Устройство для синфазного автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ,ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ по авт.св. № 1019547, о тличающееся тем, что, с целью улучшения условий самозапуска в режимах .АВР путем снятия возбуждения при превышении допустимого скольжения синхронных двигателей, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок задания времени, блок сравнения времени с заданной величиной, дополнительный выходной орган и блок управления возбуждением, причем второй вход блока сравнения времени с заданной величиной подключен к выходу второго блока измерения временного интервала . (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (l I) А

4(5 l), Н 02 J 9/Об

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

: (61) 1019547, (21 ) 3680621/24-07

: (22) 27. 1 2. 83 (46) 23.02,85, Бюл. ¹ 7 (72) В.Ф. Сивокобыленко, Н.В. Греб,ченко и А.В. Кравченко (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт. (53) 621,.316.925(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

К 1019547, кл. Н 02J9/06, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНФАЗНОГО .

АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕ3ЕРВНОГО ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ С ДВИГАТЕЛЬH0I3 НАГРУЗКОЙ по авт.св. № 1019547 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения условий самозапуска в режимах ABP путем снятия возбуждения при превьппении допустимого скольжения синхронных двигателей, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок задания времени, блок сравнения времени с заданной величиной, дополнительный выходной орган и блок управления возбуждением, причем второй вход блока сравнения времени с заданной величиной подключен к выходу второго блока измерения временного интервала. зо Йц-6н где К=-" — — — постоянный коэф- Е-; — УУ„: Уй фициент, определяемый для выбранных значений 8<, 5g, угла включения 8< и среднего значения 6 .

Цель изобретения — улучшение условий самозапуска в режимах ABP путем снятия возбуждения при превышении допустимого скольжения синхронных двигателей.

40 !

Ф 11415

Изобретение относится к устройствам противоаварийной автоматики, в частности к устройствам автомати". ческого включения резервного питания синхронных двигателей. 5

По основному авт.св. Ф 1019547 известно устройство для синфазного автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой, содержащее фазочувствительный: блок с двумя входами для подключения к секции потребителей с двигательной нагрузкой и к источнику резервного питания и с тремя пороговыми выходами, первый 15 и третий из которых подключены к двум входам первого блока измерения временного интервала с блоком преоб-, разования временного интервала на выходе, а первый и второй — к двум 20 входам второго блока измерения вре-: менного интервала, выход которого соединен с входом второго блока преобразования временного интервала, а его выход подключен к блоку памяти, второй вход которого подключен к второму пороговому выходу фазочувствительного блока, причем выход блока памяти и выход первого блока преобразования временного инI тервала соединены с входами блока суммирования и сравнения времени с временем включения выключателя резервного источника питания, выход блока суммирования и сравнения времени подключен к входу выходного органа с блоком управления выключателями на выходе.

При потере питания устройство фиксирует увеличение угла 5 между векторами ЭДС двигателя и напряжения сети и определяет момент подачи резервного питания с учетом времени включения выключателя резервного питания. Благодаря тому„что в устройст ве учитывается начальный угол нагруз ки д1пи ателя бн и степнь зависимостин момента сопротивления от частоты вращения, оно имеет достаточно высокую точность синфаэной подачи резерв ного питания (1) .

Однако при быстродействующем автоматическом включении резерва без снятия возбуждения с синхронных двигателей, имеющих значительную загрузку, их скольжение в момент подачи питания может превысить допустимое значение, что приведет к неуспешному самозапуску. Максимально допустимое время перерыва пита-. ния, при котором обеспечивается успешный самозапуск без снятия возбуждения с синхронных двигателей может быть определено экспериментально или из известного критерия

100Х-ой вероятности успешной синхронизации

l 05

=«А-- m пеР qot1 К С.У<к

Для повышения эффективности снятия возбуждения с двигателей его необходимо производить до момента подачи резервного питания, например, при достижении углом второго заданного значения 6q, т.е, через время

t после потери питания

Я

Тогда при достижении углом значения S по времени изменения угла б от первой заданной установки d до второй 6g можно определить все время перерыва питания и сравнить его c допустимой величиной, т.е.:

К(-г, )а п р. оп.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для синфазного автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой, включающем фазочувствительный блок с двумя входами для подключения к секции потребителей с двигательной нагрузкой и к источнику резервного питания и с тремя пороговыми выходами, первый и третий из которых подключены к двум входам первого блока измерения временного интервала с блоком преобразования временного интеРвала на выходе, а пеРвый и второй — к двум входам второго блока измерения временного интервала, выход которого соединен с входом вто5! 1

1141 рого блока преобразования временного интервала, à его выход подключен к блоку памяти, второй вход которого подключен к второму пороговому выходу.фазочувствительного блока, 5 причем выход блока памяти и выход первого блока преобразования временного интервала. соединены с входами блс ка суммирования и сравнения времени с временем включения выключа- !0 теля резервного источника питания, выход которого подключен к входу выходного органа с блоком управления выключателями на выходе, дополнительно введены последовательно 15 соединенные блок задания времени, блок сравнения времени с заданной величиной, дополнительный выходной орган и блок управления возбуждением, причем второй вход блока сравнения 20 времени. с заданной величиной подключен к выходу второго блока из: мерения временного интервала.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для синфаэ- 25 ного автоматического включения резервного питания потребителей, с двигательной нагрузкой.

Устройство содержит фаэочувствительный блок 1 с пороговыми выходами, Э0 два блока 2 и 3 измерения временного интервала, два блока 4 и 5 преобразования временного интервала, блок 6 памяти, блок 7 суммирования и сравнения времени со време- Э5 нем включения выключателя резервного источника питания, выходной орган 8, блок 9 управления выключателями, причем фаэочувствительный блок имеет входы 10 и 11 и три лоро- 40 говых выхода.12 — 14, блок 15 задания времени, блок 16 сравнения време нии с заданной,величиной, дополнитель- ный выходной орган 17, блок 18 управления возбуждением двигателей, 45

К первому входу 10 фазочувствительного блока I подключено напряжение секции потребителя -с двигательной нагрузкой, а ко второму входу Il подключено напряжение резервного 50 источника питания. На выходе 12 фазочувствительного блока 1 сигнал появляется при достижении углом Б между векторами подведенных напряжений первого заданного значения Ь„, а на выходах 13 и 14 соответственно второго;8» и третьего <, Блок 2 измерения временног0 интервала измеряет время изменения указанного угла от первого заданного значения о до третьего d+ . Блок 3 измеряет время изменения угла от первого К» до второго заданного значения о », Для повьппения точности работы в качестве блоков 2 и 3 используются интеграторы на операционных усилителях, преобразующие временные интервалы в пропорциональные напряжения. Коэффициент преобразования блоков 4 и 5 зависят от выбранных значений Ю„ 2 8> и угла синфаэной подачи эервного питания 34 . Блок 6 памяти запоминает величину выходного напряжения блока 5 в момент достижения углом третьего заданного значения

Если угол нагрузки был равен нулю и механизм двигателя имеет момент сопротивления, не зависящий от частоты вращения, то укаэанное выходное напряжение блока 5 равно нулю, что обеспечивается соответ" ствующим выбором коэффициентов преобразования. При д 1, отличном от нуля, выходное напряжение блока

6 памяти пропорционально величине указанного угла. Аналогично, если момент сопротивления механизма зависит от частоты вращения, то выходное напряжение блока 6 пропорционально этой зависимости. Если имеют место одновременно оба эти фактора, то выходное напряжение блока 6 пропорционально им обоим. В блоке

7 производится суммирование выходных напряжений блокоз 4 и 6 и сравнение результирующего напряжения с напряжением уставки, пропорциональным времени включения выключателя резервного источника питания. В момент превьппения напряжением уставки результирующего напряжения срабатывает выходной орган 8, и блок 9 отключает выключатель рабочего питания и включает. выключатель резервного источника питания. В блске 16 сигнал

Г поступающий из блока 3, пропорциональный времени изменения угла d от первого до второго заданного значения 5», т.е. скорости изменения угла

6", сравнивается с ранее определенной и заданной в блоке 15 величиной времени

t-пппб, 400 с

У

По полученному в блоке 16 результату сравнения косвенно определяет1141511

Составитель Е. Пантелькин

Редактор Н. Данкулич Техред О.Ващишина Корректор М.Леонтюк

Заказ 508/41 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ся скольжение двигателя в момент синфазной подачи резервного питания.

Если 1У-Й„с ас1. происходит срабатывание блока 16, а следовательно, дополнительного выход- 5 ного органа 17 и блока 18 управления. возбуждением, который производит отключение возбудителя или переводит

его в режим инвертирования.

При потере питания двигателей

° ь

- угол 6 увеличивается и последовательно пройдет заданные значения 8„, 8 и В . Выходное напряжение блока

4 после достижения углом третьей заданной уставки 8 линейно умень- 15 шается таким образом, что при значении угла синфазной подачи резервного питания 8, оно должно стать равным нулю при Ьр =0 и моменте сопротивления механизма, н завися- 20 щим от частоты вращения). При достижении углом значения 8 в блок 7 с блока 6 введено напряжение коррек-. ции, пропорциональное величине угла нагрузки 8 и учитывающее зависи- 25 ность момента сопротивления механизма от частоты вращения, и результирующее напряжение в блоке 7 при достижении углом значения Б равно нулю. При превышении напряжением Зр уставки результирующего напряжения в блоке 7 срабатывает выходной орган 8, и блок 9 производит переключение двигателей на резервное питание. В случае необходимости снятия возбуждения, что определяется в блоке 16, срабатывает дополнительный выходной орган 17, и блок

19 действует на отключение возбудителя и подключение обмотки возбуждения синхронного двигателя к гасительному резистору и переводит возбудитель в режим инвертирования.

Применение устройства .для синфазного автоматического включения резервного питания потребителей с двигательной нагрузкой позволяет расширить область успешного самозапуска синхронных двигателей sa счет управления возбуждением в режимах ABP. Кроме того, будут снижены токи и моменты двигателей при подаче резервного питания со снятием возбуждения, что повышает срок их службы. Все это способствует повышению надежности работы двигателей, участвующих в непрерывных технологических процессах, при нарушениях в системе их электроснабжения. Устройство может использоваться в схемах автоматики как для автоматического включения резервного питания, так и для автоматического повторного включения питания двигательной нагрузки.