Устройство для контроля целостности токовых ветвей вращающегося выпрямителя бесщеточного возбудителя синхронной машины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ii ц 650I 50

Союз Соеетсиих

Социалистических

Республик

Щ |т т (G1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.73 (21) 1911753/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М.К .

Н 02Н 7/06

Н 02Н 7/125

Н 02К 11/00

G 01R 31/02

Государственный комитет (53) УДК 621.925.316 (088.8) па делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

Б. Л. Ермилов и Б. Д. Ефремов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ

ТОКОВЫХ ВЕТВЕЙ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВЫПРЯМИТЕЛЯ

БЕСЩЕТОЧНОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ СИНХРОННОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к системам контроля электрических машин, а именно к устройствам бесконтактного автоматического контроля бесщеточных возбудителей.

Известно устройство для контроля целостности токовых ветвей вращающегося выпрямителя бесщеточного возбудителя, содержащее токовые датчики, расположенные по окружности ротора. Число этих датчиков равно числу параллельных ветвей в фазе возбудителя. Импульсы от токовых датчиков сравниваются с опорными импульсами.

При повреждении контролируемой ветви импульсы от токового датчика перестают поступать на устройство сравнения, что вызывает срабатывание соответствующего сигнального элемента.

Недостатками этого устройства являются конструктивная сложность размещения по окружности ротора большого числа токовых датчиков при большом числе контролируемых цепей и низкая точность контроля.

Известно также устройство для контроля целостности токовых ветвей вращающегося выпрямителя бесщеточного возбудителя синхронной машины, содержащее электромагнитный токовый датчик и электромагнитные датчики синхронизирующих и начальных импульсов, установленные на неподвижной части возбудителя, а также электронный коммутатор, соединенный с блоком индикации и блоком управления коммутатором, с подключенным к нему датчиками синхронизирующих и начальных импульсов. В качестве блока управления электронным коммутатором использован двоичный триггерный счетчик. Работа устройства основана на обнаружении повреждений токовых ветвей путем регистрации в блоке индикации отсутствия поступления импульсов от токового датчика.

Это устройство наиболее близко к предлагаемому изобретению по технической

15 сущности и достигаемому результату.

Недостатком устройства является недостаточная точность контроля вследствие малой помехозащищенности от случайных помех и от взаимного влияния магнитных полей шинопроводов и ограниченности контроля. Использование в электронном коммутаторе триггеров, требующих точной симметрии параметров в двух его плечах и предварительной установки в начальное состояние, в сложных эксплуатационных условиях снижает надежность его работы. Ограничение контроля только обнаружением отдельных повреждений цепей не удовлетворяет требованиям эксплуатационного контроля бесще650150

65 точного возбудителя. Если в бесщеточном возбудителе каждый шинопровод соединен с одним анодным и одним катодным вентилем, то с помощью одного токового датчика, используемого в устройстве, можно контролировать только половину общего числа вентилей выпрямителя.

Целью изобретения является повышение точности эксплуатационного автоматического контроля бесщеточного возбудителя синхронной машины путем увеличения помехозащищенности и расширения функций контроля.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля целостности токовых ветвей вращающегося выпрямителя бесщеточного возбудителя синхронной машины, содержащее электромагнитный токовый датчик и электромагнитные датчики синхронизирующих и начальных импульсов, установленных на неподвижной части возбудителя, а также электронный коммутатор, соединены с блоком индикации и блоком управления коммутатором с подключенными к нему упомянутыми датчиками синхронизирующих и начальных импульсов, дополнительно введены второй электромагнитный токовый датчик, устанавливаемый на неподвижной части возбудителя со сдвигом вокруг оси вращения возбудителя на 180 эл. град. относительно упомянутого электромагнитного токового датчика, блок измерения тока ротора, дискриминаторы полезного сигнала и вентильные блоки по числу электромагнитных токовых датчиков, блок емкостных накопителей и блок выявления аварийных комбинаций поврежденных вентилей, причем выходы электромагнитных токовых датчиков подключены к блоку измерения тока ротора и через дискриминаторы полезного сигнала — к запирающим входам вентильных блоков, через которые датчик синхронизирующих импульсов соединен со входами электронного коммутатора, входы которого через блок емкостных накопителей непосредственно и через блок выявления аварийных комбинаций поврежденных вентилей соединены с блоком индикации.

На фиг. 1 дана схема расположения электромагнитных датчиков; на фиг. 2 — схема расположения датчиков синхронизирующих и начальных импульсов; на фиг. 3 — блоксхема устройства.

Устройство содержит электромагнитные токовые датчики 1 и 2, электромагнитные датчики 3, 4 синхронизирующих и начальных импульсов, блок 5 измерения тока ротора, дискриминаторы 6 и 7 полезного сигнала, вентильные блоки 8 и 9, электронный коммутатор 10, блок 11 управления, блок 12 емкостных накопителей, блок 13 выявления аварийных комбинаций поврежденных вентилей и блок 14 индикации.

Выходы электромагнитных токовых датчиков 1 и 2 подключены к блоку 5 измере5

4 пия тока ротора и Iерез дискриминаторы 6 и 7 полезного сигнала к запирающим входам вентильных блоков 8 и 9, через которые датчик 3 синхронизирующих импульсов соединен со входами электронного коммутатора 10, выходы которого через блок 12 емкостных накопителей непосредственно и через блок 13 выявления аварийных комбинаций поврежденных вентилей соединены с блоком

14 индикации.

Работа устройства происходит следующим образом.

При вращении ротора бесщеточного возбудителя и отсутствии поврежденных вентилей во вращающемся выпрямителе бесщеточного возбудителя по всем шинопроводам, расположенным в открытых пазах ротора, протекают токи между обмотками обращенного синхронного генератора и выпрямителем. каждое из плеч вращающегося выпрямительного моста образует несколько параллельных цепей, состоящих из последовательно соединенных вентилей, подлежащих контролю, предохранителей и шинопроводов. При любом повреждении вентиля происходит обрыв образуемой им цепи. С каждым шинопроводом соединен один анодный и один катодный вентили. Магнитные потоки от токов в шинопроводах создают за один оборот ротора в обмотках токовых датчиков столько импульсов, сколько шинопроводов с током находится в пазах ротора.

Импульсы с выходов электромагнитных токовых датчиков 1 и 2 поступают в блок 5 измерения тока ротора, где они преобразу1отся с гомощ. ю сглаживающего пассивного фильтра в напряжение, пропорциональное току ротора. При превышении этим напряжением заданного значения из блока 5 в блок 14 индикации поступает сигнал о перегрузке по току ротора. Импульсы от датчиков 1 и 2 преобразуются дискриминаторами б и 7 полезно"îсигнала в сигналы,,запирающие вентильные блоки 8 и 9. Поэтому поступающие с некоторым запозданием импульсы с выхода датчика 3 синхронизирующих импульсов не поступают на входы электронного коммутатора 10. При этом в блок 14 индикации также не поступают сигналы о наличии повреждений.

Если же во вращающемся выпрямителе вышел из строя какой-либо вентиль, то ток в шинопроводе, соединенном с этим вентилем, будет отсутствовать в течение поворота ротора на 180 эл. град. и при фазе приложенного к вентилю напряжения, совпадающей с направлением его бывшей проводимости. При дальнейшем повороте ротора и изменении фазы напряжения в шинопроводе появится ток, который пойдет по второму неповрежденному вентилю этого шинопровода, В момент прохождения обесточенного шинопровода мимо токовых датчиков

1 или 2 импульс в его обмотке не появится

650150 и не закроет на время поступления синхронизирующего импульса соответственно вентильный блок 8 и 9.

Через открытый вентильный блок синхронизирующий импульс проходит с помощью 5 электронного коммутатора 10 в тот канал блока 12 емкостных накопителей, который соответствует номеру поврежденного вентиля. 3а каждый оборот ротора в этот канал будет поступать по одному импульсу. После 10 заданного небольшого числа повторных импульсов сработает исполнительное реле данного канала и выдаст сигнал о повреждении вентиля в блок 13 выявления аварийных комбинаций и в блок 14 индикации. 15

Если же в один из каналов блока 12 поступит отдельный импульс вследствие действия случайных помех, то сигнал о повреждении в блок 14 индикации не поступит. При повреждении двух или более вентилей в одном плече выпрямительного моста из блока 13 в блок индикации поступит предупредительный или аварийный сигнал. С помощью одного токового датчика контролируется работа половины общего числа вентилей вращающегося выпрямителя. Использование второго токового датчика, смещенного относительно первого, позволяет контролировать все вентили. При повороте ротора на угол смещения датчиков фаза напряжения, приложенного к анодному и катодному вентилям одного шинопровода, изменяется на противоположную и поэтому работают оба вентиля.

Устройство обеспечивает индивидуальный и групповой автоматический контроль целостности вентилей вращающегося выпрямителя.

Формула изобретения

Устройство для контроля целостности токовых ветвей вращающегося выпрямителя бесщеточного возбудителя синхронной машины, содержащее электромагнитный токовый датчик и электромагнитные датчики синхронизирующих и начальных импульсов, установленные на неподвижной части возбудителя, а также электронный коммутатор, соединенный с блоком индикации и блоком управления коммутатором, с подключенными к нему датчиками синхронизирующих и начальных импульсов, отл и ч а ю щеес я тем, что, с целью увеличения точности контроля, дополнительно введены второй электромагнитный токовый датчик, устанавливаемый на неподвижной части возбудителя со сдвигом вокруг оси вращения возбудителя на 180 эл. град. относительно упомянутого электромагнитного токового датчика, блок измерения тока ротора, дискриминаторы полезного сигнала и вентильные блоки по числу электромагнитных токовых датчиков, блок емкостных накопителей и блок выявления аварийных комбинаций поврежденных вентилей, причем выходы электромагнитных токовых датчиков подключены к блоку измерения тока ротора и через дискриминаторы полезного сигнала к запирающим входам вентпльных блоков, через которые датчик синхронизирующих импульсов соединен со входами электронного коммутатора, выходы которого через блок емкостных накопителей непосредственно и через блок выявления аварийных комбинаций поврежденных вентилей соединены с блоком индикации.

650150

Редактор А. Куприкова

Заказ 2716/9 Изд. № 160 Тираж 865 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Т. Щегалькова

Техред А. Камышникова

Корректоры: Е. Хмелева и О. Тюрина