Генератор синхронный бесщеточный с самовозбуждением

 

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в обеспечении защиты генератора и потребителей от аварийных режимов, дистанционного отключения нагрузки и запоминания вида аварии, по которой произошло отключение возбуждения генератора. Генератор синхронный бесщеточный с самовозбуждением содержит дополнительную обмотку статора для возбуждения генератора, корректор напряжения, встроенную электронную систему защиты. В генератор встроен выключатель возбуждения с независимым расцепителем, включенный во встроенную электронную систему защиты. В его силовую цепь введен автоматический выключатель нагрузки с независимым расцепителем, включенным во встроенную электронную систему защиты. В цепь выключателя возбуждения введен элемент задержки времени отключения. Во встроенную электронную систему защиты введен блок распознавания и запоминания вида аварии, по которой произошло отключение возбуждения генератора. В выключатель возбуждения введен блок-контакт, включенный в блок распознавания и запоминания вида аварий, а в его подшипники встроено по крайней мере одно тепловое реле. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции генераторов синхронных бесщеточных с самовозбуждением.

Известен генератор синхронный бесщеточный с самовозбуждением, содержащий дополнительную обмотку статора для возбуждения генератора и корректор напряжения [1].

Такой генератор не содержит внутренней защиты от аварийных режимов работы. Для защиты потребителя и генератора от аварийных режимов его работы применяются защиты, установленные вне генератора, например в шкафах управления агрегата, и другие.

Известен генератор синхронный бесщеточный с самовозбуждением, содержащий дополнительную обмотку статора для возбуждения генератора, корректор напряжения, встроенную электронную систему защиты [2].

Такой генератор не обеспечивает надежной защиты потребителя и самого генератора от многих видов аварийных режимов работы и не дает информации о виде аварии, из-за которой произошло срабатывание системы защиты.

При разработке предлагаемого генератора ставилась задача создания конструкции, обеспечивающей защиту потребителя и самого генератора от аварийных режимов его работы, дистанционное отключение автоматического выключателя нагрузки и запоминание вида аварии, по которой произошло отключение возбуждения генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор синхронный бесщеточный с самовозбуждением, содержащий дополнительную обмотку статора для возбуждения генератора, корректор напряжения, встроенную электронную систему защиты, встроен выключатель возбуждения с независимым расцепителем, включенным во встроенную электронную систему защиты.

В силовую цепь генератора введен автоматический выключатель нагрузки с независимым расцепителем, включенным во встроенную электронную систему защиты.

В цепь выключателя возбуждения введен элемент задержки времени отключения.

Во встроенную электронную систему защиты введен блок распознавания и запоминания вида аварии, по которой произошло отключение возбуждения генератора, а в его подшипники встроено по крайней мере одно тепловое реле.

В выключатель возбуждения введен блок-контакт, включенный в блок распознавания и запоминания вида аварии.

Такой же технический результат будет достигнут и при использовании изложенного выше, в генераторе синхронном бесщеточном с самовозбуждением, содержащем для возбуждения генератора независимый подвозбудитель на постоянных магнитах.

Указанные отличия являются существенными, так как позволяют обеспечить надежную защиту потребителя и самого генератора от аварийных режимов его работы, а также запомнить вид аварии, по которой произошло отключение возбуждения генератора.

На чертеже представлена блок-схема заявляемой конструкции.

В генераторе 1 содержатся основная обмотка 2 и дополнительная обмотка 3 (или подвозбудитель на постоянных магнитах), от которой (которого) питается обмотка возбуждения возбудителя 4 через регулятор напряжения 5. В цепь дополнительной обмотки 3 (или подвозбудителя на постоянных магнитах) включен выключатель возбуждения 6 с блок-контактом 7 и независимым расцепителем 8, включенным через элемент задержки 9 во встроенную электронную систему защиты 10. Встроенная электронная система защиты 10 подключена к основной обмотке 2 генератора 1 связью 11 и к датчикам температуры генератора 1 и его подшипников связью 12. К выходу встроенной электронной системы защиты 10 подключен независимый расцепитель 13 автоматического выключателя нагрузки 14. К блок-контакту 7 выключателя возбуждения 6 и встроенной электронной системе защиты 10, связями 15 и 16 подключен блок распознавания и запоминания вида аварии 17.

Выключатель возбуждения 6 может иметь дополнительный блок-контакт 18, подключенный к схеме остановки двигателя генератора 1.

Работает генератор следующим образом. При возникновении перенапряжения или короткого замыкания любого вида по связи 11 поступает сигнал аварии во встроенную электронную систему защиты 10, которая по связи 16 выдает сигнал произошедшей аварии на блок распознавания и запоминания вида аварий 17 и приводит в действие независимый расцепитель 13 автоматического выключателя нагрузки 14, вследствие чего происходит отключение нагрузки генератора 1. Если после отключения нагрузки генератора 1 сигнал аварии пропал, тогда встроенная электронная система защиты 10 устанавливается в исходное неаварийное состояние и генератор 1 продолжает работать в режиме холостого хода. Если же после отключения нагрузки генератора 1 сигнал аварии сохраняется, тогда с задержкой во времени, которую обеспечивает элемент задержки 9, приводится в действие независимый расцепитель 8 выключателя возбуждения 6, вследствие чего дополнительная обмотка 3 (или подвозбудитель на постоянных магнитах) отключается от регулятора напряжения 5 и обесточивает обмотку возбуждения возбудителя 4, тем самым развозбуждая генератор 1. После отключения выключателя возбуждения 6, через его блок-контакт 7, по связи 15 поступает сигнал запоминания на блок распознавания и запоминания вида аварий 17, который запомнив вид произошедшей аварии, будет сохранять его до повторного включения выключателя возбуждения 6.

При наличии дополнительного блок-контакта 18, отключение выключателя возбуждения 6 приводит к срабатыванию блок-контакта 18, подающего сигнал в схему остановки приводного двигателя генератора 1.

Встроенная электронная система защиты 10, автоматический выключатель нагрузки 14 с независимым расцепителем 13, выключатель возбуждения с блок-контактом 7 и независимым расцепителем 8, а также элемент задержки 9 и блок распознавания и запоминания вида аварий 17 срабатывают аналогичным образом и при поступлении по связи 12 сигнала о перегреве генератора 1 или его подшипников.

Таким образом, предложенная конструкция генератора обеспечивает: защиту потребителя и самого генератора от аварийных режимов работы (перенапряжение, короткое замыкание любого вида, перегрев генератора, перегрев подшипников) с предварительным отключением нагрузки генератора, что особенно важно при параллельной работе генератора с сетью или другим генератором; отключение возбуждения генератора с выдержкой времени при неотключении автоматического выключателя нагрузки; визуальный контроль вида произошедшей аварии, с последующим запоминанием его после отключения возбуждения генератора; возможность останавливать приводной двигатель генератора по сигналу отключения выключателя возбуждения.

По желанию потребителя может быть обеспечена защита и по другим параметрам.

Перечисленные выше конструктивные особенности генератора повышают надежность защиты потребителя и самого генератора от аварийных режимов работы.

Источники информации

1. Проспект фирмы МЕСС ALTE Generatoren GmbH. Генераторы серии ЕС.

2. Проспект фирмы STAMFORD AC GENERATORS FROM NEWAGE INTERNATIONAL.

Формула изобретения

1. Генератор синхронный бесщеточный с самовозбуждением, содержащий основную обмотку статора, дополнительную обмотку статора или подвозбудитель на постоянных магнитах для возбуждения генератора, регулятор напряжения, обмотку возбуждения возбудителя, встроенную электронную систему защиты, причем обмотка возбуждения возбудителя соединена с дополнительной обмоткой статора или подвозбудителем на постоянных магнитах через регулятор напряжения, отличающийся тем, что в цепь дополнительной обмотки статора или подвозбудителя на постоянных магнитах включен выключатель возбуждения с независимым расцепителем, подключенным к встроенной электронной системе защиты, которая подключена к основной обмотке статора.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в силовую цепь генератора включен автоматический выключатель нагрузки с независимым расцепителем, подключенным к встроенной электронной системе защиты.

3. Генератор по п.2, отличающийся тем, что в цепь независимого расцепителя выключателя возбуждения включен элемент задержки.

4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что к встроенной электронной системе защиты подключен распознаватель вида аварий.

5. Генератор по п.4, отличающийся тем, что к распознавателю вида аварий подключен блок-контакт, встроенный в выключатель возбуждения.

6. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в выключатель возбуждения введен дополнительный блок-контакт, включенный в схему остановки приводного двигателя генератора.

7. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в его подшипниках встроен, по крайней мере, один термодатчик, подключенный к встроенной электронной системе защиты.

РИСУНКИ

Рисунок 1