×
04.04.2018
218.016.2f3d

Способ управления системой защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: в области электротехники. Технический результат: повышение надежности системы управления, системы защиты и пожаробезопасности магнитоэлектрического генератора. Согласно способу после обнаружения короткого замыкания на фазной обмотке генератора, данную обмотку последовательно соединяют с обмоткой подмагничивания, увеличивают индуктивное сопротивление фазной обмотки и уменьшают ток короткого замыкания до номинального, а после этого отключают магнитоэлектрический генератор от привода, с возможностью обеспечения защиты от перегрева магнитоэлектрического генератора. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области энергомашиностроения и может применяться в магнитоэлектрических генераторах.

Известен способ уменьшения переходных токов короткого замыкания синхронного генератора [авторское свидетельство СССР №476652, Н02Р 9/02, 05.07.1975 г.], в котором уменьшение токов короткого замыкания синхронного генератора происходит путем ввода в контур обмотки возбуждения генератора активного сопротивления, которое вводят в момент превышения током возбуждения потолочного значения на время действия свободной составляющей тока возбуждения.

Недостатками данного способа являются повышенные массогабаритные показатели, обусловленные наличием дополнительных блоков активного сопротивления, участвующих для его реализации, а также невозможность применения в магнитоэлектрических генераторах.

Известен способ уменьшения тока короткого замыкания синхронного генератора [авторское свидетельство СССР №546990, Н02Н 9/02, 15.02.1977 г.], в котором уменьшение тока короткого замыкания синхронного генератора происходит путем фиксации начала режима короткого замыкания, с возможностью уменьшения установленной мощности путем ограничения ударного тока короткого замыкания, в начале режима короткого замыкания напряжение на обмотке возбуждения генератора изменяют по знаку и увеличивают по величине.

Недостатком данного способа являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что его применение невозможно в магнитоэлектрических генераторах.

Известно реализующее способ устройство для защиты генератора переменного тока от короткого замыкания в системе электроснабжения с резервированием [авторское свидетельство СССР №1017146, кл. Н02Н 7/06, 27.08.2004 г.], содержащее контактор для подключения генераторов к шинам, блок трансформаторов тока в цепи статорной обмотки генератора, блок трансформаторов тока в цепи нагрузки, полупроводниковые диоды по числу фаз генератора и исполнительный элемент, вход которого подключен к выходу однополупериодного выпрямителя, образованного диодами и встречно включенными вторичными обмотками блоков трансформаторов тока, вторичные обмотки блоков трансформаторов тока, шунтированные диодами, при этом по отношению к диодам выпрямителя диоды, шунтирующие обмотки блока трансформаторов тока в цепи статорной обмотки генератора, включены согласно, а диоды, шунтирующие обмотки блока трансформаторов тока в цепи нагрузки, - встречно.

Основным недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что применение данного устройства невозможно в магнитоэлектрических генераторах.

Известно реализующее способ устройство защиты от короткого замыкания [патент РФ №2399137 С1, кл. Н02Н 7/06, 10.09.2010 г.], установленное в генераторе переменного тока для управления током возбуждения, создаваемым обмоткой возбуждения генератора переменного тока, содержащее: пусковой переключатель, электрически соединенный с обмоткой возбуждения и работающий так, что включение/выключение пускового переключателя соответствует пропусканию/отсечке тока возбуждения; датчик, имеющий узел токового входа и узел токового выхода, соответственно электрически соединенные с пусковым переключателем и потенциалом заземления, при этом датчик пропускает ток возбуждения, когда пусковой переключатель включен; цепь усиления, содержащую входной конец и выходной конец, при этом входной конец электрически присоединен к узлу токового входа датчика.

Основным недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что его применение невозможно в магнитоэлектрических генераторах.

Известно устройство, реализующее способ защиты магнитоэлектрического генератора [патент США №7276871, кл. Н02Н 7/085, 02.10.2007 г.], содержащее генератор с постоянными магнитами, каждая фазная обмотка которого соединена с нейтральным проводом через двунаправленный транзистор, при кротком замыкании с системы управления подается сигнал на отключение фазной обмотки от нейтрального провода.

Недостатком аналога является невозможность срабатывания защиты при межвитковых коротких замыканиях.

Также известен способ управления системой защиты и система защиты [патент США №7663849, кл. Н02Н 7/06, 16.02.2010 г.], содержащая привод, магнитоэлектрический генератор, каждая фаза которого соединена с нейтральным проводом через разъединитель, выполненный в виде двунаправленного транзистора, датчики тока, датчики напряжения, датчики температуры, при этом указанной системой наличие короткого замыкания определяют по абсолютной величине температуры, абсолютной величине тока и абсолютной величине напряжения, которые измеряют соответственно датчиком температуры, датчиком тока и датчиком напряжения, при этом результаты измерения передают в систему управления генератором, где по их величине судят о наличии короткого замыкания и передают сигнал на привод генератора для его останова.

Недостатками данной системы и способа ее управления являются ограниченные функциональные возможности и невысокое быстродействие системы, обусловленное использованием абсолютных величин, а также высокой постоянной времени датчика температуры, что может привести к оплавлению изоляции обмоток магнитоэлектрического генератора при коротком замыкании.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному является способ управления системой защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания [патент РФ №2582593, кл. Н02Н 7/00, 27.04.2016 г.], по которому наличие короткого замыкания определяют по величине температуры, величине тока и величине напряжения, причем о наличии короткого замыкания судят по изменению действующих значений тока и напряжения, при повышении которых происходит отключение магнитоэлектрического генератора от нагрузки, после чего оценивают изменение температуры обмотки во времени и скорость изменения температуры, и если после отключения магнитоэлектрического генератора от нагрузки происходит повышение температуры обмотки при значительной скорости этого повышения, то сигнал передают посредством блока управления на остановку магнитоэлектрического генератора на привод и сигнал на отключение фазных обмоток от нейтрального провода, а если после отключения нагрузки температура снижается или возрастает при незначительной скорости, то короткое замыкание имеет место не в самом магнитоэлектрическом генераторе, а на нагрузке.

Недостатками ближайшего аналога являются ограниченные функциональные возможности и невысокое быстродействие системы, обусловленное высокой постоянной времени датчика температуры и невысокой скоростью отключения генератора от привода, ввиду чего может произойти оплавление изоляции обмоток магнитоэлектрического генератора при коротком замыкании.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей благодаря обеспечению защиты при межвитковых и межфазных коротких замыканиях и повышение быстродействия защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания благодаря увеличению индуктивного сопротивления обмотки с межвитковыми или межфазными короткими замыканиями.

Техническим результатом является повышение надежности системы управления, системы защиты и пожаробезопасности магнитоэлектрического генератора.

Поставленная задача решается и указанный технический результат достигается тем, что в способе управления системой защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания, по которому наличие короткого замыкания определяют по величине температуры, величине тока и величине напряжения, согласно изобретению после обнаружения короткого замыкания на фазной обмотке генератора, данную обмотку последовательно соединяют с обмоткой подмагничивания, увеличивают индуктивное сопротивление фазной обмотки и уменьшают ток короткого замыкания до номинального, а после этого отключают магнитоэлектрический генератор от привода, с возможностью обеспечения защиты от перегрева магнитоэлектрического генератора.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена зависимость тока в обмотке магнитоэлектрического генератора от времени при коротком замыкании.

Пример конкретной реализации способа

При работе магнитоэлектрического генератора, выполненного с постоянными магнитами Sm2Co17, мощностью 1 кВт, частотой вращения 3000 об/мин, с обмоткой, выполненной из провода ПНЭТимид (температурный индекс 240°С), причем обмотка состоит из фазных обмоток и обмотки подмагничивания, возникает короткое замыкание в фазных обмотках магнитоэлектрического генератора. По датчикам тока определяют резкое увеличение тока в три раза от номинального, что позволяет судить о наличии короткого замыкания внутри магнитоэлектрического генератора. Блок управления формирует управляющий сигнал на отключение нагрузки, последовательное соединение поврежденной фазы с обмоткой подмагничивания и отключения привода. При подключении поврежденной обмотки с обмоткой подмагничивания повышается индуктивное сопротивление на поврежденной обмотке и ток короткого замыкания уменьшается до полукратного от номинального, благодаря чему снижается температура на поврежденном контуре и повышается пожаробезопасность.

Таким образом, достигается расширение функциональных возможностей, благодаря работоспособности защиты при межвитковых и межфазных коротких замыканиях и повышение быстродействия защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания, благодаря увеличению индуктивного сопротивления обмотки с межвитковыми или межфазными короткими замыканиями.

Итак, заявленный способ позволяет повысить надежность системы управления, системы защиты и пожаробезопасности магнитоэлектрического генератора.

Способ управления системой защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания, по которому наличие короткого замыкания определяют по величине температуры, величине тока и величине напряжения, отличающийся тем, что после обнаружения короткого замыкания на фазной обмотке генератора данную обмотку последовательно соединяют с обмоткой подмагничивания, увеличивают индуктивное сопротивление фазной обмотки и уменьшают ток короткого замыкания до номинального, а после этого отключают магнитоэлектрический генератор от привода, с возможностью обеспечения защиты от перегрева магнитоэлектрического генератора.
Способ управления системой защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания
Способ управления системой защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 211 items.
10.01.2013
№216.012.1a80

Линейный шаговый двигатель (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, к линейным шаговым двигателям (ЛШД), и может быть использовано преимущественно в устройствах ввода - вывода. Технический результат состоит в расширении функциональных и технологических возможностей ЛШД и упрощении его конструкции за счет применения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472276
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.02.2013
№216.012.28a8

Высокоскоростная магнитоэлектрическая машина с вертикальным валом

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в высокоскоростных магнитоэлектрических машинах. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в расширении функциональных возможностей высокоскоростных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475928
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.07.2013
№216.012.595d

Аэродинамическое транспортное средство и способ его управления

Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к транспортным средствам, работающим на энергии сжатого воздуха. Аэродинамическое транспортное средство содержит компрессор, соединенный с пневмотрубой, грузовую или пассажирскую платформу, электродвигатели, установленные в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488498
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.11.2013
№216.012.8020

Устройство защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания (варианты)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в магнитоэлектрических генераторах. Технический результат заключается в повышении эксплуатационного ресурса обмотки статора и уменьшении времени отключения обмоток магнитоэлектрического генератора при коротком замыкании,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498473
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.8189

Магнитная игрушка

Магнитная игрушка содержит немагнитный корпус и постоянные магниты. При этом немагнитный корпус выполнен в виде пистолета. Причем постоянные магниты установлены одноименными полюсами относительно друг друга и выполнены в виде неподвижного постоянного магнита и подвижного постоянного магнита с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498837
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.04.2014
№216.012.b77c

Способ контроля состояния грузов при перевозках

Изобретение относится к способам, предназначенным для контроля и фиксации параметров колебаний. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность контроля и записи на запоминающее устройство параметров колебаний во всех координатах. Технический результат достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512699
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8d2

Система жидкостного охлаждения статора электрических машин автономных объектов

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей конструктивного выполнения бесконтактных синхронных генераторов индукторного типа, работающих, преимущественно, на выпрямительную нагрузку и применяемых, например, в генераторных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513042
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.06.2014
№216.012.cc3a

Способ и устройство управления положением ротора в магнитных подшипниках

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромеханических преобразователях энергии на магнитных подшипниках. Технический результат заключается в повышении точности и надежности управления магнитным подшипником. Управление положением ротора осуществляют по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518053
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.07.2014
№216.012.dcad

Ветроустановка

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроустановка содержит воздухозаборник с расположенным внутри него ветроколесом с лопастями, прикрепленными к верхнему и нижнему кольцам, опирающимся на центрирующие ролики, установленные на валах роторов преобразователей энергии, расположенные сверху и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522271
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.08.2014
№216.012.ea52

Электрическое устройство приготовления пищи (варианты)

Изобретение относится к электрическому устройству для приготовления пищи. Электрическое устройство приготовления пищи содержит кожух, колбу, размещенную в кожухе, ручку, крышку, металлический прижим. В колбе установлены два электрода, соединенные электрически с регулируемым источником питания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525794
Дата охранного документа: 20.08.2014
Showing 1-10 of 116 items.
10.01.2013
№216.012.1a80

Линейный шаговый двигатель (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, к линейным шаговым двигателям (ЛШД), и может быть использовано преимущественно в устройствах ввода - вывода. Технический результат состоит в расширении функциональных и технологических возможностей ЛШД и упрощении его конструкции за счет применения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472276
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.02.2013
№216.012.28a8

Высокоскоростная магнитоэлектрическая машина с вертикальным валом

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано в высокоскоростных магнитоэлектрических машинах. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в расширении функциональных возможностей высокоскоростных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475928
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.07.2013
№216.012.595d

Аэродинамическое транспортное средство и способ его управления

Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к транспортным средствам, работающим на энергии сжатого воздуха. Аэродинамическое транспортное средство содержит компрессор, соединенный с пневмотрубой, грузовую или пассажирскую платформу, электродвигатели, установленные в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488498
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.11.2013
№216.012.8020

Устройство защиты магнитоэлектрического генератора от короткого замыкания (варианты)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в магнитоэлектрических генераторах. Технический результат заключается в повышении эксплуатационного ресурса обмотки статора и уменьшении времени отключения обмоток магнитоэлектрического генератора при коротком замыкании,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498473
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.8189

Магнитная игрушка

Магнитная игрушка содержит немагнитный корпус и постоянные магниты. При этом немагнитный корпус выполнен в виде пистолета. Причем постоянные магниты установлены одноименными полюсами относительно друг друга и выполнены в виде неподвижного постоянного магнита и подвижного постоянного магнита с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498837
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.04.2014
№216.012.b77c

Способ контроля состояния грузов при перевозках

Изобретение относится к способам, предназначенным для контроля и фиксации параметров колебаний. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность контроля и записи на запоминающее устройство параметров колебаний во всех координатах. Технический результат достигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512699
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.07.2014
№216.012.dcad

Ветроустановка

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроустановка содержит воздухозаборник с расположенным внутри него ветроколесом с лопастями, прикрепленными к верхнему и нижнему кольцам, опирающимся на центрирующие ролики, установленные на валах роторов преобразователей энергии, расположенные сверху и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522271
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.09.2014
№216.012.f5f0

Ветроэнергетическая установка

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в устройствах для преобразовании энергии текучих сред в электрическую. Ветроэнергетическая установка содержит рабочий орган, преобразователь энергии и устройство защиты от запредельных ветровых нагрузок. Рабочий орган выполнен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528793
Дата охранного документа: 20.09.2014
27.09.2014
№216.012.f6c1

Магнитогидродинамическое устройство (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, к магнитной гидродинамике, к электромагнитным насосам и может быть использовано в металлургии, в ядерной и нетрадиционной энергетике, машиностроении, химической промышленности, а также в космической технике. Технический результат состоит в введении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529006
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.12.2014
№216.013.0d0b

Высокоскоростная бесконтактная электрическая машина (варианты)

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в качестве источников электрической энергии автономных систем электроснабжения. Технический результат заключается в повышении надежности и энергоэффективности, а также в повышении выходной мощности бесконтактной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534756
Дата охранного документа: 10.12.2014
+ добавить свой РИД