Устройство для защиты от перегрева тяговых электрических машин и выпрямительных установок с принудительным охлаждением

 

Использование: электротехника, в частности тепловая защита тяговых электрических машин и выпрямительных установок, например на железнодорожном транспорте . Сущность изобретения: сигнал с датчиков 9, определяющих температуру охлаждающего воздуха на выходе каждой электрической машины, подают на входы максиселектора 8. Полученный на выходе максиселектора 8 максимальный сигнал в компараторе 6 сравнивается с сигналом, поступившим отдатчика 7температуры воздуха окружающей среды. При достижении заданной разности температур компаратор 6 срабатывает и подает сигнал на входдизъюнктора 2. Одновременно по второму каналу с помощью датчиков 5 и максиселектора 4 и компаратора 3 контролируют температуру корпусов диодов выпрямительной установки . Появляющиеся на выходах компараторов 3 и 6 сигналы поступают на дизьюнктор 2, который переводит пороговый элемент 1 в состояние, приводящее к повышению степени охлаждения тяговых электрических машин и аппаратов. Контроль за перегревом изоляции осуществляется по температуре охлаждающего воздуха, что позволило избежать недостатков, присущих методу измерения температуры с помощью тепловой модели, температура электродвигателя, в которой определялась косвенно по величине токов якоря и возбуждения . 1 ил. С/) с vj 00 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4938616/07 (22) 22.05,91 (46) 15.12.92, Бюл. N 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт (72) B.Ë.Ñåðãååâ, А.А,Будницкий, О.P.Ìàíäрыка, Е.И,Штангеев, А,С,Наприенко и

А.Г. Белов (56) Авторское свидетельство СССР

N - 824360, кл. Н 02 Н 7/08, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N.- 1317545, кл. Н 02 Н 5/04, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПЕРЕГРЕВА ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕЙЙЁМ (57) Использование: электротехника, в частности тепловая защита тяговых электрических машин и выпрямительных установок, например на железнодорожном транспорте. Сущность изобретения: сигнал с датчиков 9, определяющих температуру охлаждающего воздуха на выходе каждой электрической машины, подают на входы

SU 17817б1 А1 (я)5 Н 02 Н 5/04,7/08, В 60LЗ/00 максиселектора 8. Полученный на выходе максиселектора 8 максимальный сигнал в ком параторе 6 сравнивается с сигналом, поступившим от датчика 7 температуры воздуха окружающей среды. При достижении заданной разности температур компаратор

6 срабатывает и подает сигнал на вход дизьюнктора 2. Одновременйо по второму кана- лу с помощью датчиков 5 и максиселектора

4 и кампаратора 3 контролируюттемпературу корпусов диодов выпрямительной установки. Появляющиеся на выходах компараторов 3 и 6 сигналы поступают на дизьюнктор 2, который переводит пороговый элемент 1 в состояние, приводящее к повышению степени охлаждения тяговых электрических машин и аппаратов. Контроль за перегревом изоляции осуществляется по температуре охлаждающего воздуха, что позволило избежать недостатков, присущих методу измеренйя температуры с помощью тепловой модели, температура электродвигателя, в которой определялась косвенно по величине токов якоря и возбуждения, 1 ил.

1781761

15

25

40

50

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для тепловой защиты электрических машин и выпрямительных установок, например на железнодорожном транспорте. Может быть использовано на тепловозах, электровозах и других транспортных средствах, использующих принудительное охлаждение тяговых электрических машин и аппаратов от группового или централизованного воздухоснабжения,. "

Известно устройство для защиты тяговых электродвигателей (ТЭД) от перегрева, содержащее датчики тока якорей ТЭД, максиселектор, блоки умножения, интегрирования и.датчик температуры окружающей среды, а также датчик расхода охлаждающего воздуха.

Указанное устройство осуществляет измерение токов якорей каждого электродви гателя локомотива, выделяет из них максимал ьйое значение и с помощью интегратора моделирует тепловое состояние обмоток электродвигателя, учйтЫ вая Нфй этом температуру охлаждающей среды через показания датчика температуры, устанавливаемого в общем вентиляционном канале, а также показания датчика расхода охлаждающего воздуха.

Недостатком данного устройства является отсутствие измерения температуры главных и дополнительных полюсов, которые могут быть лимитирующими по температурной напряженности для некоторого типа электродвигателей;

Указанный недостаток устранен путем ввода в тепловую модель датчика тока возбуждения в другом известном устройстве, которое является наиболее близким к заявляемому, как по технической сущности,так и достигаемому результату, Устройство содержит следующие существенные призна«и, сходные с признаками заявляемого технического решения: датчик температуры наружного воздуха, два максиселектора, компаратор и пороговый элемент.

Такое исполнение имеет следующие недостатки: во-первых, при групповом приводе вентилятора охлаждающего воздуха, возможны случайные отключения принудительного охлаждения или его резкое снижение на одном из ТЭД, которое не учитывается в тейловой модели, реализованной в данном устройстве, и что в конечном итоге может привести к перегреву ТЭД и выходу его из строя, во-вторых, в режиме эксплуатации ТЭД происходит изменение аэродинамического сопротивления вентиляционных каналов ротора электродвигателя, что влечет за собой изменение его температурного режима при одном и том же нагружающем токе, это изменение не учитывается в тепловой модели рассматриваемого устройства, Цел ь изобретения — повышение надежности работы тяговых электрических машин и выпрямительных установок с принудительным охлаждением, Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее датчик температуры наружного воздуха, два максиселектора, компаратор и пороговый элемент, дополнительно снабжено датчиками температуры охлаждающего воздуха на выходе из каждой электрической машины и датчиками температуры корпусов диодов выпрямительной установки, вторым компаратором и дизьюнктором, при этом выходы датчиков температуры охлаждающего воздуха на выходе из каждой электрической машины подключены ко входу первого максиселектора, выход которого подключен к одному из входов первого компаратора, ко второму входу которого подключен выход датчика температуры наружного воздуха, а выходы датчиков температуры корпусов диодов подключены ко входу второго максиселектора„выход которого подключен ко входу второго компаратора, выходы же обоих компараторов соединены с входом дизьюнктора, выход которого соединен с пороговым элементом.

Таким образом, в предлагаемом устройстве производится непосредственное измерение температуры охлаждающего воздуха в выхлопном окне каждого электродвигателя, которое пропорционально температуре его лимитирующей обмотки, Кроме того, контролируется температура наиболее нагретых диодов, что предотвращает выход из строя выпрямительной установки.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства..

Устройство содержит пороговый элемент 1, воздействующий на производительность вентилятора централизованного или группового принудительного воздухоснабжения тяговых электрических машин и аппаратов (например, выпрямительной установки, преобразователя и т.д,), вход которого соединен с выходом дизьюнктора 2.

Один вход дизьюнктора 2 соединен с компаратором 3, вход которого соединен с максиселектором 4, входы подключены к датчикам температуры электрических аппаратов 5 (диодов, тиристоров, и т.д.).

8торой вход дизьюнктора 2 соединен с выходом компаратора 6, один из входов которого соединен с датчиком 7 температуры

1781761 роговый элемент 1 в состояние, приводящее к повышению степени охлаждения тяговых электрических машин и аппаратов, Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность защиты электрических машин и аппаратов от перегрева, за счет непосредственного измерения температуры охлаждающего воздуха на выходах из электрических машин, позволяющего оценить нагрев обмоток через известные зависимости toe<. =- f(to«.><>.), предотвращая перегрев изоляции обмоток и температуры нагрева диодов выпрямительной установки сверх допустимых пределов в тяжелых режимах эксплуатации тепловоза.

Составитель В,Сергеев

Техред М. Моргентал Корректор Н.Ревская

Редакт.ор

Заказ 4278 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 охлаждающей среды ТЭД, а другой вход соединен с максиселектором 8, на входы которого подключены датчики температуры охлаждающего воздуха 9, установленные на выходе из каждой электрический машины. 5

Устройство работает следующим образом.

В режиме тяги или электрического торможения локомотива температурные датчики 9, определяющие нагрев охлаждающего 10 воздуха на выходе из каждой электрической машины, подают пропорциональный сигнал на входы максиселектора 8, на выходе выделяется максимальный сигнал одного из датчиков 9. 15

Полученный максимальный сигнал от датчиков 9 сравнивается с сигналом, поступившим в компаратор 6 с другого входа от датчика 7 температуры охлаждающей среды на входе электрической машины. При дости- 20 жении заданной для данного типа электродвигателей разности температур от датчиков 9 и 7 компаратор 6 срабатывает и подает сигнал на вход дизъюнктора 2.

Одновременно устройство определяет 25 температуру корпусов диодов выпрямительной установки, для чего при помощи максиселектора 4 выделяется максимальный сигнал одного из датчиков 5 температуры корпуса диода выпрямительной 30 установки. Этот сигнал подается на один из входов компаратора 3, на другой вход этого компаратора подается опорный сигнал, определяющий порог срабатывания компаратора при достижении заданной 35 максимальной температуры одного из диодов выпрямительной установки.

При превышении любой из температур диодов заданной величины на зыходе ком- . паратора 3 появляется максимальный сиг- 40 нал.

Любой из появляющихся сигналов на выходах компараторов 3 и 6 поступает на вход дизъюнктора 2, который переводит поФормула изобретения

Устройство для защиты от neperpeaa тяговых электрических машин и выпрямительных установок с принудительным охлаждением, содержащее датчики температуры наружного воздуха, два максиселектора, компаратор и пороговый элемент, о тл ича ю щеесятем,что, сцельюповышения надежности, в него дополнительно введены датчики температуры охлаждающего воздуха на выходе из каждой электрической машины, датчики температуры корпусов диодов выпрямительных установок, второй компаратор и дизъюнктор, при этом выходы датчиков температуры охлаждающего воздуха на выходе из каждой электрической машины подключены к входам первого максиселектора, выход которого подключен к одному из входов первого компаратора, к второму входу которого подключен выход датчика температуры наружного воздуха; а выходы датчиков температуры корпусов диодов подключены к входам второго максиселектора, выход которого подключен ко входу второго компаратора, выходы обоих компараторов соединены с входом дизъюнктора, выход которого соединен с пороговым элементом.