Устройство для защиты электрических машин

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1 ИАЛИСТИЧЕСНИХ

PEQlYSËÈН

09} (И} з р Н 02 Н 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОВСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-O. ь йФ смесияеле.

Ву (61) 989656 (21) 3423308/24-07 (22) 15.04.82 (46) 23.08.83 Вюл. }Ф 31 (72) A.ß.Êàëaíè÷åíêî, A.Ð.Николаев и В.Ш.Сакаев (71) ВсесОюзный научно-исследовательский институт вагоностроения (53) 621.316.925(088.8)

1 .-(56) 1. Авторское свидетельство СССР

}} 989656 KJI ° H 02 Н 7/08, 08.12.81. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ- ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МИЛИЙ по авт.св, }} 989656, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты электрических машин путем устранения влияния одиночных искрений по коллектору, оно дополнительно снабжено счетчиком импульсов, один вход которого подключен к выходу генератора эталонным. частот, другой вход — к выходу основного элемента ИЛИ, а выход служит выходом устройства.

1037372

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты электрических машин от аварийных режимов, и может быть использовано, например, для защиты электрических машин электрического подвижного состава от круговых огней и коротких замыканий.

По основному авт.св. Р 989656 известно устройство для защиты электрических машин от аварийных режимов, содержащее подключенные параллельно входным зажимам электрической машины датчики напряжения, к которым подключены генераторы импульсов по числу электрических машин, которые подключены к блокам сравнения, выполненных в виде трех триггеров, двухвходовых элементов И и одного основного элемента ИЛИ,,причем вход каждого управляемого генератора импуль- 2О сов подключен к выходу датчика напряжения, выходы первого и второго управляемого генератора импульсов подключены к раздельным входам первого триггера, выходы третьего и 25 четвертого генератора импульсов подключены к раздельным выходам третьего триггера, кроме того, выходы упомянутых генераторов подключены, соответственно, к выходу второго и третьего генератора, которые соединены также с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к выходам второго триггера, причем выходы всех элементов И подключены ко входам блока выделения разностных частот, другой вход которого подключен к генератору эталонных частот, а блок выделения разностных частот содержит в себе дополнительные элементы ИЛИ 4О по числу каналов, блоки смешивания частот, к одним входам которых подключен генератор эталонных частот, к другим — выходы дополнительных элементов ИЛИ, каждый из которых 45 подключен к выходу двух элементов И одного канала, а выходы блоков смешивания частот являются входами основного элемента ИЛИ f13, Однако, как показывает практика, поверхность коллектора не бывает идеально ровной и с одинаковым сопротивлением набегающего и сбегающего краев щетки, что приводит к образованию одиночных искрений, не харак-55 теризующих переход машины в аварийнь и режим. Однако данное устройство воспринимает такой режим работы как аварийный, что подтверждается осциллограммой, представленной на 60 фиг. 1. В этом случае с выхода системы обнаружения аварийных режимов подается сигнал на тиристор исполнительного элемента, что приводит к ложному срабатыванию силовых аппара 65 тов, отключающих силовую схему от источника питания.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты электрических машин путем .устранения чувствительности к одиночным искрениям.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты электрических машин от аварийных режимов дополнительно снабжено счетчиком импульсов, причем один вход счетчика подключен к выходу генератора эталонных частот, второй вход — к выходу основного элемента ИЛИ, а выход счетчика служит выходом устройства. Такое выполнение устройства позволяет устранить влияние одиночных ускорений на срабатывание защиты, так как дополнительный счетчик через каждый период следования эталонных частот сбрасывается в исходное состояние и не позволяет осуществить накопление сигналов, поступающих на его вход при одиночных искрениях. В случае же появления кругового огня или короткого замыкания на выходе основного элемента ИЛИ появится серия импульсов, которая приводит к заполнению дополнительного счетчика и к появлению с сигнала об аварийном режиме.

На фиг. 1 представлены диаграммы процессов в элементах известного устройства, на фиг. 2 — принципиальная схема предлагаемого устройства °

На диаграмме по фиг. 1 представлены сигналы Г„,, Г, Г4 на выходе генератОров прототипа и на входе и выходе смесителя. Устройство содержит якоря 1-4 четырех электрических машин, например вагона метров или трамвая или другого ЭПС.

Параллельно якорям подключены датчики 5-8 напряжений якорей, каждый из которых подключен к одному соответственно генератору 9-12, частота на выходе которых пропорциональна напряжению датчиков напряжения. Генераторы 9 и 10 подключены к раздельным входам первого триггера 13 и к одним двухвходовым элементам 14 и

15 И, к другим входам которых подключены раздельные выходы второго триггера 16. Раздельные входы второго триггера подключены к выходам второго и третьего генераторов 10 и 11, выходы которых подключены также к одним входам элементов 17 и 18 И.

Раздельные входы третьего триггера 19 подключены к выходам третьего и четвертого генераторов 11 и 12, которые соединены также с одними входами элементов 20 и 21 И, вторые входы которых подключены к раздельным выходам третьего триггера 19, Выходы всех, элементов 14, 15, 17, 18, 20, 21 И подключены ко входам блока 22

1037372 выделения разностных частот, к другому входу которого подключен генератор 23 эталонных частот, а выходы блока 22 выделения разностных частот подключены к основному элементу 24 ИЛИ, выход которого соединен с одним входом дополнительного счетчика 25, второй вход которого подключен к генератору 23 эталонных частот, а выход счетчика 25 подключен к исполнительному устройству (не показано).

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на электрические машины на выходе датчиков 5-8 начинает появляться напряжение, которое подается на генераторы 9-12 частота работы которых пропорциональна поданному напряжению. По мере пуска электрических машин напряжение, подводимое к машинам, увеличивается, что приводит к увеличению частоты работы генера- торов 9-12. При отсутствии кругово-, го огня по коллектору или переброса электрической дуги на корпусе частоты работы генераторов должны быть равны, так как к якорям 1-4 приложено одинаковое напряжение.

С выходом генераторов 9-12 импульсы поступают на раздельные входы триггеров 13, 16, 19. При одинаковых частотах триггеры будут переключаться симметрично, тем самым запрещается поступление импульсов на блок 22 выделения разностных частот через один иэ элементов 14, 15, 17, 18, 20, 21 И. Однако, учитывая, что всегда имеется разброс параметров якорей и генераторов, частоты работы генераторов 9-12 не будут равными. Поэтому в отдельных режимах работы на выход блока 22 будет поступать разностная частота, IIo одному иэ элементов 14, 15, 17;

18, 20, 21 И каждого канала. Эти импульсы, поступая на входы блока 22 выделения разностных частот, сравниваются с частотой генератора 23 эталонных сигналов. Учитывая, что в нормальном режиме работы значение разностной частоты будет ниже значения частоты генератора 23 эталонных частот, на выходе блока 22 будут отсутствовать импульсы второй разности частот.

Однако, в случае возникновения одиночных искрений по коллектору двигателя на вход триггеров 13, 16, 1 будут поступать одиночные импульсы, частота которых будет отличаться, причем эти импульсы могут следовать сразу же за импульсом генератора, работающего в нормальном режиме. Поэтому такое следование импульсов восприни-. мается смесителем 22 как следование импульсов с высокой частотой следования, что ложно воспринимается как аварийный режим, так как период следования этих сигналов значительно меньше периода следования импульсов генератора эталонных частот. При подключении счетчика 25 к выходу элемента 24 ИЛИ этот сигнал или несколько сигналов поступают на один вход счетчика, что приводит к изменению его состояния и к задержке одиночных импульсов. Через период

20 следования импульсов генератора 23 эталонных частот счетчик 25 вновь возвращается в исходное состояние, списывая тем самым занесенное в него число. Разрядность счетчика 25 должна выбираться, исходя из допустимой в эксплуатации нормальной степени искрения. Так, для вагонов метро .его разрядность равна единице или двум. В случае возникновения

3р. аварийного режима происходит резкое снижение напряжения на короткозамкнутом якоре, что приводит кпоявлению на выходе блока 22 разностно частоты, значение которой превышает значение частоты генератора 23 эталонных частот. Это превышение приводит к появлению частоты на выходе элемента 24 ИЛИ, которые, поступая на один вход .счетчика 25, приводят к его заполнению. При заполнении

40 счетчика на 25 его выходе появляется сигнал, который далее следует на исполнительный элемент.

Изменяя значение частоты генератора 23 эталонных частот, осуществляют изменение чувствительности устройства, а изменением раэнорядности счетчика 25 осуществляют изменение контролируемого числа одиночных искрений. ТакИм образом, в данном уст;ройстве защиты электрических машин представляется воэможность повысить эффективность защиты тяговых двигателей путем исключения ложных обрабатываний защиты, вызванных одиночными искрениями по коллектору электрической машины.

1037372

Составитель:Л.Корнеева

Редактор П.Коссей Техред К.Мыцьо Корректор A.ÇHüþêîñîâ

4Ü»»»» ° «ь»»»»ю»

» « « »»

;,Заказ 6023/56 Тираж 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по Делам изобретений и открытий

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

«»» «аЬ»е»»»»«»«»»» «»»»»» ««Ь«

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, óë.Ïðîeêòêàÿ, 4 г