Пристрій контролю працездатності регулятора збудження електрогенераторів

Пристрій контролю працездатності регулятора збудження електрогенераторів, що містить першу і другу кнопку з нормально-розімкнутими контактами, перший діод, перше реле з першою групою контактів, в яку входить один рухливий контакт, нерухомий нормально-розімкнутий контакт, і другою групою контактів з одним рухливим і нерухомим нормально-замкнутим контактами, обмежник струму, паралельно якому підключений пристрій індикації спрацьовування аварійного захисту, пристрій індикації наявності напруги збудження, вхід якого підключений до третього входу пристрою контролю і початку обмотки збудження, вихід акумуляторної батареї підключений до входу блока живлення регулятора і першого входу пристрою контролю, вихід електрогенератора через третій діод підключений одночасно до другого входу, першого виходу пристрою контролю, входів силових ключів аварійного захисту і блока потужності регулятора, вихід якого з'єднаний з початком обмотки збудження, другий вихід пристрою контролю через блок керування регулятора з'єднаний з входом керування силового ключа аварійного захисту, третій вихід пристрою контролю підключений до тракту регулювання струму батареї (ІБ) блока ре U 2 (11) 1 3 діод, перше реле з першою групою контактів, в яку входить один рухливий контакт, нерухомий нормально-розімкнутий контакт, і другою групою контактів з одним рухливим і нерухомим нормальнозамкнутим контактами, обмежник струму, паралельно якому підключений пристрій індикації спрацьовування аварійного захисту, пристрій індикації наявності напруги збудження, вхід якого підключений до третього входу пристрою контролю і початку обмотки збудження, вихід акумуляторної батареї підключений до входу блоку живлення регулятора і першого входу пристрою контролю, вихід електрогенератора через третій діод підключений одночасно до другого входу, першого виходу пристрою контролю, входів силових ключів аварійного захисту і блоку потужності регулятора, вихід якого з'єднаний з початком обмотки збудження, другий вихід пристрою контролю через блок керування регулятора з'єднаний із входом керування силового ключа аварійного захисту, третій вихід пристрою контролю підключений до тракту регулювання струму батареї (IБ) блоку регулювання із широтно-імпульсним модулятором (ШІМ), вихід якого з'єднаний із входом керування силового ключа блоку потужності регулятора, перший вхід пристрою контролю через перший діод, перший і другий нормально-розімкнуті контакти першої кнопки підключений до анода другого діода, катод якого через послідовно включені нормально-замкнуті контакти другої групи реле, нормально-розімкнуті контакти другої кнопки з'єднаний із другим виходом пристрою контролю, рухливий нормально-замкнутий контакт другої кнопки підключений до початку обмотки реле, кінець якої з'єднаний одночасно через розімкнуті контакти третьої групи реле до шини «Загальний» і через ланцюг з послідовно з'єднаних резистора і діода підключений до нерухомого нормальнорозімкнутого контакту другої групи реле і третього входу пристрою контролю, нерухомий нормальнорозімкнутий контакт першої групи реле з'єднаний з нерухомим нормально-замкнутим контактом другої кнопки, четвертий контакт першої кнопки приєднаний до катода третього діода. Недоліками цього пристрою є: 1. Обмежений обсяг контролю працездатності, тому що крім силової частини регулятора перевіркою охоплений тільки тракт регулювання струму батареї (ІБ); 2. Низька зносостійкість і надійність контактів, оскільки їхнє замикання і розмикання відбувається при струмах значної потужності; 3. Підвищені габарити і вартість елементів релейно-контактного пристрою контролю, тому що вони працюють при великій напрузі живлення на індуктивне навантаження і повинні володіти істотними комутаційними можливостями і запасом електричної міцності. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою контролю працездатності регулятора збудження електрогенераторів шляхом збільшення обсягу перевірок, підвищеної зносостійкості і надійності контактів, зменшення габаритів і вартості елементів релейно-контактного пристрою контролю. 16123 4 Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої контролю працездатності регулятора збудження електрогенераторів, що містить першу і другу кнопку з нормально-розімкнутими контактами, перший діод, перше реле з першою групою контактів, в яку входить один рухливий контакт, нерухомий нормально-розімкнутий контакт, і другою групою контактів з одним рухливим і нерухомим нормально-замкнутим контактами, обмежник струму, паралельно якому підключений пристрій індикації спрацьовування аварійного захисту, пристрій індикації наявності напруги збудження, вхід якого підключений до третього входу пристрою контролю і початку обмотки збудження, вихід акумуляторної батареї підключений до входу блоку живлення регулятора і першого входу пристрою контролю, вихід електрогенератора через третій діод підключений одночасно до другого входу, першого виходу пристрою контролю, входів силових ключів аварійного захисту і блоку потужності регулятора, вихід якого з'єднаний з початком обмотки збудження, другий вихід пристрою контролю через блок керування регулятора з'єднаний із входом керування силового ключа аварійного захисту, третій вихід пристрою контролю підключений до тракту регулювання струму батареї (ІБ) блоку регулювання із широтно-імпульсним модулятором (ШІМ), вихід якого з'єднаний із входом керування силового ключа блоку потужності регулятора, відповідно до корисної моделі вихід блоку живлення регулятора через четвертий вхід пристрою контролю підключений до нерухомого нормально-розімкнутого контакту першої кнопки, рухливий контакт якого з'єднаний з початком обмотки першого реле, нерухомим нормально-розімкнутим контактом другої кнопки і через першу ланку, що диференціює, з'єднаний з п'ятим виходом пристрою контролю, входом тракту регулювання напруги магістралі живлення споживачів блоку регулювання із ШІМ, рухливий контакт другої кнопки з'єднаний з початком обмотки другого реле і через другу ланку, що диференціює, із третім виходом пристрою контролю, рухливий контакт першої групи другого реле з'єднаний з анодом другого діода, входом третьої ланки, що диференціює, входом джерела буферної напруги, вихід якого з'єднаний з четвертим виходом пристрою контролю і входом тракту регулювання струму генератора (Іг) блоку регулювання із ШІМ, вихід третьої ланки, що диференціює, підключений до другого виходу пристрою контролю, катод другого діода з'єднаний з рухливим контактом другої кнопки, до першого входу пристрою контролю підключений нерухомий нормально-розімкнутий контакт першого реле, рухливий контакт якого через обмежник струму підключений до анода першого діода, катод якого з'єднаний з першим виходом пристрою контролю, при цьому паралельно обмежникові струму підключені нормально-замкнуті контакти другої групи другого реле. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на кресленні показана структурна схема запропонованого пристрою контролю працездатності регулятора збудження електрогенераторів. 5 Запропонований пристрій 1 містить першу кнопку 2 з нормально-розімкнутими контактами, першу ланку, що диференціює, 3, перше реле 4, пристрій індикації спрацьовування аварійного захисту 5, обмежник струму 6, перший діод 7, другу кнопку 8 з нормально-розімкнутими контактами, другу ланку, що диференціює, 9, друге реле 10, буферне джерело напруги 11, пристрій індикації наявності напруги збудження 12, другий діод 13, третю ланку, що диференціює 14, блок керування 15, силовий ключ аварійного захисту 16, блок регулювання 17 із трактами регулювання струму батареї (ІБ) 18, струму генератора (ІГ) 19, напруги магістралі споживачів (UM) 20 і широтноімпульсний модулятор (ШІМ) 21, силовий ключ блоку потужності 22, обмотку збудження 23, акумуляторну батарею 24, третій діод 25, блок живлення регулятора 26. Пристрій контролю використовується тільки при непрацюючому електрогенераторі. Контроль працездатності регулятора виконується при послідовному натисканні першої кнопки 2 («Випробування регулятора») і другої кнопки 8 («Перевірка аварійного захисту») шляхом аналізу стану пристрою індикації 12 «Збудження генератора», пристрою індикації 5 «Аварійний захист генератора», світлодіодів «Обмеження струму батареї (ІБ)», «Обмеження струму генератора (ІГ)», «Обмеження напруги магістралі (UM)» на відповідних трактах 18, 19, 20 блоку регулювання 17.) Пристрій контролю працездатності регулятора збудження електрогенераторів працює в такий спосіб. Контроль справності і готовності регулятора до роботи в експлуатації при непрацюючому електрогенераторі самозбудження здійснюється за допомогою запропонованого пристрою 1 по реакції світлових індикаторів 5, 12 на стимулюючі команди, які задаються кнопками 2, 8. У вихідному стані індикатори 5, 12 не світяться. При натисканні кнопки 2 напруга з виходу блоку живлення 26 регулятора підводиться до обмотки реле 4 і через ланку, що диференціює, 3 – на вхід тракту регулювання напруги магістралі 20 блоку регулювання 17 із ШІМ 21, що керує роботою силового ключа блоку потужності 22. Тому що рівень сигналу на вході тракту перевищує задане граничне значення для даного параметра регулювання, то силовий ключ блоку потужності 22 защіпається. Постійна часу ланки, що диференціює, 3 обрана значно більшою часу спрацьовування реле 4, тому замикання його контактів відбувається при запертому силовому ключі блоку потужності 22, тобто при відсутності струму в ланцюзі живлення обмотки збудження 23. Після включення реле 4, у міру зменшення напруги на виході ланки, що диференціює, 3, силовий ключ блоку потужності 22 відкривається і комутує напругу +UАБ з тактом ШІМ. Наявність напруги на обмотці збудження 23 контролюється по світінню індикатора 12. Утримуючи натиснутою кнопку 2, натискають кнопку 8. При цьому вихідна напруга блоку живлення 26 надходить на обмотку реле 10 і через ланку, що диференціює, 9 надходить на вхід тракту регулювання струму батареї 16123 6 (ІБ) 18, вихідний сигнал якого через ШІМ 21 запирає силовий ключ блоку потужності 22. Індикатор 12 перестає світитися. Постійна часу ланки, що диференціює, 9 обрана значно більшою часу спрацьовування реле 10, тому переключення його контактів відбувається, коли силовий ключ блоку потужності 22 запертий, а силовий ключ 16 – виключений. Нормальнорозімкнуті контакти реле 10 після їхнього замикання використовуються для: - утримання включеним реле через діод, що розв'язує, 13 так, що кнопку 8 можна віджати, що зручно в експлуатації; - включення силового ключа 16 через ланку, що диференціює, 14 і блок 15; - додаткового запирання силового ключа блоку потужності 22 через блок 11, тракт 19 регулювання струму генератора (ІГ) після того, як зменшується напруга на виході ланки, що диференціює, 9. Нормально-замкнуті контакти реле 10 розблокують обмежник струму 6 і після включення силового ключа 16 від нормально-замкнутих контактів 10 починає світитися індикатор 5, що свідчить про справність аварійного захисту. Постійна часу ланки, що диференціює, 14 вибирається такою, щоб можна було надійно фіксувати спрацьовування аварійного захисту по світінню індикатора 5, тому що при зменшенні вихідної напруги ланки, що диференціює, до визначеного рівня силовий ключ 16 розмикається й індикатор 5 перестає світитися. У такий спосіб при послідовному натисканні кнопок 2, 8 по реакції індикаторів 12, 5 перевіряється готовність до роботи регулятора і фактичний технічний стан основних вузлів регулятора: - силового ключа блоку потужності 22; - блоку регулювання 17 із трактами регулювання 18, 19, 20 (ІБ, ІГ, UM) і ШІМ 21; - силового ключа аварійного захисту 16. Оскільки реле 10 з уповільненим часом відключення, то після віджимання кнопки 2 спочатку виключається реле 4. При розмиканні контактів реле 4 силовий ключ 16 уже виключений, а силовий ключ блоку потужності 22 - запертий через блок 11, що представляє собою пасивний двополюсник, наприклад, з послідовно з'єднаними RC-елементами. Будучи зарядженою, ємність двополюсника блоку 11 після віджимання кнопки 2 починає розряджатися через вхід 19 тракту регулювання струму генератора (ІГ), залишаючи запертим силовий ключ блоку потужності на час розмикання контактів реле 4. Після віджимання кнопки 2 і розмикання контактів реле 4 пристрій контролю знеструмлений, виключається реле 10, його контакти повертаються у вихідний стан і пристрій контролю готовий до повторного циклу перевірки. У пропонованому пристрої контролю, завдяки застосуванню ланок, що диференціюють, 3, 9 з випереджальним момент включення реле 4, 10, запиранням силового ключа блоку потужності 22 величини комутуємих контактами реле струмів нижче границі утворення дугового розряду. 7 16123 Малопотужні кнопки 2, 8 працюють при невеликих струмах з низькою напругою від блоку живлення 26 регулятора, що значно менше напруги утворення іскри. Звідси висока зносостійкість і надійність контактів, що визначає стабільність роботи релейного пристрою контролю в цілому. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 8 Робота елементів релейно-контактного пристрою контролю при низьких напругах і струмах дозволяє використовувати малогабаритні, порівняно дешеві реле, кнопки і, наприклад, резистори, конденсатори в ланках, що диференціюють, 3, 9, 14, блоці 11. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601