Устройство для защиты от коротких замыканий тиристорного электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения

 

Изобретение относится к тиристорным электроприводам постоянного тока, а и.менно к устройствам от коротких замыканий . Цель изобретения поныиач ие надежности и унрошение. В якорной пени имеются два датчика тока 3 и 4, выполненные в виде двухобмоточных бь1стронасын|аюн1ихся трансформаторов тока, вые обмотки которых яв.1нк)гся жи, 1011 постоянного тока, а вторые 1одк,тн)чены к узлу сравнения 6 и обмотке возбуждения двигателя 2. Вторые обмотки дагчиков тока нитаются перс менной состав- .пяющей напряжения возбчждсния. При появлении pa3fiocTH в токах первых обмоток датчиков вследствие короткого замь1кании в кабеле, соединяющем нреобра копатель I и двигатель 2, магии гное состояние датчиков 3 и 4 станоиится paf.uiMnijiM п поянляегся разность папряжепий межд входа ми I узла сравнения G. что прино.ип к срабатыванию защиты. Ч n.i. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 Н 02 Н 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ <ь), К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! I. „ (21) 4171752/24-07 (22 ) 30. 12. 86 (46) 30.06.88. Бк)л. ¹ 24 (71) Всесок>зный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт взрывозашищенного и рудничного электрооборудования (72) Ю. В. Хорунжий и А. А. Дубинский (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 91796, кл. Н 02 Н 7/08, 1950.

Авторское свидетельство СССР № 208094, кл. Н 03 К !7/74, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА1ЦИТЫ OT

КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ТИРИСТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИ(.!1МОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к тиристорным электронринодам постоянного тока, а именно

„„SU„„1406682 А1 к устройствам зашиты <)I. коротких з;!мыканий. Ц«1ь изобретс ния нов till(. ни«11;1дежн()сти и упрош«lilt(. В якорной II<1111 име)отея два датчик» гока 3 и 4, ныиолненные в вите двухобм )точны., бы« г!)()на(ы!!!аюшихся трансформаторов т(к;1, н«рвые обмотки которых явлин>гся жилой постоянного тока.;! вторьи. нодклн>чены к узлу сравнения 6 и (><>» <>! Ii«n<>3буж,!ения двигателя 2. Вторы«обмотки да!чиков IoK3 питаются н«р«м tt tl()kt со«т;!н,<яюш(. kt 113TI!)яж(!! It%I <зозб; ж,l(н ия. 11!>11 Il(>янлении разности н тока i и«рных < б>моток да <чиков вследствие коро1 t<>I!) за х<ы 1.,<н и я в к а о(.1 е, (о! д и н я н1 н «м i t 1> « ) I) p; I; < > l <; I Г <, I t и двигатель ", магии Гно(. (. ос го)! ни(l I тчиков 3 и 4 становится р; !. и:ltl, !м II ноявляегся разность напряжении м«жд вход;) ми ъз1d сpd нн<. !!11)I 6. чт() 111>11 нi) II I u срабатыванию 3dlttktTI, 3 ll,l, 1406682

Изобретение относится к тиристорным эл KTpollpHBo Iàì постоянного тока, содержа1цим элек1родвигатель с независимым возбуждением, а именно к устройствам защиты от коротких замыканий.

Цель изобретения — - повышение надежности и упрогцение.

I lа фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема одного из возможных вариантов узла сравнения; на фиг. 3 — диаграммы токов в нормальном и аварийном режимах.

Устройство содержит преобразователь 1 для питания якорной цепи двигателя 2, датчики 3 и 4 цепи якоря, первыми обмотками которых являются токоведущие жилы постоянного тока, а вторые подключены к полюсу обмотки возбуждения двигателя 2, питающейся от выпрямите IH и к уз,у 6 сравнения.

Узел 6 сравнения может быть выполнен по мостовой схеме, показанной на фиг. 2.

18а плеча моста составляют КС-цепи с одинаковыми параметрами (конденсаторы С l, С2, резисторы К I, К2), два других плеча вторые обмотки датчиков 3 и 4, а в диагональ моста включено реле К1, кон1акт которого воздействует на отключение автомати чес кого вы кл юча те ля.

I1ðcoáðàçoBàTåëü 1, выпрямитель 5, датчик 3 и узел 6 сравнения конструктивно размещены в одном устройстве, датчик 4 у 1ановлен в непосредственной близости от двигателя 2. Соединительный кабель в этом случае содержит две жилы для подключения якорной цепи, две жилы для подключения обмотки возбуждения и одну жилу для подключения вывода обмотки датчика 4 к узлу сравнения. Датчики 3 и 4 тока выполнены в виде насыщающихся трансформаторов гока.

Основной принцип работы предлагаемого устройства состоит в использовании переменной составляющей напряжения возбуждения (: (фиг. 1). Токи, обусловленные этим напряжениеvl, протекают по двум параллельным ветвям: от положительного lioIluca возбудителя через вторые обмотки датчиков тока, вход 1 узла сравнения, вход 2 узла сравнения к отрицательному полюсу возбудителя (II и ig на фиг. 1 соответственно) .

Внутренние полные сопротивления ZI u Z узла сравнения должны быть равны и содержать фильтр. пропускающий лишь переменну1о сосг11вля1ощую напряжения 1, . (например КС-цепи, как показано на фиг. 1).

I (аличие переменной составляюп1ей в нацр11ж1нии обусловлено применением вентиль

1н1го (тпрпсторного) возбудителя.

1111р11метры;1атчиков ToKа выбрань такими, что они насыщак1тся при весьма малых 1н11ч1 IIIIHx TokII Якор пои песlill 1 д, (фиг. 1 ) Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы возможны два случая.

1. Ток 4=41=4, якоря меньше тока насыщения (близок к нулю). В этом случае значения токов

Us

Z I+Z, Uв

Z iT + Zã I0 примерно равны между собой вследствие равенства внутренних сопротивлений Z I u

Z2 узла сравнения и полных сопротивлений Z.-I, Z T вторых обмоток датчиков тока, включающих активную и индуктивную составляющие. Разность потенциалов между входами I.! и 1.2 узла сравнения

III=!I Х 1 1ч Zwq

Лл =- Кт1, Z g= Клт .

Так как параметры датчиков идентичны, токи ll u Iz практически равны и разность потенциалов между токами вх. 1.1 и вх. 1.2 узла сравнения также близка к нулю.

В момент возникновения короткого замыкания (фиг. 2) ток idl со стороны тиристорного преобразователя возрастает до уровня установки токоограничения, а ток 1,1 снижается до нуля под действием противоЭДС двигателя и меняет знак. Когда ток становится близким к нулю, датчик 4

40 тока насыщается и напряжение, приложенное к его второй обмотке, падает на ее активном сопротивлении

Z. T2= К„, Между точками вх. 1.1 и вх. 1.2 появ45 ляется разность потенциалов, обусловленная различием в токах 11, 1 . и в полных сопротивлениях датчиков тока

Z. I)Z,112= Кдт2, что приводит к срабатыванию защиты.

Таким образом, устройство осуществляет защиту от короткого замыкания в кабеле без дополнительного источника питания дат1ик11. Связь датчика, установленного вблизи .1вигателя, с устройством осуществляется по одной жиле кабеля. Это приводит к удешевлению устройства и повышению его надежности. близка к нул1о.

2. Ток 1а=-111=igz якоря больше тока насыщения. В этом случае практически все напряжение, прикладываемое к вторым

25 обмоткам датчиков тока, падает на их активном сопротивлении.

1406682

&.1

К12

Формула изобретения

Устройство для защиты от коротких замыканий тиристорного электропривода с двигателем постоянного тока независимого возбуждения, содержащее два датчика тока, при этом первичная обмотка первого датчика тока содержит клеммы для включения в якорную цепь упомянутого двигателя, первые выводы вторичных обмоток датчиков тока подсоединены к соответствующим входам узла сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения

4 надежности и упрощения, первичная обмотка второго датчика тока содержит клеммы для включения последовательно с первичной обмоткой первого датчика тока, вторые выводы вторичных обмоток датчиков тока имеют клеммы для подключения к первому полюсу обмотки возбуждения упомянутого двигателя, третий вход блока сравнения содержит клемму для подключения к второму полюсу обмотки возбуждения этого

10 же двигателя, а датчики тока выполнены в виде насыщающихся трансформаторов тока.

1406682

BfIHHHH Государственного кочит< та (:(:(:Р по де.>а>«изобретений и открытий

113035. Москва, Ж --35, Ры п<ск»н наб., д. 4>5

Произв<>дств< нн<>-п<>лигра<1>и <еск<>с предпринтие, г Уж< ород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Петрова

Заказ 3202,<49 (:оставитег>ь К Ширван

Текред И. Верее Корректор О Кравцова

Тираж 650 Подписное