Устройство для защиты электромашинного генератора от превышения скорости вращения вала

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическихРеспублик и 904082(51)М. Кд. Н 02 Н 7/093 Государстванный камнтот СССР по делам нзабретеннйн открытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОМАШИННО ГЕНЕРАТОРА ОТ ПРЕВЫШЕНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛАеическовляется ойство для защиты жащее зобретение относится к элек технике и может быть использованодля защиты электромашинных генератров переменного тока от превышенияустановленной скорости вращения,Известны устройства для защитыиспользованием избирательных по чатоте схем (частотных избирателей),т,е, схем, формирующих дискретныйдвузначный выходной сигнал при подче на их вход частотного сигнала(пропорционального скорости вращенвала генератора) в заданном отрезкшкалы частот, которые содержат измрительный орган частоты (фильтр),усилитель и исполнительное электромагнитное реле, контакты которогоуправляют устройством отключенияэнергии от первичного источникаили подключают балластную нагрузкук зажимам генератора 113.Наиболее близким по техн йсущности к предлагаемому я измерительный орган частоты с 1.Сконтуром, усилитель и исполнительное релеодин из контактов которогоотключает энергию от первичного ис 5точника, а другой замькающий кон 9такт, подключает параллельно конденсатору 1 С-контура дополнительныйконденсатор для устранения автоколебаний, возникающих как в самомоустройстве для защиты так и в гене 9раторе,Фактически, до подключения дополнительного конденсатора устройстводля защиты настроено на верхнююпредельно допустимую скорость вращения генератора (уставка срабатывания), а после подключения конденсатора устройство перенастраивается.на нижнкно, предельно допустимуюскорость вращения генератора (уставка возврата) 121,Недостатком известных устройствдля защиты является возникновение дополнительной погрешности срабатыва904082 ния и возврата от изменения уровня и коэффициента искажения синусоидальности кривой входного напряжения, что является следствием использования в измерительных органах частоты колебательных контуров, выходной сигнал которых зависит не только от частоты входного сигнала, но и от величины его напряжения и коэффициента искажения синусоидальности 10 кривой.Цель изобретения - повышение надежности в работе путем исключения погрешностей срабатывания и возврата устройства для защиты от изменения 15 уровня и коэффициента искажения синусоидальной кривой входного напряжения. Это достигается тем, что в устрой- о стве для защиты, содержащем измерительный орган частоты с контактом исполнительного реле и усилитель, выход которого соединен с исполнительным реле, измерительный орган частоты 5 выполнен на последовательно соединенных формирователе импульсов, формирователе импульсов стабильной вольт-секундной площади, усредняющем фильтре и пороговом элементе, у которого один из входов соединен с выходом усредняющего фильтра, другой вход соединен с источником напряжения и черезупомянутый контакт исполнительного реле подключен к дополни 3 тельному источнику напряжения, а выход соединен со входом усилителя,. Преобразование входного гармонического напряжения в последовательность импульсов с частотой, повторяющей частоту входного напряжения, преобразование последовательности импульсов в последовательность импульсов стабильной вольт-секундной площади с частотой, также равной частоте входного напряжения, преобра 1зование последовательности импульсов стабильной вольт-секундной площади в аналоговое напряжение, величина которого пропорционапьна частоте о этих импульсов, сравнение аналогового напряжения с напряжениями источников напряжений, определяющих уставки срабатывания и возврата, позволяет исключить погрешности срабатыва ния и возврата от изменения уровня и коэффициента искажения синусоидальности кривой входного напряжения. 4На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройствадля защиты.Устройство для защиты содержитсогласующий трансформатор 1, формирователь 2 прямоугольных импульсов1 усилитель-ограничитель) для преобразования гармоническго входного напряжения в последовательность прямоугольных импульсов с частотой, повторяющей частоту входного напряжения,формирователь 3 импульсов стабильной вольт"секундной площади (ждущиймультивибратор) для преобразованияпоследовательности прямоугольных импульсов в последовательность импульсов стабильной вольт-секундной площади с той же частотой, что и частотапрямоугольных импульсов, усредняющийфильтр ЯС-фильтр) 4 для выделенияпостоянной составляющей последовательности импульсов стабильнойвольт-секундной площади и аналоговоенапряжение на выходе которого пропорционально частоте этих импульсов,т.е. фактически, частоте входногонапряжения, компаратор 5, производящий сравнение аналогового напряжения с выхода усредняющего фильтра сотрицательными напряжениями постоянных источников б и 7 напряжений1 напряжение источника б больше повеличине, чем напряжение источника 7)и формирующий дискретный двухуровневый электрический сигнал, усилитель, выполненный на транзисторе8, электромагнитное реле 9,Одна пара контактов 10 реле 9служит для отключения энергии отпервичного источника 11, другая пара контактов 12 реле 9 служит дляподключения к инвертирующему входукомпаратора 5 источника б напряжения уставки срабатывания. Совокупность согласующего трансформатора 1, формирователя прямоугольных импульсов 2, формирователя 3 импульсов стабильной вольт-секундной площади, усредняющего фильтра 4, компаратора 5, источников б и 7 напряжений, контактов 12 образует измерительный орган 13 частоты.Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения питания на устройство для защиты и включения источников 6 и 7 напряжение с выхода компаратора 5 отпирает904082 6ность защиты при испытаЪиях и эксплуатации генераторов.Устройство наиболее целесообразно использовать на предприятияхзразрабатывающих и эксплуатирующихэлектромашинные генераторы переменного тока. Формула изобретения 5транзистор 8, реле 9 срабатывает ипарой контактов О подключает энергию к первичному источнику 11, служащему для приведения во вращениеэлектромашинного генератора 14переменного тока,другая пара кон-тактов 12 подключает на неинвертирующий вход компаратора 5 источник6 напряжения, задающий уставку срабатывания.При хотя бы незначительном превышении валом генератора 14 допустимой скорости вращения (т.е. фактически, хотя бы незначительном превышении аналогового напряжения свыхрда фильтра 4 над напряжениемисточника 6 ) компаратор 5 переключается, транзистор 8 запирается, реле9 обесгсчивается, пара контактов1 О отключает энергию от первичногоисточника 11, пара контактов 12 отключает источник 6, оставляя источник 7, задающий уставку возврата,Скорость вращения вала генератора 14уменьшается, аналогово напряжениес выхода фильтра 4 также уменьшается,и как только оно станет хотя бы незначительно меньше напряжения источника 7, компаратор 5 снова переклю,чается, напряжение с его выхода отпирает транзистор 8. Далее цикл работы устройства для защиты повторяется,Предложенное устройство для защитыне имеет погрешностей срабатыванияи возврата от изменения уровня икоэффициента искажения синусоидальности кривой входного напряжения,что особенно важно при испытанияхи эксплуатации электромашинных генераторов переменного тока в условияхрезко меняющейся нагрузки, а такжепри использовании повышает надежУстройство для защиты электрома, шинного генератора от превышенияскорости вращения вала, содержащее1 измерительный орган частоты с контактом исполнительного реле и усилитель,выход которого соединен с исполнительным реле, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью повышения .на 20 дежности его в работе путем исключения погрешностей срабатывания ивозврата от изменения уровня и коэйфициента искажения синусоидальностикривой входного напряжения, измери 2 З тельный орган частоты выполнен напоследовательно соединенных формирователе импульсов, формирователе импульсов стабильной вольт-секунднойплощади, усредняющем фильтре и пороЗо говом элементе, у которого один извходов соединен с выходом усредняющего фильтра, другой вход соединенс источником напряжения и черезупомянутый контакт исполнительногореле подключен к дополнительному источнику напряжения, а выход соединенсо входом усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеКаган А.И. Частотные реле. М.,904082 ставитель Т.Щегольковхред М. Надь ов Щекма дактор Н,Г орректо б ака одписное енн ении и ск ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 и 47/41 ВНИИПИ по дел 13035, МоскТираж осударст ам изобр а, Ж,комитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5