input of which is connected to the output of the comparison unit 4, and the output - to the first input of the expander pulse 6, the output of the pulse expander 6 is connected to the input of the execution unit 8, and the second time delay unit 7, whose input is connected to the output of the comparison unit 4, and the output to the second input of the pulse expander 6. The introduction of the second time delay unit allows comparing the time charge capacitor 17 until the voltage of the breakdown of Zener diode 22 and the opening of transistor 11 with a positive pulse duration inversely proportional to the load angle, fix the zone of normal operation of the centrifugal compressor. 3 il. (About ate

Description

пP

4 О СО N34 O CO N3

кto

Изобретение относитс  к э пектротехнике, а именно к устройствам защиты синхронных электродвигателей.The invention relates to electrical engineering, namely to protection devices for synchronous motors.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем вы влени  помпажного режима.The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by detecting a surge mode.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства с выделением функциональных блоков; на фиг. 2 - угловой сдвиг между током и напр жением статора двигател ; на фиг. 3 - врем импульсные диаграммы работы основных элементов устройства .FIG. 1 is a schematic diagram of the device with the allocation of functional blocks; in fig. 2 - angular shift between the current and the stator voltage of the motor; in fig. 3 - time pulse diagrams of operation of the main elements of the device.

Устргойство содержит преобразователь 1 напр жени  (ПН), преобразователь 2 тока (ПТ), вспомогательный трансформатор 3 тока (ВТТ), ьлок 4 сравнени  (БС), первый блок 5 временной задержки (БВЗ), расширитель 6 импульсов (РИ), второй блок 7 временной задержки (БВЗ), исполнительный блок 8 (ИВ).The device contains a voltage converter 1 (ПН), a current converter 2 (ПТ), an auxiliary current transformer 3 (ВТТ), a comparison block (БС) 4, a first time delay unit 5 (БВЗ), a pulse extender 6 (РИ), the second block 7 time delay (BVZ), the Executive unit 8 (IV).

На вход 11Н 1 подаетс  напр жение, а на вход ПТ 2 - ток одноименной фазы за- нхищаемого двигател . В ПН 1 и ПТ 2 осуществл етс  выделение из синусоидальных входных сигналов положительных полуволн напр жени  и тока, которые поступают на вход БС 4. Последний осуществл ет сравнение входных сигналов во времени и формирует выходной сигнал, обратно пропорциональный по длительности фазовому сдвигу выходных сигналов ПН i и ПТ 2. Выходной сигнал с БС 4 поступает на первый 5 и второй 7 БВЗ, где осуществл етс  сравнение его длительности с заданной величиной временной задержки БВЗ 5 и 7.A voltage is applied to the input 11Н 1, and a current of the same phase of the engine being protected is fed to the input of the PT 2. In PN 1 and PT 2, positive half-wave voltage and current are extracted from sinusoidal input signals and input to BS 4. The latter compares input signals in time and generates an output signal that is inversely proportional to the phase shift of output signals PN i and PT 2. The output signal from the BS 4 is fed to the first 5 and second 7 BVZ, where its duration is compared with the set value of the time delay of the BVZ 5 and 7.

Кроме того, устройство содержит транзисторы 9-14, тиристор 15, конденсаторы 16-20, стабилитроны 21-24, включенные в цепи баз каждого транзистора 10-13, и исполнительный орган 25.In addition, the device contains transistors 9-14, thyristor 15, capacitors 16-20, zener diodes 21-24, included in the base circuits of each transistor 10-13, and the executive body 25.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При превьпиении длительности выходного сигнала БС 4, заданной в блоках временной задержки величины, на выходах БВЗ 5 и 7 формируютс  выходные сигналы, поступающие на первый и второй входы РИ 6. При наличии сигналов на первом и втором входах РИ 6 одновременно выходной сигнал РИ 6 отсутствует и устройство не срабатывает. При поступлении сигнала только на первый вход РИ 6 от первого БВЗ 5 на выходе РИ 6 по в;1 етс  выходной сигнал, поступающий на ИБ 8, который срабатывает спуст  заданную выдержку времени и осуществл ет контактный выход устройства.When the BS 4 output signal duration specified in time delay blocks is exceeded, the output signals of the BVZ 5 and 7 are output to the first and second inputs of the PSI 6. If there are signals on the first and second inputs of the PS 6, there is no output on the PS 6 simultaneously and the device doesn't work. When a signal arrives only at the first input of the RI 6 from the first BVZ 5 at the output of the RI 6 over V, 1 the output signal arriving at IB 8, which is triggered after a specified time delay and performs the contact output of the device.

На вход ПН 1 подаетс  какое-либо фазное напр жение, а на вход ПТ 2 - ток одноименной фазы. Фазовый сдвиг между входными контролируемыми величинами равен углу нагрузки.Any phase voltage is applied to the input of the PN 1, and a current of the same phase is applied to the input of the ПТ 2. The phase shift between the input monitored values is equal to the load angle.

В статическом состо нии транзисторы 9 и 10 открыты, а транзисторы 11 -14 и тиристор 15 закрыты, конденсаторы 16, 17, 19 и 20 разр жены, а конденсатор 18 зар женIn the static state, transistors 9 and 10 are open, and transistors 11-14 and thyristor 15 are closed, capacitors 16, 17, 19, and 20 are discharged, and capacitor 18 is charged

до напр жени  пробо  стабилитрона 23. Исполнительное реле 25 не сработало.before the voltage breakdown of the Zener diode 23. The executive relay 25 did not work.

При устойчивой синхронной работе электродвигател  и отсутствии помпажного режима компрессора угол ф (фиг. 2) между контролируемым током и напр жением находитс  в зоне А. Угол ф при опережающем токе имеет знак « + , а при отстающем - знак «-. Граничные значени  углов зоны А ±фг завис т от величины тока возбуждени  и от загрузки двигател . По принципу работы устройства необходимо, чтобы при устойчивой синхронной работе электродвигател  и отсутствии помпажного режима компрессора на выходе второго БВЗ 7 по вл етг с  сигнал, блокирующий срабатывание РИ 6 и ИБ 8. Дл  этого надо, чтобы временна  задержка на срабатывание второго БВЗ 7, определ ема  временем зар да кo)дeнcaтo- ра 17 до напр жени  пробо  стабилитрона 22, была не более, чем длительность поло0 жительного импульса (Уд на выходе БС 4, при значени х угла . Длительность импульса Ug обратно пропорциональна абсолютной величине угла ф и при частотеWith stable synchronous operation of the motor and no compressor surge mode, the angle φ (Fig. 2) between the controlled current and voltage is in zone A. The angle φ with the leading current has the sign "+", and with the lagging sign the sign "-. The boundary values of the angles of zone A ± phg depend on the magnitude of the excitation current and on the engine load. According to the principle of operation of the device, it is necessary that with stable synchronous operation of the electric motor and the absence of compressor surge mode at the output of the second BVZ 7, a signal appears that blocks the response of the RI 6 and IB 8. To do this, the time delay for the second BVZ 7 to operate the charging time of the co) of the sensor 17 to the voltage of the breakdown of the zener diode 22 was no more than the duration of the positive pulse (Beats at the output of BS 4, with angle values. The pulse duration Ug is inversely proportional to the absolute value of la and at a frequency f

переменного тока fc равна L (180-ф) Xac current fc is equal to L (180-f) X

vl/vl /

360360

в этом случае при конденсатор 17 за врем  существовани  положительногоin this case, when the capacitor 17 during the time of the existence of a positive

Q импульса Ug (фиг. За) успевает зар дитьс  до напр жени  пробо  стабилитрона 22. Пробива сь, стабилитрон 22 открывает транзистор И, который, в свою очередь, щунти- ру  конденсатор 19, запрещает открытие транзистора 13 и срабатывание ИБ 8.The Q pulse Ug (fig. Za) has time to charge before the voltage of the breakdown of the zener diode 22. When penetrating, the zener diode 22 opens the transistor I, which, in turn, bypassing the capacitor 19, prohibits the opening of the transistor 13 and the operation of IB 8.

5 При потере синхронизма электродвигатель переходит в режим потреблени  реактивной мощности и угол ф в этом случае находитс  в угловой зоне В, а при помпажном режиме двигатель выдает в сеть реактивную мощность и угол ф находитс  в зоне С.5 If synchronism is lost, the motor goes into the mode of reactive power consumption and the angle φ in this case is in the angle zone B, and in the surge mode the engine outputs the reactive power to the network and the angle Φ is in zone C.

0 В этих случа х длительность положительных импульсов уменьшаетс , так как |ф2| 1Ф||, емкость 17 не успевает зар дитьс  до напр жени  пробо  стабилитрона 22, транзистор 11 закрыт и преп тствовать за5 конденсатора 19 не будет. Временна  задержка на срабатывание второго БВЗ 7 принимаетс  равной длительности положительных импульсов UQ при значени х угла и определ етс  временем зар да емкости 16 до напр жени  пробо  стабилитро0 .на 21.0 In these cases, the duration of the positive pulses is reduced, since | Φ2 | 1F ||, the capacitor 17 does not have time to charge before the voltage of the breakdown of the zener diode 22, the transistor 11 is closed and will not interfere with the capacitor 19. The time delay for the actuation of the second BHD 7 is assumed to be equal to the duration of the positive pulses UQ at the angle values and is determined by the charging time of the capacitor 16 until the breakdown voltage is stabilized. 21.

При значени х угла в случае ненормальной работы электродвигател  с компрессором в асинхронном или помпажном режиме конденсатор 16 за врем  существовани  положительного импульса успе5 вает зар дитьс  до напр жени  пробо  стабилитрона 21. Пробива сь, стабилитрон 21 открывает транзистор 12, который, шунтиру  конденсатор 18, обеспечивает закрытое состо ние транзистора 10, который также не преп тствует зар ду конденсатора 19. В результате этого конденсатор 19, зар жа сь до напр жени  пробо  стабилитрона 24, обеспечивает его пробой и открытие транзистора 13. Далее через открытый транзистор 13 начинает зар жатьс  конденсатор 20. Врем  его зар да до напр жени  открыти  транзистора 14 определ ет временную выдержку на срабатывание устройства. После открыти  транзистора 14 открываетс  транзистор 15 и срабатывает исполнительное реле 25. Зона срабатывани  устройства регулируетс  переменными резисторами 26 и 27. Выдержка времени необходима дл  отстройки от случайных возмущений и может измен тьс  в требуемых пределах регулируемым резистором 28.When the angle in the case of abnormal operation of the motor with a compressor in an asynchronous or surge mode, the capacitor 16 during the existence of a positive pulse has time to charge before the voltage of the breakdown of the Zener diode 21. Punching through, the Zener 21 opens the transistor 12, which, to the shunt capacitor 18, provides the closed state of the transistor 10, which also does not prevent the charging of the capacitor 19. As a result, the capacitor 19, charging up to the voltage of the breakdown of the zener diode 24, provides its breakdown and opening anzistor 13. Next, through the open transistor 13, the capacitor 20 begins to charge. The time it takes to charge the open voltage of the transistor 14 determines the time delay for the device to operate. After the transistor 14 is opened, the transistor 15 opens and the actuating relay 25 operates. The pickup zone of the device is controlled by variable resistors 26 and 27. The time delay is required to tune away from random disturbances and can be changed within the required limits by the adjustable resistor 28.

Введение второго блока временной задержки позвол ет путем сравнени  времени зар да конденсатора 17 до напр жени  пробо  стабилитрона 22 и открыти  транзистора II с длительностью положительного импульса Ug, обратно пропорциональной углу ср , фиксировать зону нормальной устойчивой работы центробежного компрессора и приводного двигател .The introduction of a second time delay unit, by comparing the charging time of the capacitor 17 to the breakdown voltage of the Zener diode 22 and opening the transistor II with the positive pulse Ug, inversely proportional to the angle cp, fixes the zone of normal stable operation of the centrifugal compressor and drive motor.

Аналогичным путем с помощью первого блока временной задержки фиксируютс  нормальный, асинхронный и помпажный режимы одновременно.In a similar way, using the first block of the time delay, the normal, asynchronous and surge modes are fixed simultaneously.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  защиты синхронного электропривода от асинхронного режима по авт. св. ЛГо 909745, отличающеес  тем, 5 что, с целью расщирени  функциональных возможностей путем вы влени  помпажного режима, оно дополнительно снабжено вторым блоком временной задержки, вход которого подключен к выходу блока сравнени , а выход - к второму входу расщирител Device to protect a synchronous drive from asynchronous mode by aut. St. LG 909745, characterized in that 5, in order to extend the functionality by detecting the surge mode, it is additionally equipped with a second time delay unit, the input of which is connected to the output of the comparison unit, and the output - to the second input of the expander ИМПУЛЬСОВ.PULSES. f /fJf / fJ т/с (t / s ( и,б Ur, Uisand, b ur, uis и.and. -1-one X-TNX-TN  р U,l p U, l ii.f / Г 1,1 11 1 I I I I Гii.f / G 1.1 11 1 I I I I G
SU864096342A 1986-08-05 1986-08-05 Arrangement for protecting synchronous electric drive from asynchronous mode SU1403201A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864096342A SU1403201A2 (en) 1986-08-05 1986-08-05 Arrangement for protecting synchronous electric drive from asynchronous mode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864096342A SU1403201A2 (en) 1986-08-05 1986-08-05 Arrangement for protecting synchronous electric drive from asynchronous mode

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU909745A Addition SU204707A1 (en) THREE-PULSE GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1403201A2 true SU1403201A2 (en) 1988-06-15

Family

ID=21248570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864096342A SU1403201A2 (en) 1986-08-05 1986-08-05 Arrangement for protecting synchronous electric drive from asynchronous mode

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1403201A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 909745, кл. Н 02 Н 7/08, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6803748B2 (en) System and method for controlling load dump voltage of a synchronous machine
US4931715A (en) Synchronous motor torque control device
SU1403201A2 (en) Arrangement for protecting synchronous electric drive from asynchronous mode
US4156899A (en) Current source inverter
SU665384A1 (en) Adjustable ac-to-dc voltage converter
EP0007920B1 (en) Auxiliary commutation circuit for an inverter
SU1598027A2 (en) Overload and overcurrent protection device for electric motor
SU1653112A1 (en) Device for starting single-phase capacitor-start motors
SU1653067A1 (en) Device for overvoltage protection of semiconductor transducers
SU1501242A2 (en) A.c. electric drive
JPH0119596Y2 (en)
JP2611457B2 (en) Internal combustion engine speed controller
SU909745A1 (en) Device for protecting synchronous motor against asynchronous mode
SU1086498A1 (en) Overall protection device for three-phase asynchronous motor
SU1480002A2 (en) Method of protection of ac main against partial ground
SU1309161A1 (en) Device for protection of electric motor against overload when starting
SU1660096A1 (en) Device for protection of three-phase asynchronous motor against operation under emergency conditions
SU896712A1 (en) Method and device for outer short-circuiting protection of synchronous generator
JPS607475B2 (en) Induction motor operation control device
SU1576982A1 (en) Reactive power source
SU1474781A1 (en) Apparatus for protection against short-circuits of ac single-phase line with predailing active component of resistance
SU982138A2 (en) Device for protection of electric machine thyristor circuit
SU1677763A2 (en) Control unit for device for differential-phase protection of electric plant
SU1394314A1 (en) Device for protecting against single-phase ground fault in power supply line with insulated neutral
SU1647737A1 (en) Device for protecting isolated neutral system from one-phase grounding