SU909745A1 - Устройство дл защиты синхронного электродвигател от асинхронного режима - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СИНХРОмНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА

I

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройстБзм релейной защиты синхронных электродвигателей .

Известно устройство дл  защиты синхронных электродвигателей от асинхронного режима работы, содержащее магнитный датчик углового положени  ротора, две схемы-формировани  импульсов, триггер, линию задержки и исполнительный орган. При превышении углом нагрузки значени  120 на выхеде исполнительного органа по вл етс  сигнал, действующий на отключение дв.иг.ате:   ГП

Основным недостатком указанного устройства защить синхронного двигател  от асинхронного режима  вл етс  н€о6ход;имоеТ-ь-уетанов.кИ на валу электродвигател  дополнительных приспособлений , необходимых дл  работы магнитного датчика, что не всегда возможно по техническим причинам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  защиты синхронного двигател  от асинхронного режима, содержащее два измерительных элемента мощности, входы которых подключены к измерительным трансформаторам тока и напр жени , а выходы - к эле- . менту совпадени  вспомогательного трансформатора тока, первична  обto мотка которого через резистор подключена к вторичным цеп м измерительного трансформатора напр жени , а вторична  - паралллельно вторичной обмотке измерительного трансформато15 ра тока С2.

Основным недостатком известного устройства  вл етс  сложность его измерительной части в св зи с применением дл  вы влени  асинхроннаго режи20 ма двух реле направлени  мощности, что понижает надежность работы.

Claims (2)

1. Цель изобретени  - упрощение устройства и повышение надежности. 3 Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  защиты синхрон ного электродвигател  от асинхронно го режима, содержащее преобразователь и преобразователь напр же ни , подключенные своими первичными обмотками к фазам питающей сети, вспомогательный трансформатор тока, первична  обмотка которого через ре зистор подключена к вторичной обмотке преобразовател  напр жени , а вторична  - к вторичной обмотке преобразовател  тока, а также элемент И и исполнительный блок, допол нительно снабжено элементом временной задержки и расширителем импульсов , причем входы элемента И подключены к выходам пpeoбpaзoвateл  напр жени  и преобразовател  тока, этом выход элемента И через последовательно соединенные элемент временной задержки и расширитель импульсов подключен к исполнительному блоку. На фиг.1 показана принципиальна  схема устройства с выделением функциональных блоков;на фиг. 2 - врем  импульсные диаграммы работы основны элементов устройства. Устройство содержит преобразователь 1 напр жени , преобразовЬтель 2 тока, вспомогательный трансформатор 3 тока, элемент И k, элемент 5 временной задержки, расширитель 6 импульсов, исполнительный блок 7. На вход преобразовател  1 напр жени  подаетс  напр жение, а на вхо преобразовател  2 тока - ток контро лируемого присоединени . Преобразователь 1 напр жени  и преобразователь 2 тока осуществл ют выделение из синусоидальных входных сигналов положительных полуволн напр жени  и тока. Выходные сигналы преобразовател  1 напр жени  и преобразовател  2 тока поступают на входы элемен та У, k, предназначенного дл  сравне ни  пол рности входных сигналов.с вы хода элемента И 4 сигналы поступают на элемент 5 временной задержки, осуществл ющий задержку входного си нала на заданное врем . Импульсный сигнал с выхода элемента 5 временной задержки поступает на вход расши рител  6 импульсов, предназначенного дл  преобразовани  последовательности импульсов в сигнал посто нного уровн . С выхода расширител  6 импульсов сигнал посто нного уровн  5 поступает на вход исполнительного блока 7, осуществл ющего контактный выход устройства. В статическом состо нии устройства диоды 8 и 9 и транзисторы 10 и 11 открыты , а транзисторы 12 и 13 и тиристор 1 закрыты, емкости 15 и 16 разр жены . На вход преобразовател  1 напр жени  подаетс  какое-либо линейное напр жение, а на вход преобразовател  2 тока - ток одной из фаз обмотки статора . Комбинаци  входных величин должна быть такой, чтобы при устойчивой синхронной работе двигател  с cos Ч 1 угол между током и напр жением равн лс  60°, например ток Зд и напр жение Ьд- . С помощью фазоповоротных цепочек, состо щих из элементов 17-20 осуществл етс  компенсаци  угловых погрешностей разделительных трансформаторов 21 напр жени  и 22 тока. 3 каждый полупериод контролируемого напр жени  Ид. и тока Лд с помощью диодов 25-2б осуществл етс  вьщеление положительных полуволн напр жени  Uijiji -24 15 которые осуществл ют запирание диодов 8 и 9- При одновременном о запирании диодов 8 и 9 закрываетс  транзистор 11. В результате этого разрешаетс  зар д емкости 15. После зар да емкости 15 до напр жени  пробо  стабилитрона 27 последний, пробива сь , открывает транзистор 11. Таким образом, осуществл етс  сравнение времени совпадени  однопол рных полуволн контролируемого тока и напр жени  с заданным временем элемента временной задержки - временем зар да емкости 15 до напр жени  пробо  стабилитрона.27- При угле между контролируемым током и напр жением бО, т.е. при устойчиво: синхронной работе двигател  с со Ч 1,врем  совпадени  тока и напр жени  составл ет 6,7 мс и за это врем  емкость 15 не успевает зар дитьс  до напр жени  пробо  стабилитрона 27При потере двигателем синхронизма он переходит в режим посто нного или пер11,одического потреблени  реактивной мощности, что и  вл етс  отличительным признаком асинхронного режима . В этом случае при повороте вектора тока д на 60° в сторону отставани  врем  совпадени  положительных полуволн контролируемого тока 59 и напр жени  составл ет 10 мс. Дл  повышени  надежности срабатывани  врем  зар да емкости 15 до напр жени  пробо  стабилитрона 27 необходимо выбрать меньше 10 мс, например 8,3 с.В этом случае зона работы уст ройства составл ет 3,33 мс,т,е. 60 Таким образом, сигнал на выходе элемента 5 временной задержки (открытие транзистора 11) по вл етс  лишь при значени х угла f, лежащих Б зоне 30° i Ч 90 в режиме потреблени  двигателем реактивной мощности . В рабочих режимах угол в указанную зону не входит, а в асинхронном режиме входит периодически или находитс  в ней посто нно. При превышении времени совпадени  однопол рных полуволн тока и напр же ни  времени, заданного дл  зар да емкости 15 до напр жени  пробо  стабилитрона 27, что происходит при по падании вектора тока в зону работы устройства 30 Ч S0° в режиме потреблени  двигателем реактив ной мощности, последний, открыва сь открывает транзистор 11. Положительный потенциал коллектора открытого транзистора 11 через расширитель 6 импульсов, передаетс  на вход исполнительного блока 7. При устойчивой отере двигателем синхронизма, 4jo вы сн етс  по истечении заданной выдержки времени, определ емой посто н ной зар да емкости 16 до напр жени  открыти  однопереходного транзистора 13, открываетс  тиристор 1 исполнительного блока 7 и срабатывает Электромагнитное реле 28, осуществл  выход устройства. . При необходимости зона работы устройства может быть изменена в любых пределах путем изменени  посто н ной зар да емкости 15 с помощью регулируемого резистора 29 и комбинаци входных контролируемых величин.Устав ка по времени срабатывани  регулируетс  переменным резистором 30. Введение элемента временной задержки , подключенного к выходу элемента И, позвол ет отказатьс  от при менени  ДВУХ реле направлени  мощности , что существенно упрощает схему . При этом, измен   величину временной задержки, получают возможность измен ть, работы устройств в любых требуемых пределах. Введение расширител  импульсов, осуществл ющего преобразование им5 пульсного сигнала на выходе элемента временной задержки в посто нный, позвол ет вы вить асинхронный режим уже при первом повороте вала ротора. Функциональна  структура предлагаемого устройства отличаетс  законченностью , что позвол ет использовать его без дополнительных реле времени в схемах защиты синхронных двигателей от асинхронного режима. Наиболее эффективно использование предлагаемого устройства дл  защиты от асинхронного режима мощных синхронных электродвигателей, примен емых дл  привода ответственных механизмов , Б производственных системах с непрерывным технологическим циклом . Величина экономического эффекта определ етс  в каждом конкретном случае и зависит от степени ответственности приводимого механизма, мощности и типа двигател , ущерба, св занного с нарушением технологического процесса. Формула изобретени  Устройство дл  защиты синхронного электродвигател  от асинхронного режима , содержащее преобразователь тока и преобразователь напр жени ,подключенные своими первичными обмотками к фазам питающей сети, вспомогательный трансформатор тока,первична  обмотка которого через резистор подключена к вторичной обмотке преобразовател  напр жени , а вторична  к вторичной обмотке преобразовател  тока, а также элемент И и исполнительный блокj отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повышени  надежности, оно дополнительно снабжено элементом временной задержки и расширителем импульсов,причем входы элемента И подключены к выходам преобразовател  напр жени  и преобразовател  тока, при этом выход элемента И через последовательно соединенные элемент временной задержки и расширитель импульсов подключен к исполнительному блоку. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент CUA № 3525913, . кл. Н 02 Н 7/08, 1368.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 353312, кл. И 02 Н 7/08, 1870.