Электрическая трехфазная машина с встроенным блоком для защиты от повреждения обмотки статора

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение чувствительности защиты при межвитковых замыканиях в статорной обмотке. Блок защиты содержит два одинаковых узла 1 и 2. состоящих из магнитолровода 3 в виде кольца , в паз которого вложены витки изолированного провода 4. Оба узла закреплены на подвижных щитах 5 в зоне лобовых частей обмотки 6 статора. Выводы узла 2 подключены к источнику 7 переменного напряжения высокой частоты, а выводы обмотки узла 1 - к входам режекторного фильтра 8 и через него к реагирующему органу 9. Введение узла 2, режекторного фильтра 8 и источника 7 переменного напряжения высокой частоты повышает чувствительность защиты, t ил.

(39) (!!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s Н 02 К 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1046852 (21) 4804868/07 . (22) 21;03.90 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Новосибирский электротехнический институт связи им. H.Ä. Псурцева и Всесоюзный научно-исследовательский. проектно-кон- структорский и технологический институт электрома(виностроения (72) К).К.Горбунов, В.Г,Тихобаев; В.Л.Основич, Н.И.Суворов и В.А.Грязин (53) 621.313 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1046852, кл. Н 02 К 11/00, 1980. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ТРЕХФАЗНАЯ МАШИНА С ВСТРОЕННЫМ БЛОКОМ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОВРЕЖДЕНИЯ ОБМОТКИ

СТАТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение чувствительности защиты при межвитковых замыканиях в статорной обмотке. Блок защиты содержит два одинаковых узла 1 и 2. состоящих из магнитопровода 3 в виде кольца, в паз которого вложены витки изолированного провода 4. Оба узла закреплены на подвижных щитах 5 в зоне лобовых частей обмотки 6 статора. Выводы узла 2 подключены к источнику 7 переменного напряжения высокой частоты, а выводы обмотки узла 1 — к входам режекторного фильтра 8 и через него к реагирующему органу 9; Введение узла 2, режекторного фильтра 8 и источника 7 переменного напряжения высокой частоты повь!шает чувствительность защиты. 1 ил.

171 f 298

Изобретение относится к электрическим машинам, может быть использовано для защиты трехфазных электрических машин от замыкания между витками одной фазы статора и является усовершенствованием изобретения по авт. св. М 1046852, Известна электрическая трехфазная машина с встроенным блоком для защиты от повреждения обмотки статора, подключенным к реагирующему органу, содержащая статор, ротор и два подшипниковых щита, на одном иэ которых закреплен блок защиты от витковых замыканий обмотки статора, выполненный в виде кольца из витков изолированного провода, положенного на жесткий кольцевой корпус, расположенный внутри машины так, чтобы плоскость кольца была перпендикулярна оси вращения ротора, а его геометрический центр находился на этой оси.

Недостатком этой электрической машины является низкая чувствительность защиты от витковых замыканий, что обусловлено сложностью начальной балансировки блока защиты, В результате даже при отсутствии виткового замыкания в статорной обмотке на реагирующий орган поступает напряжение, обусловленное неравенством ЭДС, наведенных в блоке защиты рабочими токами фаэных обмоток статора. На фоне этого начального разбаланса трудно зафиксировать увеличение напряжения на реагирующем органе в случае возникновения виткового замыкания.

Целью изобретения является повышение чувствительности защиты при межвитковых замыканиях в статорной обмотке.

Поставленная цель достигается тем, что электрическая трехфазная машина с встроенным блоком для защиты от повреждения обмотки статора,.подключенным к реагирующему органу, содержащая статор, ротор и два подшипниковых щита, на одном из которых закреплен блок защиты от витковых замыканий обмотки статора, выполненный в виде кольца из витков изолированного провода, положенного на жесткий кольцевой корпус, расположенный внутри машины так, чтобы плоскость кольца была перпендикулярна оси вращения ротора, а его геометрический центр находился на этой оси, снабжена дополнительным блоком в виде кольца иэ витков изолированного провода, положенного. на жесткий кольцевой. корпус, источником перемен ного напряжения высокой частоты и режекторным фильтром, настроенным на пропускание сигнала высокой частоты, при этом дополнительный блок защиты установлен аналогично первому на втором подшипниковом щите, и подключен к источнику переменного напряжения высокой частоты, а режекторный фильтр включен между первым блоком защиты и реагирующим органом.

На чертеже показана схема расположения блока защиты в электрической машине.

Блок защиты содержит два одинаковых узла 1 и 2, состоящих из магнитопровода 3, выполненного в виде кольца, в паз которого

10 вложено некоторое количество витков изолированного провода 4. Оба узла крепятся непосредственно к двум подшипниковым щитам 5 так, чтобы их кольцевые катушки были максимально приближены к проводникам лобовых частей обмотки 6 статора, а кольцевой магнитопровод максимально охватывал как саму кольцевую катушку блока защиты, так и проводники лобовых частей обмотки статора.

Выводы обмоток блока защиты проходят через отверстия, просверленные в магнито- .

20 проводах и подшипниковых щитах. Выводы узла 2 подключены к источнику 7 переменного напряжения высокой частоты. Выводы обмотки узла 1 подключены к входам режекторного фильтра 8, выходы которого подключены к реагирующему органу 9.

Машина работает следующим образом.

При протекании тока в кольцевой катушке узла 2 в электрической машине соэда30 ется переменное магнитное поле высокой частоты, которое наводит в проводниках лобовых частей обмотки статора ЭДС. Под действием этой ЭДС в обмотках статора

35 протекают токи высокой частоты, За счет индуктивной связи между лобовыми частями обмотки статора и кольцевой обмоткой узла 1 в последней наводится высокочастотная ЭДС. которая поступает на вход

40 режекторного фильтра и на его выходе фиксируется реагирующим органоМ. При отсутnew межвиткового замыкания s обмотке статора высокочастотная ЭДС, наведенная в обмотке узла 1, практически равна нулю.

45 Это объясняется тем, что конструктивное выполнение лобовых частей обмоток таково, что ЭДС, наведенные в обмотке блока защиты при протекании токов в катушках каждой фазы. взаимно компенсируются.

50 А при возникновении межвиткового заi мыкания в обмотке статора, существенно увеличивается ток в образовавшемся короткозамкнутом контуре и, соответственно, увеличивается ЭДС, наведенная в обмотке

55 блока защиты. Увеличение этой ЭДС фиксируется реагирующим органом 9. Для исключения влияния рабочих токов в статорной обмотке на работу блока защиты реагирующий орган подключен к блоку защиты через режекторный фильтр 8, настроенный на ча1711298

Составитель Ю, Горбунов

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор И. Горная

Заказ 347 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 стоту высокочастотного источника, подключенного к блоку защиты.

Предлагаемая машина имеет повышенную чувствительность к витковым замыканиям в обмотке статора, При этом наибольшая чувствительность для электрических машин в широком диапазоне мощностей: достигается при частоте высокочастотного напряжения в диапазоне 1-5 кГц.

Кроме того, в предлагаемой машине чувствительность работы защиты слабо зависит от тщательности регулировки положения блока защиты относительно проводников лобовых частей обмотки статора, что упрощает его настройку. . Формула изобретения

Электрическая трехфазная машина с встроенным блоком для защиты от повреждения обмотки статара по авт. св. гя 1046852, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности защиты при межвитковых замыканиях в статорной

5 обмотке, она снабжена дополнительным блоком в виде кольца из витков изолированного провода, положенного на жесткий кольцевой корпус, источником переменно-. го напряжения высокой частоты и режек10 торным фильтром, настроенным на пропускание сигнала высокой частоты, при этом дополнительный блок защиты ус. тановлен аналогично первому на втором подшипниковом щите и подключен.к ис15 точнику переменного напряжения высокой частоты, а режекторный фильтр включен между первым блоком защиты и реагирующим органом,