Устройство для защиты электрической машины от перегрузки и короткого замыкания

Устройство для защиты электрической машины от перегрузки и короткого замыкания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

оо875525

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт; саид-ву (22).Заявлено 3101,80 (21) 2868501/24-07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 231081. бюллетень Н9 39

Дата опубликования описания 2 3,1081

Ф

Г" с г (51)М. Кл з

Н 02 Н 3/08

Н 02 Н 7/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. . 925 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.М.Артеменко, Л.Н.Карпиловский, Н.A.

Е.П.Руденко и Л.P.Ôåäoðîâ (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ MAlllHHbl

OT ПЕРЕГРУЗКИ И К0РОТ K01"О ЗАМЫКАНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области защиты электрических машин от перегрузок и коротких замыканий внутри них.

Известно устройство для защиты двигателей приводов подачи и резания горных машин от опрокидывания и перегрузки, содержащее датчик тока, соединенный через элемент сравнения с инерционным электронным реле, контакты которого включены в цепь управления двигателем привода резания, дополнительное безинерционное электронное реле, включенное последовательно с указанным инерционным реле, контакты которого включены в цепь управления двигателей привода подачи (11.

Э наиболее ощутимы при защите электрических машин транспортных объектов, например судов, самолетов и т,д., особенно в тех случаях, когда количество электрических машин достигает сотен единиц, например в судовых электроэнергетических системах крупных судов и других плавсредств.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты бесщеточной синхронной машины от повреждений в ее вращающейся части, содержащее измерительно-преобразовательный блок, элемент уставки, после1з,довательно соединенные выпрямитель и сглаживающий фильтр (конденсатор), а также элемент сравнения и последо.вательно соединенные реагирующий элемент, элемент временной задержки и

20 исполнительный, орган (2 ).

Недостатками этого устройства яв-. ляются невысокая надежность функционирования из-за небольшого отношения сигнал/помеха, обуславливаемого .то25. пографией устройства (расположением элемента сравнения практически близко ко входу устройства и наличия последующих каскадов усиления ), большой зависимостью времени задержки

30 от изменения параметров устройства l

Недостатком этого устройства является необходимость наличия дополнительных источников стабилизированного напряжения как для организации уставки блока сравнения, так и для питания электронных реле, что сни- жает надежность функционирования такой защиты, а также либо увеличивает конструктивные габариты устройства, либо требует дополнительных кабелей (проводов) для подведения указанных напряжений. Эти недостатки

875525 при изменении различных внешних усповий, например температуры и т.д., зеобходимость наличия стабилизированного питания для обеспечения заданных параметров устройства, сложности настройки и ремонта и рост габаритов

trps необходимости реализации больших времен задержки. Кроме того, в этом устройстве отсутствует воэможность непосредственного снятия визуальной информации о;контролируемом параметре, что,позволило бы оператору контролировать надежность функционирования устройства защиты и при необходимости дублировать его функции.

Цель изобретения - повыаение надежности функционирования устройства для защиты электрической машины от перегрузки и короткого замыкания.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для защиты электрической машины от перегрузки и короткого замыкания, содержащее измерительно-преобразовательный блок, элемент уставки, последовательно соединенные выпрямйтель и сглаживающий фильтр, а также элемент сравнения, и последовательно соединенные реагирующий элемент, элемент временной задержки и исполнительный орган, дополнительно введен блок задания коэффициента возврата реагирующего элемента, информационный вход которого подключен к выходу сглаживающего фильтра (конденсатора ), управляемый вход - xo stopoaqr выходу реагирующего элемента, а выход - к управляемому входу реагирующего элемента, причем элемент уставки подключен одновременно к выходу иэмерительнопреобразовательного блока и ко входу выпрямителя, а вход элемента сравнения подсоединен к выходу сглаживающего фильтра.

Для расширения функциональных воэможностей путем обеспвчвния визуального контроля эа измерявьым параметром например,током), иэмерительнопреобразователъный блок выполнен на последовательно соединенных датчике тока, измерителе тока и трансформаторе напряжения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, иа фиг. 2принципиальная схема одного иэ воз. можных вариантов реализации устройства, Устройство содержит измерительнопреобразователъный блок 1, элемент 2 уставки, выпрямитель 3, сглаживающий фильтр (конденсатор ) 4, элемент 5 сравнения, реагирующий элемент б, элемент 7 временной задержки, испол« нителъный орган 8 и блок 9 задания коэффициента возврата рвагируэяавго элемента °

При этом выход иэмвритвлъно-преобразователъкого блока 1 соединен с элементом 2 устйвки и параллельно со входом выпрямителя 3, выход которого через последовательно соединенные сглаживающий фильтр 4, элемент 5 сравнения, реагирующий элемент 6 и элемент 7 временной задержки соединен с управляеьим входом исполнительного, органа 8. Информационный вход блока9 задания коэффициента возврата реагирующего элемента подключен к выходу сглаживающего фильтра 4, управляемый вход - ко второму выходу реагирующего элемента б, а выход - к управляемому входу реагирующего элемента б.

Измерительно-преобразовательный блок 1 может быть выполнен на последовательно соединенных датчике 10

15 тока, измерителе 11 тока и трансформаторе 12 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении в фидере, напЩ ример питающем электродвигатель тока, величина которогО превышает допустимый номинальный ток, на выходе измерительно-преобразовательного блока 1 .сигнал возрастает пропорционально возрастанию тока в фидере. Этот сигнал (и его изменение ) поступает через выпрямитель 3 и,фильтр 4 на вход элемента 5 сравнения, выполненного, например, в виде порогового элемента на стабилитроне.

В случае превышения возросшим сигналом порога срабатывания стабилитрона, последний пробивается, и сигнал поступает иа вход реагирующего элемента 6-, с выхода которого через элемент 7 временной задержки поступает на управляемый вход исполнительного органа 8 ° Одновременно с выхода согласующего фильтра 4 сигнал поступает на информационный вход

Щ блока 9 задания коэффициента возврата реагирующего элемента, однако на выходе этого блока сигнал появляется только после того, как сигнал î сра-. батывании реагирующего элемента б

45 поступит на.управляемай вход блока 9 задания коэффициента возврата pearsрующего элемента и вызовет заьнкание ключа (контакта», находящего на входе этого блока 9.

50 Сигнал с выхода блока 9 задания коэффициента возврата реагирующего элемента поступает на управляемый вход реагирующего элемента б, обеспечивая условия его более быстрого возвращения в исходное состояние, если время прввьаавния током в фидерв допустимого уровня меньше времени, определяемого элементом 7 временной задержки, что повиаавт состояние ro60 товности устройства и надежность его функционирования. В случае жв, если время превьаавкия током в фидере больше времени, определяемого элементом временной задержки, срабатывает ис.65 полнителъкый орган 8, обеспечивая

875525 отключение электродвигателя от питающей зле кт риче ской с ет и.

При использовании электромагнитных реле. в блоках 6, 7 и 9 работа устройства осуществляется следующим образом.

После того как стабилитрон 5 пробивается,сигнал через контакт l3 реле 14 поступает в обмотку реле 15, вызывая его срабатывание. При этом замыкающий контакт. 16 реле 15 заьыкается, что ведет к срабатыванию электромагнитного реле 14. При этом размыкающий контакт 13 реле 14 размыкается, вводя в цепь обмотки реле 15 регулируемый разистор 17, и уменьшая тем самым ток удержания реле 15 до 15 минимально возможного уровня в целях улучшения коэффициента возврата, т. е. уменьшения времени отпускания реле 14 и, тем самым, ускорения возврата устройства .в исходное состояние в 2О случае необходимости (при "ложной тревоге."). Одновременно заьыкается замыкающий контакт 18 реле 14, подавая напряжение питания источника на реле 19 времени. Если 3а время эадер- yg жки не прекратилось превыаение током в фидере допустимого номинального значения (что несет информацию об отсутствии обычного пускового режима), реле.19 времени срабатывает, вызывая размыкание своего контакта 20, включенного в цепь управления исполнительным органом 8. Это ведет к отключению исполнительным органом 8 защищаемого электродвигателя от сети.

Если же имел место пусковой режим, то до истечения выбранного времени задержки срабатывания реле 15 времени, величина тока в фидере,,через который питается электродвигатель, нормализуется, сигнал на выходе измеритель- gp но-преобразовательного блока 1 уменьшается, элемент 5 сравнения f стабилитрон ) восстанавливается,протекание тока по обмотке реле 15 прекра-. щается, происходит отпускание реле 15 45 и размыкается контакт 16 реле 15.

Это приводит к отпусканию реле 14, что вызывает замыкание контакта 13 и размыкание контакта 18 реле 14. устройство защиты приходит в исходное состояние, не вызвав ложного отключения электродвигателя.

Полупроводниковый диод 21 служит для защиты обмотки реле 14 при его отпускании.

Защита от режима кваэикороткого завыкания внутри электродвигателя предполагает допущение протекания тока такого заьикания по фидеру в течение времени, обусловленного задержкой реле времени.

Технико-экономический эффект изоб» ретения заключается в том, что на основании серийных простых и надежных элементов, не требующих организации отдельных стабилизированных источников питания постоянного тока, н организации эталонных напряжений уставки создано устройство, характеризующееся высокой надежностью, простотой в настройке и обладающее повышенной ремонтопригодностью, реализуемой простой заменой стандартных элементов.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты электрической машины от перегрузки и короткого замыкания, содержащее измерительно-преобразовательный блок, элемент уставки, последовательно соединенные выпрямитель н сглаживающий фильтр, а также элемент сравнения, и последовательно соединенные реагирующий элемент, элемент временной задержки и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,, с целью повышения йадежности .функционирования, в него дополнительно введен блок задания коэффициента воз.врата реагирующего элемента, информационный вход которого подключен к выходу сглаживающего фильтра (конденсатора), управляемый вход - ко второму выходу реагирующего элемента, а выход — к управляемому входу реагирующего элемента, причем элемекг уставки подключен одновременно к выходу измерительно-преобразовательного блока и ко входу выпрямителя, а вход элемента сравнения подключен к выходу сглаживаЮщего.фильтра.

2. Устройство по п. 1, о т а ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения визуального контроля за измеряемым током, иэмерительно-преобразовательный блок выполнен на последовательно соединен- . ных датчике тока, измерителе тока и трансформаторе напряжения..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 532150, кл. Н 02 Н 7/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР, Ф 614490, кл. Н 02 Н 7/06, 1975.

Составитель Л. Васькова

Редактор А .,Шандор Техред Т.Маточка Корректор О.Билак.

Заказ 9371/81 Тирам 678 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раужская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.уагород, ул. Проектная, 4