Устройство для защиты электромашинного генератора от превышения скорости вращения вала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсини

Социалистических

Республик iu 904082 (61} Дополнительное к авт. саид-иу (22) Заявлено 1906,80 (21) 2942446/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 070282. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 070282 ° (51)М. Кл.

Н 02 Н 7/093

1осударстванный комитет

СССР по делам изобретений и открытн11 (53) УДК 621.316.

° . 925 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.И.Осядовский, Л.Е.Шифрин и В.М.Ку (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОМАШИННОГО

ГЕНЕРАТОРА ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ ВАЛА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электромашинных генераторов переменного тока от превышения установленной скорости вращения.

Известны устройства для защиты с использованием избирательных по частоте схем (частотных избирателей), т.е. схем, формирующих дискретный двузначный выходной сигнал при подаче на их вход частотного сигнала (пропорционального скорости вращения вала генератора) в заданном отрезке шкалы частот, которые содержат измерительный орган частоты (фильтр), усилитель и исполнительное электромагнитное реле, контакты которого управляют устройством отключения энергии от первичного источника или подключают балластную нагрузку к зажимам генератора Ll)..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты, содержащее измерительный орган частоты с LCконтуром, усилитель и исполнительное реле один из контактов которого отключает энергию от первичного ис5 точника, а другой замыкающий конУ такт, подключает параллельно конденсатору LC-контура дополнительный конденсатор для устранения автоколебаний, возникающих как в самом ! о устройстве для защиты так и в генеУ раторе.

Фактически, до подключения дополнительного конденсатора устройство для защиты настроено на верхнюю предельно допустимую скорость вращения генератора (уставка срабатывания), а после подключения конденсатора устройство перенастраивается .на нижнкно, предельно допустимую скорость вращения генератора (уставка возврата) С2).

Недостатком известных устройств для защиты является возникновение дополнительной погрешности срабатыва904082 ния и возврата от изменения уровня и коэффициента искажения синусоидальности кривой входного напряжения, что является следствием использования в измерительных органах частоты колебательных контуров, выходной сигнал которых зависит не только от частоты входного сигнала, но и от величины его напряжения и коэффициента искажения синусоидальности 10 кривой.

Цель изобретения — повышение надежности в работе путем исключения погрешностей срабатывания и возврата устройства для защиты от изменения И уровня и коэффициента искажения синусоидальной кривой входного напря жения.

Это достигается тем, что в устрой- о стве для защиты, содержащем измерительный орган частоты с контактом исполнительного реле и усилитель, выход которого соединен с исполнительным реле, измерительный орган частоты 5 выполнен на последовательно соединенных формирователе импульсов, формирователе импульсов стабильной вольт-секундной площади, усредняющем фильтре и пороговом элементе, у которого один из входов соединен с выходом усредняющего фильтра, другой вход соединен с источником напряжения и через упомянутый контакт исполнительного реле подключен к дополни35 тельному .источнику напряжения, а выход соединен со входом усилителя.. Преобразование входного гармонического напряжения в последовательность импульсов с частотой, повторяю щей частоту входного напряжения, преобразование последовательности импульсов в последовательность импульсов стабильной вольт-секундной площади с частотой, также равной частоте входного напряжения, преобра1 зование последовательности импульсов стабильной вольт-секундйой площади в аналоговое напряжение, величина которого пропорционапьна частоте этих импульсов, сравнение .аналогового напряжения с напряжениями источников напряжений, определяющих уставки срабатывания и возврата, позволяет исключить погрешности срабатывания и возврата от изменения уровня и коэффициента искажения синусоидальности кривой входного напряжения. ф

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для защиты.

Устройство для защиты содержит согласующий трансформатор 1, формирователь 2 прямоугольных импульсов (усилитель-ограничитель) для преобразования гармоническго входного напряжения в последовательность прямоугольных импульсов с частотой, повторяющей частоту входного напряжения, формирователь 3 импульсов стабильной вольт"секундной площади (ждущий мультивибратор) для преобразования последовательности прямоугольных импульсов в последовательность импульсов стабильной вольт-секундной площади с той же частотой, что и частота прямоугольных импульсов, усредняющий фильтр tRC-ôèëüòð) 4 для выделения постоянной составляющей последовательности импульсов стабильной вольт-секундной площади и аналоговое напряжение на выходе которого пропорционально частоте этих импульсов, т.е. фактически, частоте входного напряжения, компаратор 5, производящий сравнение аналогового напряжения с выхода усредняющего фильтра с отрицательными напряжениями постоянных источников 6 и 7 напряжений

1напряжение источника 6 больше по . величине, чем напряжение источника 7) ! и формирующий дискретный двухуровневый электрический сигнал, усилитель, выполненный на транзисторе

8, электромагнитное реле 9, Одна пара контактов 10 реле 9 служит для отключения энергии от первичного источника 11, другая пара контактов 12 реле 9 служит для подключения к инвертирующему входу компаратора 5 источника б напряжения уставки срабатывания.

Совокупность согласующего тр анс.— форматора 1, формирователя прямоугольных импульсов 2, формирователя

3 импульсов стабильной вольт-секундной площади, усредняющего фильтра 4, компаратора 5, источников б и 7 напряжений, контактов 12 образует измерительный орган 13 частоты.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на устройство для защиты и включения источников 6 и 7 напряжение с выхода компаратора 5 отпирает

904082 6 ность защиты при испытаниях и эксплуатации генераторов.

Устройство наиболее целесообразно использовать на предприятияхз разрабатывающих и эксплуатируищих электромашинные генераторы переменного тока.

Формула изобретения

5 транзистор 8, реле 9 срабатывает и парой контактов 10 подключает энергию к первичному источнику 11, служащему для приведения во вращение электромашинного генератора 14 переменного тока, другая пара кон- тактов 12 подключает на неинвертирующий вход компаратора 5 источник

6 напряжения, задающий уставку срабатывания.

При хотя бы незначительном превышении валом генератора 14 допустимой скорости вращения (т.е. фактически, хотя бы незначительном превышении аналогового напряжения с выхрда фильтра 4 над напряжением источника 6 ) компаратор 5 переключается, транз.1стор 8 запирается, реле

9 обесгсчивается, пара контактов

10 отключает энергию от первичного источника ll пара контактов 12 отключает источник 6, оставляя источник 7, задающий уставку возврата, Скорость вращения вала генератора 14 уменьшается, аналогово напряжение с выхода фильтра 4 также уменьшается, и как только оно станет хотя бы незначительно меньше напряжения источника 7, компаратор 5 снова переклю,чается, напряжение с его выхода отпирает транзистор 8. Далее цикл работы устройства для защиты повторяется.

Предложенное устройство для защиты не имеет погрешностей срабатывания и возврата от изменения уровня и коэффициента искажения синусоидальности кривой входного напряжения, что особенно -важно при испытаниях и эксплуатации электромашинных генераторов переменного тока в условиях резко меняющейся нагрузки, а также при использовании повьппает надежУстройство для защиты электрома, аииного генератора от превышения скорости вращения вала, содержащее

15 измерительный орган частоты с контактом исполнительного реле и усилитель, выход которого соединен с исполнительным реле, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения .на20 дежности его в работе путем исключе= ния погрешностей срабатывания и возврата от изменения уровня и коэйфициента искажения синусоидальности кривой входного напряжения, измери25 тельный орган частоты выполнен на последовательно соединенных формирователе импульсов, формирователе импульсов стабильной вольт-секундной площади, усредняющем фильтре и поро3» говом элементе, у которого один из входов соединен с выходом усредняющего фильтра, другой вход соединен с источником напряжения и через упомянутый контакт исполнительного реле подключен к дополнительному источнику напряжения, а выход соединен со входом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Каган А.И. Частотные реле. М., "Энергия", 1973, с. 37-40.

2. Авторское свидетельство СССР

9604706, кл. Н 02 Н 7/093, 1978.

904082

Составитель Т.Щеголькова

Редактор Н. Гришанова Техред М. Надь Корректор С.Шекмар

Заказ 147/41 Тираж б69 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4