Устройство для определения нагрева синхронной электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к синхронным машинам, и предназначено для применения в схемах сигнализации, защиты и управления режимами возбуждения приводных синхронных двигателей, работающих с перегрузками по активной мощности с одновременным использованием их в качестве управляемых источников опережающей реактивной мощности (например, на прокатных станах). Цель изобретения состоит в повышении точности и надежности работы. Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введен датчик 10 тока возбуждения, четвертый квадратор 11, второй сумматор 12 и второе инерционное звено 13. Выходные сигналы датчиков преобразовываются с учетом их влияния на величину электромагнитных потерь, суммируются и подаются на входы звеньев, являющихся тепловой моделью статора и обмотки возбуждения электродвигателя. Выходные сигналы устройства соответствуют нагреву соответствующих частей электродвигателя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 02 Н 5/04, 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный комитет

ПО ИЗОБР!.:ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1274057 (21) 4621588/24-07 (22) . 19.12.88. (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (71) Украинский государственный проектный и проектно-конструкторский институт

«Тяжпромэлектропроект» (72) О.А. Орел и Л.В. Акимов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1274057, кл. Н 02 Н 5/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАГРЕВА СИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к синхронным машинам, и предназначено для применения в схемах сигнализации, защиты и управления режимами возбуждения приводных синхронных

„„ЯЦ„„1598021 А 2 двигателей, работающих с перегрузками по активной мощности с одновременным использованием их в качестве управляемых источников опережающей реактивной мощности (например, на прокатных станах).

Цель изобретения состоит в повышении точности и надежности работы. Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введен датчик 10 тока возбуждения, четвертый квадратор 11, второй сумматор !2 и второе инерционное звено 13. Выходные сигналы датчиков преобразовываются с учетом их влияния на величину электромагнитных потерь, суммируются и подаются на входы звеньев, являющихся тепловой моделью статора и обмотки возбуждения электродвигателя. Выходные сигналы устройства соответствуют нагреву соответствующих частей электродвигателя. 1 ил.

1598021

Изобретение относится к электротехнике, в частности к синхронным машинам, предназначено для применения в схемах сигнализации, защиты и управления режимами возбуждения приводных синхронных двигателей, работающих с перегрузками по активной мощности с одновременным использованием их в качестве управляемых источников опережающей реактивной мощности (например, на прокатных станах), и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1274057.

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый сумматор 1 и подключенное к его выходу инерционное звено 2, а также датчик 3 напряжения обмотки статора, датчик 4 реактивного тока обмотки статора, первый 5 и второй 6 квадраторы, блок 7 умножения, датчик 8 активного тока обмотки статора и третий квадратор 9.

Кроме того, устройство содержит датчик

10 тока возбуждения, четвертый квадратор

11, второй сумматор 12 и второе инерционное звено 13. При этом к выходу датчика

4 реактивного тока обмотки статора подключен первый вход блока 7 умножения и вход первого квадратора 5, выход которого подключен к входу сумматора 1. К выходу датчика 3 напряжения обмотки статора подключен второй вход блока 7 умножения и вход второго квадратора 6, выход которого подключен к входу сумматора 1. Выход блока 7 умножения подключен к входу сумматора 1, выход которого подключен к входу инерционного звена 2. К выходу датчика 8 активного тока обмотки статора подключен вход третьего квадратора 9, выход которого подключен к входу сумматора 1. Выход датчика 10 тока возбуждения подключен к входу четвертого квадратора 11, выход которого подключен к входу сумматора 12, выход последнего подключен к входу инерционного звена 13, выход которого подключен к входу сумматора 1, а выход инерционного звена 2 подключен к входу сумматора 12.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал выхода датчика 4 реактивного тока обмотки статора поступает на вход первого квадратора 5 и, проходя через него, возводится в квадрат, вследствие чего сигнал, поступающий с выхода первого квадратора 5 на вход сумматора 1, пропорционален той составляющей потерь в статоре, которая зависит от квадратора реактивного тока.

Сигнал выхода датчика 3 напряжения обмотки статора поступает на вход второго квадратора 6 и, проходя через него, возводится в квадрат, вследствие чего сигнал, поступающий с выхода второго квадратора, 5

6 на вход сумматора 1, пропорционален той составляющей потерь в статоре, которая зависит от квадрата напряжения на статоре.

Одновременно сигналы выхода датчика 4 реактивного тока обмотки статора и датчика

3 напряжения обмотки статора поступают на соответствующие входы блока 7 умножения и, проходя через него, перемножаются, вследствие чего сигнал, поступающий с выхода блока 7 умножения на вход сумматора

1, пропорционален той составляющей потерь в статоре, которая зависит от произведения величин реактивного тока и напряжения обмотки статора.

Сигнал выхода датчика 8 активного тока обмотки статора поступает на вход третьего квадратора 9 и, проходя через него, возводится в квадрат, вследствие чего сигнал, поступающий с выхода третьего квадратора

9 на вход сумматора 1, пропорционален той составляющей потерь в статоре, которая зависит от квадрата активного тока.

Сигнал выхода датчика 10 тока возбуждения поступает на вход четвертого квадpampa 11 и, проходя через него, возводится в квадрат, вследствие чего сигнал, поступающий с выхода четвертого квадратора 11 на вход сумматора 12, пропорционален потерям в обмотке возбуждения.

Сумматор 1 осуществляет сложение сигналов, поступающих с выходов первого 5, второго 6 и третьего 9 квадраторов и блока 7 умножения, соответствующих потерям в статоре, а также сигнала выхода инерционного звена 13, который соответствует той части потерь в обмотке возбуждения, которая за счет конвективного обмена через воздушный зазор и путем теплового излучения передается статору.

Сигнал с выхода первого сумматора 1 поступает на вход первого инерционного звена 2, которое является тепловой моделью статора синхронного электродвигателя, вследствие чего сигнал выхода первого инерционного звена 2 соответствует нагреву обмотки статора.

Сумматор 2 осуществляет сложение сигнала, поступающего с выхода четвертого квадратора 11 и соответствующего потерям в обмотке возбуждения, и сигнала с выхода первого инерционного звена 2, соответствующего той части потерь в статоре, которая за счет конвективного обмена через воздушный зазор и путем теплового излучения передается обмотке возбуждения.

Сигнал с выхода второго сумматора 12 поступает на вход второго инерционного звена 13, которое является тепловой моделью обмотки возбуждения синхронного электродвигателя, вследствие чего сигнал выхода второго инерционного звена 13 соответствует нагреву, этой обмотки. При необходи1598021

Формула изобретения

Составитель К, Шилан

Редактор Н. Тупица Техред А. Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 3063 Тираж 473 Г! одни с н ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь тиям при ГКНТ СССР

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 мости учета влияния вентиляционных потерь на нагрев обмоток электродвигателя они могут быть учтены путем подачи соответствующих дополнительных сигналов (не показаны) постоянной величины на входы сумматоров 1 и 12.

Выходные си гнал ы п редл а га емого устройства в зависимости от назначения и конкретных условий работы синхронного электродвигателя могут быть использованы для подачи на измерительные приборы с целью визуального наблюдения за нагревом обмоток статора и возбуждения, а также для подачи в систему автоматического регулирования и ограничения режимов нагрузки синхронного электродвигателя или в схему релейной защиты, воздействующей на предупреждающую сигнализацию, либо на отключение электродвигателя.

Таким образом точность определения нагрева становится более высокой, вследствие чего предлагаемое устройство дает более достоверную информацию о нарушении температурного режима, чем известное, и позволяет своевременно принять необходимые меры, что повышает надежность работы электродвигателя.

Положительный эффект достигается благодаря тому, что в предлагаемом устройстве осуществляется более полный учет факторов, влияющих на нагрев тех отдельных частей электродвигателя, которые являются наиболее уязвимыми при их перегреве.

Поскольку предлагаемое устройство обеспечивает более точное следование своего выходного сигнала за нагревом как обмотки статора, так и обмотки возбуждения электродвигателя, создается возможность более полного использования силового электрооборудования и в то же время повышается надежность и долговечность его работы за счет возможности более своевременного принятия необходимых мер на основе более достоверной информации.

Устройство для определения нагрева синхронной электрической машины по авт.св. № 1274057, отличающееся тем, что, целью повышения точности и надежности, в него дополнительно введены датччк тока возбуж20 дения, четвертый квадратор, второй сумматор и второе инерционное звено, при этом выход датчика тока возбуждения подключен к входу четвертого квадратора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выход которого подключен к входу второго инерционного звена, выход которого подключен к входу первого сумматора, а выход первого инерционного звена подключен к второму входу второго сумматора.