Электропривод переменного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 Р 9 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 f) 4135119/24-07 (22) 01. 10. 86 (46) О?.09.88. Бюл. Ф 33 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М.И. Арсеничева и Вольногорский завод электровакуумного стекла (72) В.Б. Низимов, А.И. Лиманский, А.Г. Мусиенко, И.Т. Повстини В.А.Яровой (53) 62 1.34.3 13.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 922986, кл. Н 02 P 9/14, 1980.

Лищенко А.И. Синхронные двигатели с автоматическим регулированием возбудителя.Киев.: Техника, 1969, с. 55, рис. 19. (54) ЗЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности путем улучшения,. SU„„1422361 А 1 качества переходных процессов. С этой целью в электропривод переменного тока введены тиристорный коммутатор

13, подключенный параллельно регулировочному резистору 3 в цепи обмотки 2 возбуждения электромашинного возбудителя, трансформатор напряжения (ТН) 10, последовательно соединенные датчик 8 нагрузки и фазосдвигающий блок 9. Выходы фазосдвигающего блока

9 подключены через первую вторичную обмотку ТН 10 к входу генератора импульсов (ГИ) 11. Вторая вторичная обмотка ТН 10 соединена с входом ГИ 12.

ГИ 11, 12 связаны с управляющими электродами и катодами коммутирующего и гасящего тиристоров 14, 15 коммутатора 13. В устройстве обеспечивается автоматическая регулировка возбуждения синхронного турбодвигателя при посадке напряжения в сети. 3 ил.

1422361

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического регулирования ! возбуждения синхронных двигателей, преимущественно синхронных турбодви5 гателей с электромашинным возбуждением.

Цель изобретения — повышение надежности улучшения качества переходных процессов.

На фиг. 1 приведена схема элект1 опривода; на фиг. 2 — пример выполнения схемы мостового фазосдвигаю- щего блока; на фиг. 3 — принципиальйая схема генератора импульсов.

Электропривод содержит злектромашинный возбудитель 1 (фиг. 1) с обмоткой 2 возбуждения и регулировочным резистором 3, соединенным последовательно и подключенным параллельно к якорю электромашинного возбудителя 1и обмотке 4 возбуждения синхронног о турбодвигателя 5, в статорную цепь которого включены трансформаторы тока 6 и на- 25 пряжения 7, датчик 8 нагрузки, выход которого подключен к фазосдвигаюшему блоку 9. В электропривод введены трансформатор 10 напряжения с первичной обмоткой, подключенной к питающей сети0 переменного тока, и с двумя вторичными обмотками, каждая иэ которых соответственно связана с первым 11 и вторым 12 генераторами импульсов, тиристорный коммутатор 13, подключенный параллельно регулировочному резистору

3. Тиристорый коммутатор 13 составлен из коммутирующего 14 и гасящего 15 тиристоров, объединенных катодами, шунтируюшего резистора 16 и шунтирую40 щего диода 17, коммутирующего 18 и разделительного 19 конденсаторов, соединенных последовательно, и источника

20 зарядного напряжения. Катоды коммутирующего 14 и гасящего 15 тиристо-. ров соединены с шунтирующим резистором, 16, второй вывод которого подключен к регулировочному резистору З.и якорю электромашинного возбудителя 1.

Анод коммутирующего тиристора 14 объединен с анодом шунтируюшего дио50 да 17, коммутирующим конденсатором 18 и минусовым выводом источника 20 зарядного напряжения и подключен к общей точке соединения регулировочного резистора 3 и обмотке 2 возбужде55 ния. Катод шунтируюшего диода 17 подключ е н к плюс о в ому выводу источника 20 зарядного напряжения и к обшей точке соединения коммутируюшего 18 и разделительного 19 конденсаторов.Анод гасяшего тиристора 15 соединен с вторым выводом разделительного конденсатора 19. Управляющий элеКтрод коммутирующего тиристора 14 подключен к первому выходу 21 первого генератора 11 импульсов, управляющий электрод гасящего тиристора 15 подключен к первому выводу 22 второго генератора 12 импульсов. Второй выход

23 первого генератора 11 импульсов объединен с вторым выходом 24 второго генератора 12 импульсов и подключен к катодам тиристоров 14 и 15.

Вход 25 первого генератора 11 импульсов через вторичную обмотку трансформатора 10 напряжения подключен к выходу мостового фазосдвигаюшего блока 19. Выход 26 второго генератора

12 импульсов подключен к второй вторичной обмотке трансформатора 10 напряжения. Фазосдвигающий блок 9 выполнен на транзисторе 27 (фиг. 2), включенном по схеме с общей фазой, выход которого включен на нагрузочный резистор 28 и на выход постоянного тока диодного мостового выпрямителя 29, вход которого через фазосдвигающий конденсатор 30 связан с источником переменного напряжения, т.е. с вторичной обмоткой трансформатора 10. На вход фаэосдвигающего блока 9 подаются сигнал, пропорциональный нагрузке, и сигнал смещения.

Каждый из генераторов 11 и 12 импульсов выполнен на двух тиристорах 31 и 32 (фиг. 3), катоды которых соединены через первичную обмотку импульсного трансформатора 33, а аноды соединены через накопительный конденсатор 34. Управляющие электроды тиристоров 31 и 3? соегинены соответственна через стабилитг оны 35 и

36 с. анодами этих тиристоров. Каждый из тиристоров 31 и 32 зашунтирован соответственно одним из встречных диодов 37 и 38. Две вторичные обмотки импульсного трансформатор- 33 соединены соответственно через последовательно включенные диоды 39 и 40, причем обшая точка соединения анодов диодов 39 и 40 подключена к второму выходу 23 (24) генератора

11 (12) импульсов. Обшая точка соединения вторичных обмоток импульсного трансформатора 33 присоединена к первому выходу 21 (22) генератора

1422361

10

11 (12) импульсов. Накопительный конденсатор 34 через токоаграничивающий резистор 41 подключен к входу

25 (26) генератора импульсов 11 (12) .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при синхронном ходе турбодвигателя 5 ток в обмотке 4 возбуждения определяется уровнем напряжения электромашиннаго возбудителя 1, которое зависит от величины тока в обмотке 2 возбуждения, / определяемой величиной эквивалентного сопротивления в цепи возбуждения электрамашиннаго возбудителя 1.

В режиме холостого хода турбодвигателя 5 так в обмотке 2 возбуждения апределя ется величиной регулировочного резистора 4, так как коэффициент скважности тиристорного коммутатора

13 близок к нулю. B режиме максимальной нагрузки турбодвигателя 5 ток в обмотке возбуждения 2 определяется эквивалентным сопротивлением двух параллельно включенных резисторов: регулировачного 3 и шунтирующего 16, так как коэффициент скваж ности тиристорнаго коммутатора 13 близок к единице. При произвольной нагрузке синхронного турбодвигателя

5 по сигналам датчиков тока 6, напряжения 7 и нагрузки 8 фазосдвигающим блоком 9 устанавливается необходимая опережающая фаза напряжения, поступающая на вход 25 первого генератора 11 импульсов, который выдает отпирающие импульсы на управляющий электрод коммутирующего тиристора 14, что приводит к его включению, к уменьшению эквивалентного сопротивления и к росту тока в обмотке 2 возбуждения.

Одновременно второй генератор 12 им". пульсов выдает отпирающие импульсы на управляющий электрод гасящего тиристора 15. При включении тиристора

15 встречным током предварительно заряженного коммутирующего конденсатора 18, заряженного ат источника 20 зарядного напряжения, принудительно запирается коммутирующий тиристор 14, что приводит к росту эквивалентного сопротивления в контуре обмотки 2 возбуждения и снижению тока. Одновременно три этом пооисходит обмен зарядом между коммутирующим 18 и разделительным конденсаторами; На аноде гасящего тиристора 15 появляется отрицательный потенциал, что приводит

55 к надежному запиранию последнего.Для быстрого разряда разде нательного конденсатора 19 последний мажет шунтироваться высокаомным резистором (гатни ом — единицы килоом) . При поступлении очередных управляицих импульсов цикл работы тиристорнага коммутатора

13 повторяется. С ростом нагрузки турбадвигателя 5 управляющие импульсы, поступающие с генератора 11 импульсов, сдвигаются в сторону опережения, что увеличивает время включеннаго состояния коммутирующего тиристора 14, и коэффициент скважности стремится к единице, что приводит к росту тока в обмотке 2 возбуждения, напряжения электромашинного возбудителя 1 и тока в обмотке 4 возбуждения синхронного турбодвигателя.

Фазосдвигающий блок 9 работает следующим образом.

При изменении сигнала на входе транзистора 28, поступающего с выхода датчика 8 нагрузки, изменяется с.опротивле:-п.е перехода коллектор — база транзистора 27, чта приводит к изменению фазы напряжения, поступающего на вход первого генератора 11 импульсов. Выбором величины сопротивления резистора 28 и емкости кснденсатора

30 устанавливают необходимый диапазон изменения фазы напряжения.

Генератор 11 (12) импульсов рабо— тает следующим образом.

При подаче на вход 25 (26) переменного напряжения происходит заряд накопительного конденсатора 34 через токоограничивающий резистор 41. При достижении напряжением величины пробоя пробивается стабилитрон 36, что приводит к включению тиристора 32 и разряду конденсатора 34 на первичную обмотку импульсного трансформатора 33 через диод 37, во вторичной обмотке наводится импульс напряжения с крутым передним фронтом, который используется для включения тиристоров. При другой палувалне переменного напряжения пробивается стабилитрон 35, включается тиристар 31 и разряд конденсатора 34 происходит на первичную обмотку импульсного трансформатора через диод 38. При этом во второй вторичной обмотке наводится отпирающий импульс.

Таким образом, изобретение позволяет автоматически регулировать возбуждение синхронного турбодвигате14?2361 ля, обеспечивая высокое качество переходных процессов управления, повышает надежность работы двигателя при посадках напряжения в сети.

Формула изобретения фаад.2 фаад. Я

Составитель В. Тарасов

Редактор Л, Зайцева Техред М.Дидык Корректор С,Шекмар

Тираж 583 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4439/55

Производственно-пслиграфическое предприятие, г, Ужгоро"., у.t. Проектная, 4

Электропринод переменного тока, содержащий синхронный турбодвигатель, электромашинный возбудитель, параллепьно якорной обмотке которого подключены обмотка возбуждения синхронноГо турбодвигателя и последовательно соединенные между собой обмотка возбуждения электромашинного возбудителя и регулировочный резистор, трансформаторы тока и напряжения, включенные в цепь статорной обмотки синхронного турбодвигэтеля, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшения качества переходных процессов, введены дагчик нагрузки, фазосдвигающий блок, трансформатор напряжения с двумя вторичными обмотками, два генератора импупьсов и тиристорный коммутатор,составленный из коммутирующего и гасящего тиристоров, объединенных катодами, шунтирующих резистора и диода, коммутирующего и разделительного конденсатора, соединенных последовательно, и источника зарядного напряжения, причем катоды коммутирующего и гасящего тиристорон соединены с одним выводом шунтирующего резистора, второй вывод которого подключен к общей точке регулировочного резистора и якорь электромашинного возбудителя, анод коммутирующего тиристора объединен с анодом шунтирующего диода, одним выводом коммутирующего конденсатора

5 и минусовым выводом источника зарядного напряжения и подключен к общей точке соединения регулироночного резистора и обмотки возбуждения электромашинного возбудителя„ катод шунтирующего диода подключен к плюсовому выводу источника зарядного напряжения и к точке соединения коммутирующего и разделительного конденсаторов, анод гасящего тиристора соединен с вторым выводом разделительного конденсатора, управляющий электрод коммутирующего тиристора подключен к первому выходу первого генератора импульсов, управляющий электрод гасящего тиристора подключен к первому выходу второго генератора импульсон, вторые выходы генераторов импульсов объединены и подключены к ка25 тодам коммутирующего и гасящего тиристоров, вход первого генератора импульсон последовательно через первую вторичную обмотку трансформатора напряжения включен на выход фазосдвигающего о !блока, вход которого соединен с выходом датчика нагрузки, входы которого подключены к выходам трансформаторов тока и напряжения, вход второго генератора импульсов подключен к вторичной обмотке трансформатора напряжения, 35 первичная обмотка которого предназначена для подключения к сети переменНОГA тО л