SU754556A1 - Device for maximum current protection of three-phase load - Google Patents

Device for maximum current protection of three-phase load Download PDF

Info

Publication number
SU754556A1
SU754556A1 SU782631622A SU2631622A SU754556A1 SU 754556 A1 SU754556 A1 SU 754556A1 SU 782631622 A SU782631622 A SU 782631622A SU 2631622 A SU2631622 A SU 2631622A SU 754556 A1 SU754556 A1 SU 754556A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
phase
windings
load
currents
thyristor
Prior art date
Application number
SU782631622A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Lev B Masandilov
Yurij V Rozhankovskij
Oleg S Khachapuridze
Yurij Getman
Aleksandr P Bogoslovskij
Viktor S Barkov
Zoya S Volkova
Aleksandr G Kosachev
Original Assignee
Mo Energeticheskij Institut
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 Mo Energeticheskij Institut filed Critical Mo Energeticheskij Institut
Priority to SU782631622A priority Critical patent/SU754556A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU754556A1 publication Critical patent/SU754556A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты асинхронного электродвигателя питаемого от тиристорного регулятора напряжения, например для электроприводов крановых механизмов в случае обрыва в 5 цепи тиристора или при исчезновении управляющего импульса на тиристоре.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect an asynchronous electric motor supplied from a thyristor voltage regulator, for example, for electric drives of crane mechanisms in the event of a break in the thyristor circuit 5 or when the control pulse disappears on the thyristor.

Известно устройство для защиты трехфазных электроустановок от несимметрии фазных токов, содержащее выпрямитель, фильтр второй гармоники, сглаживающий фильтр и блок сравнения. Фильтр второй, гармоники из переменной составляющей выпрямленного напряжения выделяет напряжение второй гармоники, которое выпрямляется, сглаживается и потом сравнивается с постоянной составляющей выпрямленного напряжения и при их определенном соотношении на выходе устрой- м ства появляется сигнал, используемый для защиты .A device for protection of three-phase electrical installations from asymmetry of phase currents is known, comprising a rectifier, a second harmonic filter, a smoothing filter, and a comparator unit. Filter the second harmonic of the variable component of the rectified voltage selects the voltage of the second harmonic, which is rectified, smoothed and then compared with the DC component of the rectified voltage and at their output to a specific ratio ustroy- m-OPERATION appears a signal used for protection.

Недостатками устройства являются его неработоспособность при появленииThe disadvantages of the device are its inoperability when

22

в токе нагрузки постоянной составляющей, а также невозможность использования для защиты трехфазной цепи, питаемой от несимметричного тиристорного регулятора напряжения.in the current load of the constant component, as well as the inability to use to protect the three-phase circuit supplied from an unbalanced thyristor voltage regulator.

Известно также устройство для контроля неисправностей вентилей. В нем используется дифференциальный трансформатор, магнитный поток которого при исправном состоянии тиристоров компенсируется с помощью дополнительной обмотки, получающей питание от регулируемого источника ^2].It is also known a device for monitoring valve failures. It uses a differential transformer, the magnetic flux of which is in good condition of the thyristors is compensated by an additional winding that receives power from an adjustable source ^ 2].

Недостатком этого устройства является невозможность его применения для трехфазной нагрузки, соединенной с источником питания трехпроводной линией, а также при регулировании угла , отпирания тиристоров.A disadvantage of this device is the impossibility of its use for a three-phase load connected to the power source by a three-wire line, as well as when adjusting the angle of unlocking the thyristors.

Наиболее близким к предлагаемому по' технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для токовой защиты асинхронного двигателя и тиристоров от недопустимых значений токаThe closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a device for current protection of an induction motor and thyristors from unacceptable values of current

3 7545563 754556

4four

статора. Это устройство содержит три трансформатора тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу нагрузки, а вторичные обмотки шунтированы резисторами, соединены в звезду и подключен!.! ко входу трехфазного выпрямителя, а выход выпрямителя через сглаживающий фильтр подключен к исполнительному органу и. Недостатками такого устройства являются его ограниченные функциональные возможности и, в частности, неработоспособность при наличии постоянных составляющих фазных токов нагрузки, которые появляются, например, при обрыве цепи тиристора, а также при исчезновении управляющего импульса на тиристоре и могут привести к перегрузке по току элементов нагрузки, в качестве которой может служить, например, трехфазный асинхронный двигатель. Анализ режимов работы асинхронного электродвигателя с неисправным тиристорным регулятором напряжения показывает, что на пониженных скоростях потери в обмотках статора увеличиваются почти в 3 раза по сравнению с нормальным режимом работы.the stator. This device contains three current transformers, the primary windings of which are included in each phase of the load, and the secondary windings are shunted by resistors, connected in a star and connected!.! to the input of the three-phase rectifier, and the output of the rectifier through a smoothing filter is connected to the actuator and. The disadvantages of this device are its limited functionality and, in particular, inoperability in the presence of constant components of the phase load currents, which appear, for example, when the thyristor circuit is broken, as well as when the control pulse disappears on the thyristor and can lead to overload current elements of the load, which can be, for example, a three-phase asynchronous motor. An analysis of the operating modes of an asynchronous electric motor with a faulty thyristor voltage regulator shows that at lower speeds the losses in the stator windings increase by almost 3 times compared with the normal mode of operation.

Это является причиной имеющего место в практике выхода из строя двигателя, работающего с указанной выше неисправностью тиристорного регулятора напряжения.This is the reason for the occurrence in practice of the failure of a motor operating with the thyristor voltage regulator indicated above.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.The purpose of the invention is to expand the functionality of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для максимальной токовой защиты . трехфазной нагрузки, содержащее тиристорный регулятор напряжения, подключенный к фазам защищаемой наг'рузки, трансформаторы тока в каждой фазе, первичные обмотки которых подключены к фазам защищаемой нагрузки, а вторичные обмотки нагружены на соответствующие резисторы, соединены в звезду и подключены ко входам трехфазного выпрямителя, выход которого через сглаживающий фильтр подключен к одному входу исполнительного органа, выход которого подключен к управляющему входу тиристорного :регулятора напряжения, дополнительно введены трехфазный трансформаторный блок, однофазный двухполупериодный выпрямитель и сглаживающий фильтр, причем первичные обмотки трехфазного трансформаторного блока подключены к фазам защищаемой нагрузки, а вторичные обмотки, соединенные в разомкнутый треугольник, подключены через однофазный двухполупериодный выпрямитель и вновь введенный ·This goal is achieved by the fact that the device for overcurrent protection. a three-phase load containing a thyristor voltage regulator connected to the phases of the protected load, current transformers in each phase, the primary windings of which are connected to the phases of the protected load, and the secondary windings are loaded on the corresponding resistors, are connected in star and connected to the inputs of the three-phase rectifier, output which through a smoothing filter is connected to one input of the executive body, the output of which is connected to the control input of the thyristor: voltage regulator, additionally introduced three azny transformer unit, the single-phase full-wave rectifier and a smoothing filter, the three-phase primary windings of the transformer unit are connected to the phases of the protected load, and the secondary windings connected to open delta, connected through single-phase full-wave rectifier, and the newly introduced ·

сглаживающий фильтр к другому входуsmoothing filter to another input

вышеупомянутого исполнительного органа.the aforementioned executive body.

Трехфазный трансформаторный блок выполнен в виде трехфазного трансформатора напряжения, первичные обмотки которого соединены в звезду.The three-phase transformer unit is designed as a three-phase voltage transformer, the primary windings of which are connected in a star.

Трехфазный трансформаторный блок выполнен в виде соединенных в разомкнутый треугольник дополнительных вторичных обмоток упомянутых трансформаторов тока.The three-phase transformer unit is made in the form of additional secondary windings of the above-mentioned current transformers connected in an open triangle.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - соответственно функциональные схемы устройства при использовании в качестве трехфазного трансформаторного блока трансформатора напряжения и дополнительных вторичных обмоток трансформаторов тока; на фиг. 4 - экспериментальные механические характеристики асинхронного электропривода с тиристорным регулятором напряжения. Сплошными линиями показаны полученные экспериментально механические характеристики асинхронного двигателя типа МТ-1И-6 3,5кВт, 908 об./мия при питании от исправного тиристорнош) регулятора напряжения: в разомкнутой системе при полностью открытом регуляторе характеристика а и жесткие механические характеристики б, в, г для замкнутой системы электропривода. Пунктирными линиями показаны соответствующие характеристики д, е, ж, з, при отсутствии тока в цепи одного тиристора, что имеет место, например при отсутствии импульса на управляющем электроде этого тиристора. Характеристики на фиг. 4 сняты для схемы на фиг. 2, где в качестве трехфазной нагрузки 1 используется двигатель с контактными кольцами.FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 and 3 are respectively functional diagrams of the device when using a voltage transformer and additional secondary windings of current transformers as a three-phase transformer unit; in fig. 4 - experimental mechanical characteristics of an asynchronous electric drive with a thyristor voltage regulator. The solid lines show the experimentally obtained mechanical characteristics of an asynchronous motor type MT-1I-6 3.5 kW, 908 rpm with power from a healthy thyristor voltage regulator: in an open system with fully open controller, characteristic a and rigid mechanical characteristics b, c, g for a closed drive system. The dashed lines show the corresponding characteristics of d, e, g, s, in the absence of current in the circuit of one thyristor, which occurs, for example, in the absence of a pulse on the control electrode of this thyristor. The characteristics in FIG. 4 removed for the circuit in FIG. 2, where a three-phase load 1 uses a motor with slip rings.

Устройство содержит трехфазную нагрузку 1, питаемую от тиристорного регулятора 2 напряжения (который может быть выполнен как по симметричной, так я по несимметричной схемам), трансформаторы 3, 4 и 5 первичные обметки которых включены последовательно с выходными зажимами тиристорного регулятора 2' напряжения^ а вторичные обмотки шунтированы резисторами 6,7 и 8 и соединены в звезду, выходы которой подключены ко входу трехфазного выпрямленного моста 9, выход моста 9 подключен через сглаживающий фильтр 10 к одно5The device contains a three-phase load 1, powered by a thyristor voltage regulator 2 (which can be made both symmetrically and asymmetrically), the transformers 3, 4 and 5 of the primary overlays are connected in series with the output terminals of the thyristor regulator 2 'voltage ^ a secondary the windings are bridged by resistors 6.7 and 8 and connected to a star, the outputs of which are connected to the input of a three-phase rectified bridge 9, the output of bridge 9 is connected via a smoothing filter 10 to one 5

754556754556

66

му входу исполнительного органа 11, трехфазный трансформаторный блок 12 первичные обмотки которого 13, 14и ^подключены к фазам нагрузки, а вторнчныеобмотки 16, 17 и 18 соединены в разомкнутый треугольник моста и подключены ко входу выпрямительного моста 19, выходы которого подключены через сглаживающий фильтр 20 ко второму входу исполнительного органа 11, а выход последнего соединен со входом системы управления регулятора 2 напряжения.th input of the executive body 11, a three-phase transformer unit 12 primary windings of which 13, 14 and ^ are connected to the load phases, and the secondary windings 16, 17 and 18 are connected in an open triangle of the bridge and connected to the input of the rectifier bridge 19, the outputs of which are connected through a smoothing filter 20 to the second input of the Executive body 11, and the output of the latter is connected to the input of the control system of the voltage regulator 2.

В устройстве (см. фиг. 2) в качестве блока 12 использован трехфазный трансформатор напряжения, первичные обмотки которого соединены в звезду и подключены к зажимам трехфазной нагрузки 1, а вторичные обмотки соединены в разомкнутый треугольник и подключены ко входу выпрямительного моста 19.In the device (see Fig. 2), a three-phase voltage transformer is used as a unit 12, the primary windings of which are connected in a star and connected to the terminals of a three-phase load 1, and the secondary windings are connected in an open triangle and connected to the input of a rectifier bridge 19.

В устройстве (см, фиг, 3) трансформаторы тока 3, 4 и 5 содержат дополнительные вторичные обмотки 16, 17 и 18 соответственно, соединенные в разомкнутый треугольник и подключенные ко входу выпрямительного моста 19.In the device (see, fig. 3), current transformers 3, 4 and 5 contain additional secondary windings 16, 17 and 18, respectively, connected in an open triangle and connected to the input of a rectifier bridge 19.

Устройство работает следующим образом . ч The device works as follows. h

Если фазные токи нагрузки 1 имеют недопустимо большие значения и не содержат постоянных составляющих, то на первом входе исполнительного органа 11 подключенного к трехфазному выпрямителю 9, появляется напряжение, вызывающее его срабатывание, что приводит к отключению тиристорного регулятора 2 напряжения (например, путем снятия управляющих импульсов с управляющих электродов тиристоров регулятора 2).If the phase currents of the load 1 have unacceptably large values and do not contain constant components, then at the first input of the actuator 11 connected to the three-phase rectifier 9, a voltage appears causing it to trigger, which causes the thyristor voltage regulator 2 to turn off (for example, by removing control pulses from control electrodes of thyristor regulator 2).

Если же отсутствует ток в цепи одного тиристора регулятора 2 (например, из-за нарушения контакта зажима проводника, подходящего к управляющему электроду тиристора), то в цепи нагрузки появляются постоянные составляющие токов. В этом случае из-за насыщения трансформаторов тока 3, 4 и 5 сигнал на выходе выпрямителя 9 оказывается недостаточным для срабатывания исполнительного органа 11, однако на его втором входе возникает напряжение, вызывающее срабатывание исполнитель-’ ного органа, что приводит к отключению тиристорного регулятора 2 напряжения. Допустим, что трехфазный трансформаторный блок 12 состоит из трех отдельных середечников, на одном из которых, расположены обмотки 13 и 16, на другом - обмотки 14 и 17, а на третьем обмотки 15 и 18, Примем первичные обмотки 13, 14 и 15 подключены к фазамIf there is no current in the circuit of one thyristor of the regulator 2 (for example, due to a broken contact of the conductor clamp suitable to the control electrode of the thyristor), then constant components of currents appear in the load circuit. In this case, due to the saturation of the current transformers 3, 4 and 5, the signal at the output of the rectifier 9 is insufficient for actuating the actuator 11, however, a voltage appears at its second input causing the actuator to operate, which causes the thyristor regulator 2 to turn off voltage. Suppose that the three-phase transformer unit 12 consists of three separate middle plates, one of which has windings 13 and 16, the other windings 14 and 17, and the third windings 15 and 18, Let's accept the primary windings 13, 14 and 15 are connected to phases

нагрузки, а вторичные обмотки 16, 17loads, and secondary windings 16, 17

5 и 18 соединены в разомкнутый треугольник и подключены ко входу выпрямителя 19. .Допустим также, что сопротив ление второго входа исполнительного органа 11 достаточно велико. При этом5 and 18 are connected in an open triangle and connected to the input of the rectifier 19. It is also admissible that the resistance of the second input of the executive body 11 is sufficiently large. Wherein

10 можно пренебречь током, протекающим по обмоткам 16, 17 и 18, а в таком случае можно принять, что трехфазный трансформаторный блок 12 работает в режиме холостого хода. Примем также,10, the current flowing through the windings 16, 17, and 18 can be neglected, and in this case, it can be assumed that the three-phase transformer unit 12 is in idle mode. We will also accept

15 что сумма токов , ΐ44 , проте„ кающих по первичным обмоткам 13, 1415 that the sum of currents, ΐ 44 , flowing through the primary windings 13, 14

и 15 равна нулю, т.е.and 15 is zero, i.e.

ϊ, Λ+'ΐ ,+ 1 г. - 0. 43 44 45ϊ, Λ + 'ΐ, + 1 g. - 0. 43 44 45

(1)(one)

20 Если при указанных условиях по фазам нагрузки 1, питающихся от регулятора 2 напряжения, протекают токи, то на вторичных обмотках 16, 17 и 18 трансформаторного блока 12 наводятся электро25 движущие силы, соответственно равные20 If, under the specified conditions, the currents of the load 1 supplied by the voltage regulator 2 flow currents, then the secondary windings 16, 17 and 18 of the transformer unit 12 induce electric 25 driving forces, respectively

(2/(2 /

4747

?. =-=? = - =

ха <51 ha <51

(3/(3 /

30thirty

3535

' лб'/'lb' /

(41(41

где ψ.where ψ.

оИoi

- потокосцепления обмоток 16, 17 и 18 соответственно;- flux linkage of the windings 16, 17 and 18, respectively;

- взаимоиндуктивности между обмотками 13 и 16, 14 и 17, 15 и 18- mutual inductances between windings 13 and 16, 14 and 17, 15 and 18

соо тв етств енно.accordingly.

При этом напряжение ка входе выпрямителя 19In this case, the voltage on the input of the rectifier 19

45 и -г -е »2. -^1КЛ^<за’лчз'45')·· υβΜ9'V Ча--(51 45 and -r »2. - ^ 1 КЛ ^ <з + м а'лч + м з'45 ') ·· υ βΜ9'V Cha - (51

Если фазные токи нагрузки 1 не содержат постоянных составляющих, то иIf the phase currents of the load 1 do not contain constant components, then

50 » · · . ·50 " · · . ·

токи , ι, I ^5 соответственно в обмотках 13, 14 и 15 не содержат постоянных составляющих, а при этом все сердечники трехфазного трансформаторкого блоха 12 работают на линейных участках кривых намагничивания, и, поскольку эти-сердечники выполнены одинаковыми, то взаимоиндуктивности Μ , М 2 и М равны между собой, а напряжениеThe currents ι, I ^ 5, respectively, in windings 13, 14 and 15 do not contain constant components, while all three-phase transformer flea cores 12 operate on linear sections of magnetization curves, and since these cores are made the same, then mutual inductances Μ, M 2 and M are equal to each other, and the voltage

754556754556

К/., равно нулю, что следует также из формулы выражения (5) с учетом соотношения { I).K /., Is equal to zero, which also follows from the formula of expression (5) in view of the relation (I).

Если фазные токи нагрузки 1 содержат постоянные составляющие, то и токи 1^3, '44 , ϊ<5 в первичных обмотках трехфазногО трансформаторного элемента также содержат постоянные составляющие, причем сумма постоянных составляющих токов в указанных первичных обмотках согласно ( 1) равна нулю. При этом по обмоткам 13, 14 и 15 протекают постоянные составляющие токов разных значений. Если значения постоянных составляющих токов одинаковы, то их сумма не равняется нулю, что противоречит условию (ΐ). Наличие постоянных составляющих токов в обмотках 13, 14 и 15 вызывает насыщение сердечников трехфазного трансформаторного элемента, причем степень насыщения различных сердечников неодинакова, так как по обмоткам 13, 14 и 15 протекают постоянные составляющие токов равной величины, как показано выше. Следовательно, при этом взаимоиндуктивности М, , М 2 , М3 не равны междуIf the phase currents of the load 1 contain constant components, then the currents 1 ^ 3, '44, ϊ <5 in the primary windings of the three-phase transformer element also contain constant components, and the sum of the constant components of the currents in these primary windings according to (1) is zero. In this case, the constant components of currents of different values flow through the windings 13, 14 and 15. If the values of the constant components of currents are the same, then their sum does not equal zero, which contradicts the condition (ΐ). The presence of constant components of currents in the windings 13, 14 and 15 causes saturation of the cores of the three-phase transformer element, and the degree of saturation of the various cores is not the same, since the constant components of currents of equal magnitude flow through the windings 13, 14 and 15, as shown above. Consequently, the mutual inductances M, M 2, M3 are not equal between

собой, а.в таком случае напряженней^ на входе выпрямителя 19, и, соответ- Л ственно на втором входе исполнительного органа 11, не равно нулю.a, AV this case, the voltage at the rectifier input ^ 19, and accordingly stvennoj A second input actuator 11 is not equal to zero.

В самом деле, допустим, что равна нулю сумма видаIndeed, suppose that zero is the sum of the form

Μ ί + КА ι л Μ ι -О ( 345 (θ)Μ ί + KA ι l Μ ι -O (345 (θ)

Тогда из последнего выражения с учетом формулы ( 1) следуетThen from the last expression, taking into account formula (1) it follows

10ten

1М„1M"

(7)(7)

4040

откуда видно, что между значениями токов (дд и ‘45 В каждый момент време, ни имеет место определяемая только значениями вэаимоиндуктивностей количественная связь, а этого не может быть, так как токи ι 44 и переменные и изменяются во времени; например^в один момент времени равен нулю ток в другой момент времени равен нулю ток . Следовательно, сумма вида (Мд» + М2Ч4 + М%»49 ) при разных Мд, , М3не может равняться нулю, а при этом согласно формуле (5) и напряжение 9^^ не равно нулю.whence it is clear that between the values of currents (dd and '45 At every moment of time, there is a quantitative relationship determined only by the values of aerodynamic inductances, but this cannot be, since the currents ι 44 and variables change in time; for example, ^ at one moment time is equal to zero the current at another moment of time is equal to zero. Therefore, the sum of the form ( MD » 4e + M2 × 4 + M % » 4 9 ) with different MD, M 3 cannot equal zero, and according to the formula (5) and voltage 9 ^^ is not zero.

//

Следовательно, при отсутствии постоянных составляющих фазных токов нагрузки 1 напряжение на входе выпрямителяTherefore, in the absence of constant components of the phase load currents 1 voltage at the input of the rectifier

1515

2020

19, и соответственно, на втором входе исполнительного органа 11, равно нулю как при симметричной, так и при несимметричной схемах регулятора 2 напряжения, поскольку в рассуждениях не используют условие, согласно которому по фазам протекают токи одинаковой амплитутуды, а принимают во внимание только соотношение ( 1).19, and, accordingly, at the second input of the executive body 11, is zero for both the symmetric and asymmetric circuits of the voltage regulator 2, since the reasoning does not use the condition that the currents of the same amplitude pass through the phases, but take into account only the ratio ( one).

Трехфазный трансформаторный блок 12 может быть выполнен как в виде трансформаторов напряжения, так и в виде трансформаторов тока, поскольку в обоих случаях оказываются справедливыми формулы (2) - ( 5).Three-phase transformer unit 12 can be made in the form of voltage transformers, and in the form of current transformers, since in both cases the formulas (2) - (5) are valid.

Трехфазный трансформаторный блок 12 может быть выполнен не только на основе трех одинаковых сердечников, но и на основе многофазной магнитной системы, используемой, например для трехфазного трансформатора (см. фиг.2). Действительно, в последнем случае потокосцепления Ц> л , > Ψ3 вторичныхThree-phase transformer unit 12 can be performed not only on the basis of three identical cores, but also on the basis of a multi-phase magnetic system used, for example, for a three-phase transformer (see Fig. 2). Indeed, in the latter case, the flux linkages C> l ,> Ψ3 secondary

обмоток трансформаторного блока равныwindings of the transformer unit are equal

V ^44-46^4,5-46^5 ’V ^ 44-46 ^ 4,5-46 ^ 5 ’

Ч,22'4443-41’4345-41'45 W, 2 = M 2'44 + C 43-41'43 + M 45-41'45

(8)(eight)

(9)(9)

(10)(ten)

30thirty

’ +ΗΛ,’+ ΗΛ,

3 45 43-4$ 43 44-П 44’3 45 43-4 $ 43 44-П 44 ’

3535

4545

5050

где М,. ..... М,.. - вэаимноиндуктив44-10 44"17where m, ..... M, .. - weaimnoinduktiv44-10 44 "17

ности между расположенными на разных сердечниках соответствующими первичными и вторичными обмотками (например, взаимоиндуктив-. ность между обмотками 14 и 16).between primary cores and secondary windings located on different cores (for example, mutual inductance between windings 14 and 16).

Если токи, протекающие по первичным обмоткам 13, 14 и 15, не содержат постоянных составляющих, то магнитная система трехфазного трансформаторного элемента ненасышена, а при этом взаимоицдуктивности между первичными и вторичными обмотками, расположенные на одном сердечнике, и между первичными и вторичными обмотками, расположенными ка разных сердечниках, соответстветвенно одинаковы, т.е.If the currents flowing through the primary windings 13, 14 and 15 do not contain constant components, then the magnetic system of the three-phase transformer element is not saturated, and the mutual conductance between the primary and secondary windings located on the same core and between the primary and secondary windings located different cores are the same, i.e.

5555

(и)(and)

М ~ КА * КД Л446 ^4-2 / (12)M ~ KA * KD L446 ^ 4-2 / (12)

где М<э и М42 - постоянные величины.where M <e and M42 are constant values.

99

754556754556

10ten

При условиях (1'1) и (12) с учетом соотношения ( 1) из (8) и ( 10) следуетUnder conditions (1'1) and (12), taking into account the relation (1), from (8) and (10) it follows

(13)(13)

(14)(14)

(15)(15)

откуда аналогично формулам (2), (3), (4) и (5) с учетом соотношения (1)whence it is similar to formulas (2), (3), (4) and (5) with regard to relation (1)

10ten

ВМ9 4<а 47 ЛЯVM9 4 <a 47 LA

(Ми)'(Mi) '

4‘,four',

сИ (16.)SI (16.)

т.е. в случаях отсутствия в фазных 15 those. in cases of absence in phase 15

токах нагрузки 1 постоянных составляющих напряжение О^дравко нулю. Если же фазные токи нагрузки 1 содержат постоянные составляющие, то, аналогично вышеописанному, различные сердечники 20 будут насыщены в разной степени, взаимоиндуктивности между различными обмотками будут отличаться между собой и напряжение и в* будет отлично от нуля. 25load currents 1 constant components of the voltage O ^ Dravko zero. If, however, the phase currents of load 1 contain constant components, then, similarly to the above, different cores 20 will be saturated to different degrees, mutual inductances between different windings will differ from each other and the voltage will be different from zero. 25

Принцип действия устройства на фиг.2, где в качестве трехфазного трансформаторного блока используется трансформатор напряжения аналогичен вышеописанному. Поскольку первичные обмотки зоThe principle of operation of the device in figure 2, where as a three-phase transformer unit voltage transformer is used is similar to the above. Since the primary windings are

трансформатора соединены в звезду, то сумма токов, протекающих по этим обмоткам, равна нулю.the transformer is connected to a star, then the sum of the currents flowing through these windings is zero.

В устройстве на фиг. 3 в качестве трехфазного трансформаторного блока 35In the device of FIG. 3 as a three-phase transformer unit 35

использованы дополнительные вторичные обмотки 16, 17 и 18 трансформаторов тока 3, 4 и 5 соответственно. Принцип действия устройства на фиг. 3 аналогичен описанному. По первичным о&лоткам 40 трансформаторов 3, 4 и 5 тока протекают непосредственно фазные токи 1 д,additional secondary windings 16, 17 and 18 of current transformers 3, 4 and 5, respectively, were used. The principle of operation of the device in FIG. 3 is similar to that described. The primary current trays 40 transformers 3, 4 and 5 current flow directly phase currents 1 d,

,1С нагрузки и в случае соединения трехфазной нагрузки в звезду сумма этих токов равна нулю , т.е. 45, 1 С load and in case of connection of a three-phase load into a star, the sum of these currents is zero, i.e. 45

\'ί0*'ο·Ο\ 'ί 0 *' ο · Ο

Потокос цеп ления , дополнительных вторичных обмоток 16, 17 и 18 трансформаторов 3, 4 и 5 тока 50 соответственно равныThe flow of power, additional secondary windings 16, 17 and 18 of transformers 3, 4 and 5 of current 50 are respectively

(18) (18) ’ΛΆν, ’ΛΆν, (19) (nineteen) (20) (20)

где - взаимоиндуктивности между первичными и дополнительными вторичными обмотками трансформаторов 3,4 и 5 тока соответственно;where - mutual inductance between the primary and additional secondary windings of transformers 3,4 and 5 current, respectively;

м4, *Л5 , - взаимоиндуктивности между вторичными обмотками трансформаторов тока 3,4 и 5 соответственно;m 4 , * L 5 , - mutual inductances between the secondary windings of current transformers 3,4 and 5, respectively;

14 ’ 1 б 1 1 6 " 70X11 в шуитированных резисторами вторичных обмотках трансформаторов тока 3,4 и 5 соответственно. 1 4 ' 1 б 1 1 6 " 70X11 in the secondary windings of the current transformers 3,4 and 5 respectively resisted in resistors, respectively.

Если фазные токи нагрузки не Содержат постоянных составляющих, то трансформаторы тока 3,4 и 5 работают на линейных участках кривых намагничивания. При этом справедливы соотношенияIf the phase currents of the load do not contain constant components, current transformers 3,4 and 5 operate on linear sections of the magnetization curves. At the same time, the relations

где Μθ и Мдб - постоянные величины. Кроме того, при указанных условиях,where Μθ and Md b are constant values. In addition, under the specified conditions,

когда трансформаторы тока работают в линейном режиме, токи в шунтированных резисторами вторичных обмотках трансформаторов тока пропорциональны токам соответствующих первичных обмоток, а в этом случае потокосцепления ^46 - ψ<7> Несогласно формулы V18), (19) и {20) равныwhen the current transformers operate in linear mode, the currents shunted by resistors in the secondary windings of the current transformers are proportional to the respective currents of the primary windings, and in this case the flux 46 ^ - ψ <7> discordantly formula V18), (19) and {20) are equal

46 46 А ' BUT ' (21) (21) "Vг''V g ' 1 с/ one with/ где К - постоянная where K is a constant величина. magnitude.

Для указанных условий напряжение на входе выпрямителя 19 (аналогично ** устройству на фиг. 1 - см. формулы (1), (2), <3), (4) и (5) равно нулю.For the specified conditions, the voltage at the input of the rectifier 19 (similarly to the device in Fig. 1 - see formulas (1), (2), <3), (4) and (5) is zero.

В случае протекания по фазам нагрузки токов, содержащих постоянные составляющие, имеет место насыщение сердечников трансформаторов токов 3,4 и 5 и, аналогично устройству на фиг. 1 при этом напряжение I)^установится отличным от нуля, что и вызывает срабатывание исполнительного органа 11.In the case of the flow of currents containing constant components in the phases of the load, the cores of the transformers of currents 3,4 and 5 are saturated and, similarly to the device in FIG. 1 while the voltage I) ^ is set to non-zero, which causes the actuation of the actuator 11.

Трехфазный трансформаторный блокThree phase transformer unit

может быть выполнен в виде отдельных,can be made as separate,

ιιιι

754556754556

дополнительных трансформаторов тока, первичные обмотки которых включены последовательно в фазы нагрузки, а вторичные обмотки соединены аналогично обмоткам на фиг. 3, однако в этом случае такие обмотки должны оыТь эа'шунтированы резисторами,additional current transformers, the primary windings of which are connected in series to the phases of the load, and the secondary windings are connected similarly to the windings in FIG. 3, however, in this case, such windings must be ea'shunted by resistors,

Устройство целесообразно использовать для крановых асинхронных электроприводов с тиристорными регуляторами напряжения. Это определяется тем, что крановые электроприводы работают в условиях повышенной тряски и вибраций, а при этом возможно нарушение контакта, например· управляющего электрода тиристора с подводящим проводником, что при отсутствии соответствующей защиты приведет к нарушению теплового режима двигателя и выходу его из строя.The device should be used for crane asynchronous electric drives with thyristor voltage regulators. This is determined by the fact that crane actuators operate in conditions of increased shaking and vibrations, and this may cause a breakdown of contact, for example, the control electrode of the thyristor with the supply conductor, which in the absence of adequate protection will lead to a violation of the thermal mode of the engine and its failure.

Из характеристик (см. фиг.4) следует , что при питании асинхронного двигателя от неисправного тиристорного регулятора напряжения (отсутствует управляющий импульс одного тиристора) обеспечивается возможность работы двигателя при всех пониженных скоростях в широком диапазоне изменения момента нагрузки. Таким образом, отмеченнная выше неисправность тиристорного регулятора напряжения внешне никак не проявляется, поэтому двигатель длительное время может работать в указанном режиме. Защита, выполненная в соответствии с известным, на такую неисправность не реагирует.From the characteristics (see figure 4), it follows that when the induction motor is powered from a faulty thyristor voltage regulator (there is no control pulse of one thyristor), the engine can be operated at all reduced speeds in a wide range of load torque variation. Thus, the above-noted fault of the thyristor voltage regulator does not appear externally, therefore, the motor can operate for a long time in the specified mode. Protection made in accordance with the known does not respond to such a fault.

Использование предлагаемого устройства для максимальной токовой защиты дает возможность защитить асинхронный двигатель от выхода его из строя при наличии в фазных токах постоянных составляющих. Стоимость нового двигателя, затраты на работу по βί ο монтажу и ущерб, вызванный возникающий при описанной ситуации вынужденной останбвкой крана, значительно выше, чем стоимость предлагаемого устройства защиты, поэтому его использование имеет высокий экономический эффект.The use of the proposed device for maximum current protection makes it possible to protect an asynchronous motor from its failure if there are permanent components in the phase currents. The cost of the new engine, the cost of work on the βί ο installation and the damage caused by the forced stop of the crane arising from the described situation is much higher than the cost of the proposed protection device, therefore its use has a high economic effect.

Данное устройство имеет простую схему и малую стоимость. Его реализация не встречает технических затруднений.This device has a simple circuit and low cost. Its implementation does not meet technical difficulties.

1212

Claims (3)

Формула изобретенияClaim 1. Устройство для максимальной токовой защиты трехфазной нагрузки, содержащее тиристорный регулятор напряжения, подключенный к фазам защищаемой нагрузки, трансформаторы тока1. Device for maximum current protection of three-phase load, containing a thyristor voltage regulator connected to the phases of the protected load, current transformers в каждой фазе, первичные обмотки которых подключены к фазам защищаемой нагрузки, а вторичные обмотки нагружены на соответствующие резисторы, соединены в звезду и подключены ко входам трехфазкого выпрямителя, выход которого через сглаживающий фильтр подключен к одному входу исполнительного органа, выход которого подключен к управляющему входу тиристорного регулятора напряжения, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, дополнительно введены трехфазный трансформаторный блок, однофазный двухполупериодный выпрямитель и сглаживающий фильтр, причем первичные обмотки трехфазного трансформаторного блока подключены к фазам защищаемой нагрузки, а вторичные обмотки, соединены в разомкнутый треугольник, подключены через однофазный двухполупериодный выпрямитель и вновь введенный сглаживающий фильтр к другому входу вышеупомянутого органа.in each phase, the primary windings of which are connected to the phases of the protected load, and the secondary windings are loaded on the corresponding resistors, are connected in star and connected to the inputs of a three-phase rectifier whose output through a smoothing filter is connected to a single input of the executive body, the output of which is connected to the thyristor control input voltage regulator, which is due to the fact that, in order to expand the functional capabilities of the device, a three-phase transformer unit was additionally introduced, a single-phase two a semi-period rectifier and a smoothing filter, the primary windings of a three-phase transformer unit are connected to the phases of the protected load, and the secondary windings are connected to an open triangle, connected through a single-phase two-wave rectifier and a newly introduced smoothing filter to another input of the aforementioned organ. 2. Устройство по π, 1, о т л и чающее с я тем, что трехфазный трансформаторный блок выполнен в виде трехфазного трансформатора напряжения, первичные обмотки которого соединены в звезду.2. The device according to π, 1, about tl and c with the fact that the three-phase transformer unit is made in the form of a three-phase voltage transformer, the primary windings of which are connected in a star. 3. Устройство по.п. 1, о т л и ч а тоще е с я тем, что трехфазный трансформаторный блок выполнен в виде соединенных в разомкнутый треугольник дополнительных вторичных обмоток упомянутых трансформаторов тока.3. Device by item 1, that is, with the fact that the three-phase transformer unit is made in the form of additional secondary windings of the above-mentioned current transformers connected in an open triangle.
SU782631622A 1978-06-19 1978-06-19 Device for maximum current protection of three-phase load SU754556A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782631622A SU754556A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Device for maximum current protection of three-phase load

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782631622A SU754556A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Device for maximum current protection of three-phase load

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU754556A1 true SU754556A1 (en) 1980-08-07

Family

ID=20771421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782631622A SU754556A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Device for maximum current protection of three-phase load

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU754556A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7050279B2 (en) Method and apparatus for high impedance grounding of medium voltage AC drives
US3775663A (en) Inverter with electronically controlled neutral terminal
US5050059A (en) Frequency changer having parallel partial frequency changers with a DC circuit
EP0162081A1 (en) Ripple reduction circuit for an inverter
US4802053A (en) Control circuitry including phase failure relay
US3529224A (en) Speed control of induction motors with semiconductors and resistors
SU754556A1 (en) Device for maximum current protection of three-phase load
US3539900A (en) Rectifier lockout circuit
US3422338A (en) Reversible current converter for selective direction of current flow through d.c. load and including choke coil with unidirectional current flow
US3519915A (en) High-frequency sine-wave static inverter
RU2300836C1 (en) Three-phase motor unbalance protection device
RU2137277C1 (en) Device for differential reverse-sequence current filter of three-phase power installation
SU1356151A1 (en) Power supply unit
SU997168A1 (en) Device for phase break protection of star-connected three phase electric motor
JPS58151879A (en) Control circuit for alternating current/direct current converting circuit
SU536560A1 (en) Device for the protection of electrical installations
JPH0530758A (en) Power converter
SU995188A1 (en) Device for differential-phase protection of electric motor from interphase short-circuitings
SU773819A1 (en) Method of protecting rectifier from internal short-circuitings
SU674177A1 (en) Multi-phase voltage regulator
SU1358033A1 (en) Arrangement for protecting three-phase induction motor against emergency duty
SU820599A1 (en) Device for maximum current protection of three-phase converter
SU1757056A1 (en) Three-phase voltage/constant voltage converter
SU748633A1 (en) Device for directional protection of ac mains from short-circuiting
SU652643A1 (en) Device for protection of electric plant from voltage failure of any phase