Устройство для защиты электрического двигателя постоянного тока от кругового огня

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯНН ГО/ ТОКА ОТ КРУГОВОГО ОГНЯ i. содерж щее коммутирующий аппарат, контак которого вклнэчены последовательно в цепь защищаемого двигателя, а отключающая катушка соединена с анодом тиристора, развязывающий трансформатор , первичная обмотка которого соединена с обмоткой добавочных полюсов, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости защиты, оно дополнительно снабжено дифференцирующим блоком, интегрирующим блоком, двумя пусковыми элементами и элементом И, при этом входы дифференцирующего и интегрирующего блоков сЬединены со вторичной обмоткой развязываквдего трансформатора, а их выходы через соответствующие пусковые элементы соединены со входом элемента И, вхо-§ ды которого соединены с катодом и управляющей цепью тиристора.

„.80„„1067561 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 H 02 H 7 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3367069/24-07 (22) 16.12.81 (46) 15.01.84. Бюл, 9 2 (72) П.П.Лезов, В..В.Золотых и Г. A.Ìèõíåâè÷ (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 621.316.925 (088,8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 229672, кл. Н 02 Н 7/06, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР

М 729730, кл. H 02 Н 7/08, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО, ТОКА ОТ КРУГОВОГО ОГНЯ„: содержащее коммутирующий аппарат, контакты которого включены последовательно в цепь защищаемого двигателя, а отключающая катушка соединеиа с анодом тиристора, развязывающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с обмоткой добавочных полюсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости защиты, оно дополнительно снабжено дифференцирующим блоком, интегрирующим блоком, двумя пусковыми элементами и элементом И, при этом входы дифференцирующего и интегрирующего блоков соединены со вторичной обмоткой развязывающего трансформатора, а их выходы через соответствующие пусковые элементы соединены со входом элемента И, вхо- Q ды которого соединены с катодом и управляющей цепью тиристора.

1067561.на транзисторе.27.

Для разряда конденсатора 14 интегрирующей цепи (восстановления исходного состояния) используется днухкаскадный. усилитель на транзисторах 28 и 29 с трансформаторным выходом и тиристор 30.

Устройство работает следующим

Образом.

При круговом огне электрического двигателя 1 на обмотке 2 добавочных полюсов возникает трапецеидальный импульс напряжения, который без искажения передается разнязывающим трансформатором 3 одновременно на два его параллельные канала: блок 10. дифференцирования и блок 11 интегрирования.

В результате дифференцирования переднему фронту трапецеидального

60 импульса ставится в соответствие прямоугольный импульс с амплитудой, пропорциональной крутизне фронта импульса, а значит и его амплитуде, так как временные соотношения между

65 элементами трапецеидального импуль-.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты тяговых двигателей тепловозов от кругового огня на коллекторе.

Известно устройство защиты электрического двигателя постоянного тока от кругового огня на коллекто.ре, у которого входным сигналом является падение напряжения на якоре двигателя. Этот сигнал через и С-цепочку и развязывающий импульсный трансформатор подается на тиристор; включающий коммутирующий аппарат, производящий отключение аварийного двигателя L И.

Недостатком этого устройства является отсутствие специальной защиты от импульсных помех, возникающих при коммутации в силовых цепях, так как амплитуда такой помехи иногда сопоставима с величиной питающего напряжения.

Наиболее близким .к изобретению по технической сущности является устройство для защиты электрического двигателя постоянного тока от кру гового огня, содержащее коммутирующий аппарат, контакты которого включены последовательно в цепь защищаемого двигателя, а отключающая катушка соединена с анодом тиристора, развязывающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с обмоткой добавочных полюсов L23.

Недостатком этого устройства яв ляется низкая помехозащищенность от импульсных помех. коммутационного происхождения. Создание широкой зоны нечувствительности, как это сделано в известном устройстве, или применение пороговых элементов, когда амплитуда импульсной помехи больше амплитуды сигнала, защитить устройство от ложного срабатывания не может.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства от импульсных помех и помех типа затухающих синусоид, возникающих при коммутации силовых цепей тепловоза.

Поставленная цель достигается тем, что устройстно для защиты электрического двигателя постоянного тока,от кругового огня, содержащее коммутирующий .аппарат, контакты ко,торого включены последовательно в цепь защищаемого двигателя, а отключающая катушка соединена с анодом тиристора, развязывающий трансформатор, первичная обмотка которого соединена с обмоткой добавочных Полюсов, дополнительно снабжено дифференцирующим блоком, интегрирующим блоком, двумя пусковыми элементами и элементом И.,при этом входы дифференцирующего и интегрирующего блоков соединены со вторичной .обмоткой развязынающего траноформатора, а их выходы через соответстнующие пусковые элементы соединены со входом элемента И, выходы которого соединены с катодом и управляющей цепью тиристора.

5 На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг ° 2 — временные графики напряжений на различных участках схемы: на добавочных полюсах и на отдельных блоках органа. подавления помех; на фиг. 3 — принципиальная схема органа подавления помех °

Устройство содержит якорь защищаемого двигателя 1 с дополнительными полюсами 2, к которым подключен развязывающий трансформатор 3, тиристор 4 в цепи отключающей катушки 5 коммутирующего аппарата, контакты 6 которого стоят в цепи двигателя 1, управляющая цепь тиристора через элемент 7 И, пусковые элементы 8 и 9, дифференцирующий блок 10 и интегрирующий блок 11 образующие орган подавления помех, подключена к вторичной цепи развязывающего трансформатора.

На принципиальной электрической схеме органа подавления помех дифференцирующему блоку 10 соответствует дифференцирующая цепь 12 и 13, интегрирующему блоку 11 — интегрирующая цепь 14 и 15. Пусковые элементы 8 и 9 идентичны и каждый сос-.. тойт из одновибратора на транзисторах 16,17 и 18,19 и эмиттерного по35 вторителя на транзисторах 20 и 21, элемент 7 И совпадений состоит из диодов 22 и 23 и их сопротивления нагрузки 24, одновибратора на транзисторах 25 и 26 и эмиттерного пов4р торителя с трансформаторным выходом

1067561 f0 са неизменны. Дифференцированный импульс подается на пусковой элемент 9, срабатывание которого проис. .ходит только в случае превышения амплитудой дифференцированного импульса порогового уровня.

Во втором канале сигнал подается ,на блок 11 интегрирования и далее на пусковой элемент 8. Сигналы в виде прямоугольных одиночных импуль,сов напряжения с выхода каждого из 10 пусковых элементов подаются на элемент 7 И. В случае их частичного совпадения во времени элемент И выдает, прямоугольный импульс напряжения на открытие тиристора 4. 15

Импульсы коммутационной помехи имеют малую длительность, в десятки и даже сотни раз меньшую длительность переднего фронта трапецеидального импульса, поэтому не проходят канал интегрирования. Так же подавляются и помехи в виде затухающих синусоид, среднее значение которых практически равно нулю. Однако хаотическая последовательность (пачка) импульсов может пройти, в отличие от периодической, от которой канал защищен тем, что постоянные времени заряда и разряда интегрирующей РСцепи одинаковы, В случае прохождения помехи в виде хаотической последовательности импульсов выходной прямоугольный импульс с пускового элемента 8 получается сильно запаздывающим по сравнению с прямоугольным импульсом пускового элемента 9.

Это факт используется в элементе

12 И, на выходе кОторого появляется сигнал только при условии перекрытия во времени импульсов пусковых элементов. С выхода блока подавления помех сигнал поступает на управляющий переход тиристора 4. Открываясь, тиристор подает питание на отключающую катушку 5 коммутирукщего аппарата, контактами 6 которого отключается двигатель 1.

Использование предлагаемого устройства позволяет исключить ложные срабатывания автомата защиты тягового двигателя на тепловозе или электровозе, которые в сложных условиях могут привести к тяжелым последствиям.

1067561

Составитель Т.Щеголькона

Редактор A.Õèì÷óê - Техред Ж.Кастелевич . Корректор Л.Патай

Закаэ 11222/55 Тираж 619 Подписное цнииПи Государственного комитета СССР

nb. делам изобретений и открытий

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

ФИлиал ППП Патент, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4