SU614490A1

SU614490A1 - Arrangement for protection of brushless synchronous machine rotating part from damage

Info

Publication number: SU614490A1
Application number: SU752161190A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Бирюков; Самуил Яковлевич Гриншпан; Анатолий Борисович Купцов
Original assignee: Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Крупных Электрических Машин
Priority date: 1975-08-04
Filing date: 1975-08-04
Publication date: 1978-07-05

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ БЁСШрТОЧНОЙ СИНХРСННОЙ МАШИНЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЙ В ЕЕ ВРА1ЦАЮЩЕЙСЯ ЧАСТИ(54) DEVICE FOR PROTECTION OF A CLEANING SYNCHRASS MACHINE AGAINST DAMAGE TO ITS INTERVERSE PART

гюмсшью потенциометра и подбора стабилитрона .Gumsyu potentiometer and the selection of the Zener diode.

Недостатками известного устройства защиты вл етс отсутствие селективности к сигналам , вызываемым переходными режимами и пульсирующими и резкопеременными нагрузками . Некотора задержка по времени дл отстройки от переходных режимов может быть сделана с помощью конденсатора фильтра. Однако зависимость его посто |..юй времени от положени движка потенциометра делает затруднительным его использование дл этой цели.The disadvantages of the known protection device is the lack of selectivity to signals caused by transients and pulsating and fast alternating loads. Some time lag for drift from transients can be made using a filter capacitor. However, the dependence of its constant time on the position of the potentiometer slider makes it difficult to use for this purpose.

Целью изобретени вл етс повышение селективности защиты и упрощение настройки.The aim of the invention is to increase the selectivity of protection and simplify customization.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство м защиты бесщеточной еннхронной машины от повреждений в ее вращающейс части, содержащее трансформатор тока, первична обмотка которого включена в цепь обмотки возбуждени возбудител переменного ток, а вторична обмотка через выпр митель по цслючена к ногенадиометру |№гулнров1ш амплитyj i входного сигнала, ко денсатор фильтра , аороео&ы и исполнительный элементы, дополиительис ейаёжено последовательйо соединенными усилителем и элементом временной задержки, выполненным в виде транзистора, в коллектор которого включен потенциометр регулировки длительности задержки, а врем задающий конденсатор включен между его коллектором и минусом источника питани , причем вход усилител присоединен к пороговому элементу , а выход элемента выдержки врекаен к исполнительному элементу, конденсатор фильтра включен между выпр мителем и потейвнометром регулировки амплитуды входного сигнала.This goal is achieved by the fact that the protection devices of a brushless ennchronous machine against damage in its rotating part contain a current transformer, the primary winding of which is connected to the exciter winding circuit of the exciter alternating current, and the secondary winding through a rectifier connected to a pedogram | the input signal, the filter capacitor, the aoroe & s and the executive elements, are additionally connected in series with an amplifier and a time delay element made in the form of a trap A resistor in the collector of which is included a potentiometer for adjusting the delay time, and the time setting the capacitor is connected between its collector and the minus power source, the amplifier input is connected to the threshold element and the output element output is connected to the actuator, the filter capacitor is connected between the rectifier and the adjustment meter amplitude of the input signal.

Такое устройство позвол ет исключить ложные отключени при различных переходных режимах синхронной мащины (иуске, синхронизации , ресенхронизации, набросе нагрузки и т. п.) и пульсирующих и | езкопеременных нагрузках, а также упростить настройку защиты как по амплитуде, так и по времени срабатывани .Such a device makes it possible to eliminate false disconnections at different transient modes of synchronous maschine (iusk, synchronization, resynchronization, loading, etc.) and pulsating and | Variable loads, as well as simplify the setting of protection both in amplitude and response time.

На чертеже представлена прннципизль а электрическа схема устройства дл защиты бесщеточной синхронной мащины от повреждений . в ее вращающейс части.The drawing shows the principle of the electrical circuit of the device for protecting the brushless synchronous maschine from damage. in its rotating part.

Устройство содержит трансформатор тока 1, выпр митель 2, подключенный ко вторичной обмотке трансформатора, конденсатор 3 фильтра , потенциометр 4 регулировки амплитуды входного сигнала, пороговый элемент - стабилитрон 5, усилитель 6 на транзисторе, элемент временной задержки 7, выполненный на транзисторе 8, потенциометре 9, конденсаторе iO и стабилитроне 11, и исполнительный элемент 12 с усилителем. Выход исполнительного элемента 12 подключен к схеме управлени синхрогшой машины. Дл уменьшени вли ни эффекта гюдмагничнвани и снижени габаритов трансформатора 1 последний может быть подключен в цепь обмотки возбуждени черезThe device contains a current transformer 1, a rectifier 2 connected to the transformer secondary winding, a filter capacitor 3, an input signal amplitude adjustment potentiometer 4, a threshold element — Zener diode 5, an amplifier 6 on a transistor, a time delay element 7 made on a transistor 8, potentiometer 9 , iO capacitor and zener diode 11, and the actuator 12 with an amplifier. The output of the actuator 12 is connected to the control circuit of the synchro machine. To reduce the effect of the magnetisation effect and reduce the size of the transformer 1, the latter can be connected to the field winding through

Устройство дл защиты работает следующим образом. Возникающие в токе возбуждени возбудител в результате повреждени во вращающейс части системы возбуждени пульсации выдел ютс трансформатором тока I, выпр мл ютс выпр мителем 2 и сглаживаютс конденсатором 3 фильтра. Посто нна времени фильтра выбрана такой, при которой можно обеспечить достаточную сглаженность сигнала , определ емого повреждением. Далее сигнал поступает на потенциометр 4 регулировки амплитуды входного сигнала и стабилитрон 5, включенный в базу транзисторного усилител 6. При лревыщении входным сигналом порога срабатывани порогового элемента - стабили5 трона 5 усилитель 6 отпираетс , а транзистор S элемента временной задержки закрываетс . Начинаетс зар д конденсатора 10. Скорость зар да конденсатора регулируетс потенциометром 9 регулировки длительности задержки. Когда напр жение на конденсаторе 10 достигнетThe security device operates as follows. The excitations in the exciter current as a result of damage in the rotating part of the excitation system are pulsed by the current transformer I, rectified by rectifier 2 and smoothed by filter capacitor 3. The filter time constant is chosen so that it is possible to ensure sufficient smoothness of the signal determined by the damage. The signal then goes to potentiometer 4 for adjusting the amplitude of the input signal and Zener diode 5 included in the base of transistor amplifier 6. When the input signal is triggered by a threshold element — stabilizer of the throne 5, amplifier 6 is unlocked and the transistor S of the time delay element is closed. The charge of the capacitor 10 begins. The charge rate of the capacitor is adjusted by the delay-delay adjustment potentiometer 9. When the voltage on the capacitor 10 reaches

напр жеки , определ емого стабилитроном П, сигнал попадает на усилитель исполнительного элемента 12. Последний производит требуемые переключени в цеп х управлени и сигналнзацпй синхронной машины. Необходимое вре мй срабатывани защиты, позвол ющее отстроитьс от переходных режимов и некоторых резкопеременных нагрузок, устанавливаетс с помощью потенциометра 9.voltage determined by the zener diode P, the signal falls on the amplifier of the actuating element 12. The latter performs the required switching in the control and signal circuits of the synchronous machine. The required response time of the protection, allowing it to be rebuilt from transients and some rapidly alternating loads, is set using a potentiometer 9.

Отстройка защиты от сигналов, имеющих ч астоту, бизкую к частоте сигнала, определ ешго повреждением во вращающейс части сийхронной машины, производитс путем соответствующего выбора стабилитрона 5 и уставки потенциометра 4, так как эти сигналы, нос щие периодический характер, имеют амплиThe detuning of protection from signals having a frequency that is low to the frequency of the signal, determined by damage in the rotating part of the synchronous machine, is made by an appropriate selection of Zener diode 5 and the setpoint of potentiometer 4, since these signals, which are periodic in nature, have an amplitude

туду, значительно меньшую, чем амплитуда сигнала повреждени .This is significantly less than the amplitude of the damage signal.

Яри работе синхронной мащины в режиме пульсирующей или резкопеременной нагрузки с низкой частотой пульсаций статерного тока, что имеет место, например, в компрессорныхJari operation of synchronous maschiny in the mode of pulsating or sharply alternating load with a low frequency of pulsations of the stater current, which takes place, for example, in the compressor

8 или насосных агрегатах, когда амплитуда сигнала - понехи превышает уставку срабатывани защиты по амплитуде, происходит апериодический зар д и разр д конденсатора 3 фильэра , так как его посто нна времени выбрана так, чтобы эффективно сглаживать лищь высокочастотные составл ющие сигнала. Таким образом низкочастотный сигнал, преобразу сь на пороговом элементе 5 и усилителе в пр моугольг ные импульсы, открывает и закрывает транзистор 8 элемента задержки. Конденсатор 10 через8 or pump units when the amplitude of the signal exceeds the amplitude of the protection response in amplitude, aperiodic charging and discharging of the capacitor 3 of the filter takes place, since its time constant is chosen to effectively smooth the high-frequency components of the signal. Thus, the low-frequency signal, transformed on the threshold element 5 and the amplifier into square-wave pulses, opens and closes the transistor 8 of the delay element. Condenser 10 through

0 открытый эмиттер-коллекторный переход транзистора 8 разр жаетс практически мгновенно каждый полупериод частоты следовани сигнала-помехи , что предотвращает накопление зар да на конденсаторе 10, а следовательно и ложные срабатывани защиты.0 an open emitter-collector junction of the transistor 8 is discharged almost instantaneously each half-period of the signal-to-noise frequency, which prevents the accumulation of charge on the capacitor 10, and hence the false positives of the protection.

Испытани данного устройства аоказали, что оно эффективно защищено от высокочастотных и от низкочастотных сигналов-помех, вызываемых нормальными переходными и кипзиустановившимис режимами бесщ точиой синФормула изобретени Tests of this device have shown that it is effectively protected from high-frequency and low-frequency signal-interferences caused by normal transient and quiescent modes without any syn them of the invention.

Устройство дл защиты бесщеточной синхронной машины от повреждений а ее вращающейс части, содержащее трансформатор тока, первична обмотка которого включена в uejib обмотки возбуждени возбудител переменного тока, а вторична обмотка через выпр митель подключена к потенциометру регулировки амплитуды входного сигнала, конденсатор фильтра, пороговый н исполнительный элементы, отличающеес тем, что, с целью повыщени селективности, оно дополнительно снабжено последовательно соединенными усилителем и элементом временной задержки, выполненным в виде транзистора, в коллектор ко торого включен потенциометр регулировки длительности Задержки, а врсм залающий конденсатор включен между его коУ1лскт()ром и минусом источника питани , причем вход усилител присоединен к пороговому элементу, а выход элемента выдержки времени - к исполнительному элементу, конденсатор фильтра включен между выпр мителем и .потенциометром регулировки амплитуды входного сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:A device for protection of a brushless synchronous machine against damage to its rotating part, containing a current transformer, the primary winding of which is included in the exciter winding uejib of the alternating current exciter, and the secondary winding through a rectifier connected to an input amplitude potentiometer, filter capacitor, threshold and actuator , characterized in that, in order to increase the selectivity, it is additionally equipped with series-connected amplifier and a time delay element, in Made in the form of a transistor, in the collector of which the potentiometer adjusts the Delay duration, and the booster capacitor is connected between its connector () and minus the power supply, the amplifier input is connected to the threshold element, and the output of the time delay element is to the actuator, capacitor The filter is connected between the rectifier and the amplitude adjustment potentiometer of the input signal. Sources of information taken into account in the examination:

1.Патент ФРГ № 1.169.577, кл. 21 с 68/50, 28.08.69. -.1. The patent of Germany No. 1.169.577, cl. 21 with 68/50, 08.28.69. -.

2.Патент Великобритании № 1.071.165, кл. Н 2 А. 07.06.67.2. The UK patent number 1.071.165, cl. H 2 A. 07.06.67.

3.Патент США № 3.210.603, кл. 317-13, 05.10.65.3. US patent number 3.210.603, cl. 317-13, 10/05/65.

нашему to our