Устройство бесконтактного контроля бесщеточного возбудителя

 

Ъ,3 с (72) Авторы изобретения

1

1:; " - :-t

1 "" :"-: " 1

- Ф Л,",, Всесоюзный научно-исследовательский институт * электромашиностроения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО БЕСКОНТАКТНОГО КОНТРОЛЯ

БЕСЩЕТОЧНОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к бесщеточным системам возбуждения мощных турбогенераторов, и-может найти применение в устройствах автоматики и защиты бесщеточного возбудителя турбогенератора.

Известно устройство бесконтактно-. го контроля бесщеточного возбуди1о теля, содержащее электромагнитныедатчики тока, расположенные на неподвижной части возбудителя вблизи шин переменного тока, помещенных в откры тые пазы шихтованного сердечника на валу возбудителя и соединяющих фазные ветви обмотки якоря с мостовым выпрямителем, в плечах которого последовательно анодным и катодным вентилям включены предохранители, и вне о возбудителя электронную аппаратуру, регистрирующую по отсутствию тока в шинах вышедшие из строя вентили(1).

2.

В таком устройстве бесконтактного контроля шины переменного тока располагаются на шихтованном сердечнике с обратным чередованием фаз в порядке их следования вблизи электромагнит.ного датчика тока. При вращении якоря направление .тока в следующих друг за другом вблизи электромагнитного датчика. тока шинах поочередно изменяется на противоположное. Из-за больших размеров шин у периферии сердечника и открытия, паза сердечника, равное диаметру поперечного сечения шин при большом их количестве, которое обычно и имеет место, проявляется значительное взаимное влияние магнитных- полей между соседними шинами. При этом количество импульсов

ЭДС, наводимых в электромагнитных датчиках тока оказывается вдвое менЬше количества шин переменного тока, а при отсутствии тока в какой-либо шине вследствие выхода из строя вен3 9839 тиля и срабатывания предохранителя, количество импульсов не уменьшается, а лишь несколько искажается форма соответствующего импульса. указанный недостаток усложняет схему элек 5 ронной аппаратуры и не исключает возможность ложных срабатываний устройства бесконтактного контроля при выходе из строя нескольких вентилей или изменения режимов работы возбуди-10 теля.

Известно также устройство бесконтактного контроля бесщеточного возбудителя, содержащее электромагнитные датчики тока, расположенные на непод- 15 вижной части возбудителя вблизи шин переменного тока, соединяющих фазные ветви обмотки якоря с мостовым выкпючателем, в плечи которого после-. довательно с анодным и катодным вен- го тилями включены предохранители, и электронную аппаратуру, расположенную вне возбудителя, регистрирующую от-. сутствие тока в шинах вышедшего из строя вентиля (2).

В этом устройстве бесконтактного контроля количество импульсов ЭДС, наведенных в электромагнитных датчиках тока, соответствует числу и взаиморасположению шин переменного тока, только при токах, составляющих 5-84 номинального значения тока возбудителя.

При изменении нагрузки возбудителя 35 выше указанного предела насыщается сталь аердечника в области закрытых пазов. Магнитное поле от токов шин вытесняется за периферию сердечника.

При этом возрастает взаимовлияние магнитных полей между ближайшими соседними шинами. Оно проявляется в о том, что при отсутствии тока в какой-либо шине, размещенной в открытом или закрытом пазу, общее количество ..импульсов (вдвое меньшее общего числа шин), наведенной в электромагнитных датчиках тока ЭДС не изменяется, а лишь несколько искажается форма соответствующего импульса. Уст- 5О ройство бесконтактного контроля характеризуется сложностью схемы электронной аппаратуры регистрации вышедших из строя вентилей, повышенной конструктивной сложностью, и в реаль- 55 ных режимах работы бесщеточного воз- . будителя не обладает высокой надежностью срабатывания.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что шины переменного тока выполнены с прямоугольным поперечным сечением м обращены своей узкой гранью в сто1 рону рабочей поверхности электромагнитных датчиков тока.

На фиг.1 схематически изорражено устройство бесконтактного контроля бесщеточного возбудителя; на фиг.2 и 3 — изображения предлагаемых сечений шин переменного тока и конфигурация магнитного поля s плоскости их сечения. Шины 1 переменного тока с прямоугольным сечением располагаются на вращающемся валу возбудителя, как обычно,с обратным чередованием фаз в порядке их следования при вращении якоря возбудителя, направление вращения указано стрелкой. Своей узкой гранью шины 1 обращены в c горону рабочей поверхности электромагнитных датчиков 2 тока. Электронная аппаратура 3 регистрации вышедших из строя вентилей располагается вне возбудителя и имеет выход во внешние цепи, например, к схемам автоматики и защиты. Сечение шин 1 переменного тока (фиг.3 ) обеспечивает большую концентрацию магнитного поля вокруг своей заостренной части (в сравнении с сечением фиг.2), поэтому является предпочтительным.

При вращении якоря возбудителя формирование импульса наведенНой

ЗДС в обмотке электромагнитного датчика 2 тока происходит в узкой угловой зоне, соответствующей высокой концентрации магнитного поля около узкой грани шины 1 переменного тока.

За пределами этой зоны магнитное поле быстро ослабевает и поэтому каждая перемещающаяся вблизи датчика

2 тока шина 1 наводит в обмотке последнего, соответствующий ей импульс

ЗДС, образуя за один оборот якоря возбудителя последовательность импульсов, количество которых равно числу проводящих ток шин. переменного тока. При такой конструкции шин 1 магнитное поле концентрируется около узкой грани и стальной сердечник как дополнительное средство формирования поля оказывается не нужным.

При этом промежутки между шинами 1 увеличиваются, что уменьшает взаимное влияние магнитного поля соседних

983911

5 шин 1 и позволяет получить от элект. ромагнитных датчиков тока последовательность импульсов наведенной

ЭДС, количественно соответствующих числу и взаиморасположению проводящих ток шин 1 переменного тока и исключить возможность ложных срабаты-. ваний устройства бесконтактного контроля как в случае выхода из строя нескольких вентилей вращающегося выпрямителя, так и в случае изменения режимов работы возбудителя.

Устройство бесконтактного контроля применяется ка к и равило, в бесщеточных системах возбуждения мощных турбоге- 1S .нераторов, поэтому обеспечение высокой надежности его срабатывания пос зволяет предотвратить отключение средствами защиты всего энергетического блока по .причине ложных срабаты- ze ваний устройства и тем самым исключить большие потери в выработке электроэнергии из-за простоя оборудования и избежать большого экономического ущерба. 25

Формула изобретения

Устройство бесконтактного контроля бесщеточного возбудителя, содержащее

6 электромагнитные датчики тока, расположенные нв неподвижной части возбудителя вблизи шин переменного тока, соединяющих фазные ветви обмотки якоря с мостовым выпрямителем, в.. плечи которого последовательно с анодным и катодным вентилями вклЮ „„чены предохранители, и электронную аппаратуру, расположенную вне возбудителя, регистрирующую отсутствие .. тока в шинах вышедшего из строя вентиля, о т л и ч .а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, шины переменного тока выполнены с прямоугольным поперечным сечением и обращены своей узкой гранью в сторону рабочей поверхности электромагнитных датчиков тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электротехническая промышленность. Сер. "Электрические машины", вып. 3/371, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

11 б55034, кл. H 02 K 11/00, 1976.

983911

Подписное

Заказ 9949/69 Тираж 721. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель В. Никаноров

Редактор Н. Бобкова Техред Т,Маточка Корректор С. Шекмар