Электрическая машина со встроенным блоком для защиты обмотки статора от коротких замыканий

 

Изобретение относится к электрическим машинам и может использоваться для защиты обмоток статора электрической машины от коротких замыканий . Цель изобретения - упрощейие встроенного блока и расширение области применения устройства защиты путем исключения соединительного кабеля . Машина 1 содержит встроенный

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ш 4 Н 02 Н 7/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

17

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4179826/24-07 (22) 05.0!.87 (46) 23.07.88. Бюл. И 27 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) А.Н. Новожилов (53) 621.925.316 .(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 928510, кл„ Н 02 Н 7/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

И 1194234, кл, Н 02 Н 7/08, 1983, SU» 1411 75 А1 (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С ВСТРОЕННЫМ БЛОКОМ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОБМОТКИ СТАТОРА ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИИ . (57) Изобретение относится к электрическим машинам и может использоваться для защиты обмоток статора электрической машины от коротких замыканий. Цель изобретения — упрощение встроенного блока и расширение области применения устройства защиты путем исключения соединительного кабеля, Машина 1 содержит встроенный

1411875 блок, закрепленный на лопастях вен тилятора 3, ротор 4, реагирующий блок, фильтр, компаратор, трансфор матор тока, выключатель, геркон 13 встроенного блока с переключающим контактом 14, конденсатор 15, катушку 17 индуктивности, замыкающий кон.такт 18 геркона,13, размыкающий его же контакт 19, диод 20. При корот, ком замыкании в обмотке статора воз никает дополнительное локальное поле лобового рассеяния в области замкИзобретение относится к электриеским машинам и может использоваться ля защиты обмоток статоров электриеских машин от коротких замыканий.

Цель изобретения — упрощение встронного блока и расширение области рименения электрической машины путем сключения соединительного кабеля.

На фиг. 1 показана блок-схема, 1О нешних соединений электрической манны; на фиг. 2 — размещение элеменов встроенного блока на лопасти венилятора внутри машины; на фиг.3 рафики сил, действующих на переклюающийся контакт геркона в зависимости от скорости вращения ротора.

Машина 1 (фиг.l) содержит встроенный блок 2 для защиты, закрепленный ЯО йа лова вентилятора 3, ротор 4, реагирующий блок 5 в виде последова тельно соединенных фильтра 6 и компа-, атора 7, трансформатор 8 тока, первичная обмотка которого включена в. питающий электрическую машину провод, вторичная обмотка которого соедине на с входами 9 и 10 фильтра 6 реаги.рующего блока 5, при этом выход комйаратора 7, который служит выходом ЗО

)1 реагирующего блока 5, соединен с отключающей цепью выключателя 12, геркон 13 (фиг, 2) встроенного блока

; ля защиты, переключающим контактом

)4 соединенный через конденсатор 15 35 ф началом 16 катушки 17 индуктивнос и,. замыкающим контактом 18 непосред- ственно, а раэмыкающим контактом 19 нувшихся витков, которое при пересечении его герконом увеличивает силу притяжения его контакта. Контакты

14 и 18 замыкаются. Конденсатор 15 образует с катушкой 17 колебательный контур. Высокочастотное магнитное поле наводит .в обмотке статора импульсную ЭДС, импульсы тока от которой через силовой кабель, трансформатор тока, фильтр, компаратор вызывают отключение электрической машины выключателем. 3 ил. через диод 20 с концом 21 упомянутой катушки.

Машина работает следующим образом.

Б режимах пуска, самозапуска, разгона и нагрузки на переключающий контакт 14 геркона 13 действуют (фиг 3) центробежная сила 22 массы контакта возрастающая пропорционально скорости,вращения ротора (кривая 23), и сила 24 притяжения контактов под воздействием магнитного поля рассеяния секций обмотки статора (кривая 25), пропорциональная току фаэ. Расстояние между продольной осью .26 геркона и осью 27 вращения ротора 4 (фиг.2) выбирается таким, чтобы в этих режимах при отсутствии замкнувшихся витков в обмотке статора сумма указанных вьппе сил (кривая 28) не превьппала по абсолютной величине силу 29 (линия 30) упругости контакта 14 и перекгпочающий контакт находился в исходном положении. В результате магнитный поток лобового рассеяния машины 1, пересекая контур катушки 17, наводит в ней ЭДС, которая выпрямляется диодом 20 и через контакты 14 и 19 геркона 13 заряжает конденсатор 15, При замыкании в обмотке статора при движении геркона на роторе вдоль ее секций по замкнувшимся проводникам поврежденной секции протекает ток, значительно превосходящий ток в этих витках до аварии. В результате возникает дополнительное локальное поле лобового рассеяния в облас3

14 ти замкнувшихся витков, которое при .пересечении его герконом увеличивает силу 24 притяжения его контакта. Геркон 13 переключается, контакт 14 и

19 размыкаются, а 14 и 18 замыкаются.

Конденсатор 15 подключается к выводам 16 и 21 катушки 17 и.- образует с ней колебательный контур.

Заряд конденсатора 15 протекает по виткам катушки 17 и образует затухающее высокочастотное магнитное поле, которое наводит в обмотке статора импульсную .ЭДС. Импульсы ЭДС повторяются периодически при прохождении геркона, закрепленного на лопасти вентилятора, через поле короткозамкнутых витков. Импульсы тока высокой частоты от указанной ЭДС через силовой кабель, трансформатор

8 тока и фильтр 6 поступают на вход компаратора 7. Если длительность импульсов, их частота и амплитуда превышает уставки, компаратор 7 формирует сигнал на отключение машины 1 выключателем 12.

Таким образом, предлагаемую электрическую машину можно применять там, где отсутствует кабель, соединяющий машину и реагирующий элемент защиты.

Формула изобретения

Электрическая машина с встроенным блоком для защиты обмотки статора от коротких замыканий, содержащая ста5 тор, ротор и лопасти вентилятора, датчик магнитного поля в виде геркона и катушку индуктивности, предназначенные для установки в упомянутом встроенном блоке, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью упрощения встроенного блока и расширения области применения. путем исключения соединительного кабеля, упомянутый блок защиты дополнительно снабжен диодом, конденсатором и реагирующим элементом в виде последовательно соединенных фильтра и компаратора, а геркон выполнен с переключающим коитактом, при этом встроенный блок закреплен на лопасти вентилятора, а геркон снабжен выводами для соединения переключающего контакта через конденсатор с началом катушки индуктивности, замыкающего контакта непосредственно, а размыкающего через диод с концом упомянутой катушки, трансформатор тока снабжен выводами. для включения его первичной и вторичной обмоток соответственно в питающий электрическую машины провод и к входу реагирующего органа, причем выход последнего соединен с отключающей цепью выключателя.

1411875

Составитель В. Орлов

Техред М.Ходанич Корректор М. Шарохин

Редактор А. Мотыль

Заказ Зббб/51 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

« »»

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4