Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повьпиение надежности работы и устойчивости синхронного двигателя при колебаниях напряжения питающей сети. С этой целью электропривод переменного тока снабжен дроссель-трансформатором 12, а формирователь 10 управляющих импульсов вьшолнен на диодах. Каждая первичная обмотка дроссель-трансформатора 12 соединена с вторичной обмоткой одного из трансформаторов тока 2, 3, 4, первичные обмотки трансформаторов тока включены в цепи фазных обмоток статора синхронного двигателя 1. Обмотка возбуждения 5 синхронного двигателя, шунтированная нелинейным резистором 6, подключена к (Л с 00 ьв;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 144311 (gg 4 Н 02 Р 9/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4244978/24-07 (22) 14.05.87 (46) 07.12.88. Вюл. 11 45 (71) Киевский политехнический институт им ° 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.М.Галиновский, А.Н.Даниленко, В.Б.Коваленко, Ю,П.Матеенко. и R.À.Ñåëåïèíà (53) 621.316.925(088.8) (56) Лищенко А.И. Синхронные двигатели с автоматическим регулированием.возбуждения. — К.: Техника, 1969, с.87.

Глебов И.А., Логинов С.Н. Системы возбуждения и регулирования синхронных двигателей. — Л,: Энергия, 1972, с.27. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности работы и устойчивости синхронного двигателя при колебаниях напряжения питающей сети. С этой целью электропривод переменного тока снабжен дроссель-трансформатором

12, а формирователь 10 управляющих импульсов выполнен на диодах, Каждая первичная обмотка дроссель"трансформатора 12 соединена с вторичной обмоткой одного из трансформаторов тока

2, 3, 4, первичные обмотки трансформаторов тока включены в цепи фазных обмоток статора синхронного двигателя l Обмотка возбуждения 5 синхрон" ного двигателя, шунтированная нелинейным резистором 6, подключена к

1443118 нулевому выводу 7 вторичной обмотки согласующего трансформатора 8 и к ка- . тодному выводу выпрямителя 9, выполненному на тиристорах. Управляющие цепи тиристоров выпрямителя 9 соединены с катодами диодов, Анод каждого диода соединен с одним выводом соответствующей вторичной обмотки дроссель-трансформатора 12, второй вывод которой соединен с одним фазным выводом вторичной обмотки синИзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматическоro регулирования, может быть использовано для автоматического регулирования возбуждения синхронных двигателей, Цель изобретения — повышение наде>кности и устойчивости работы синхронного электродвигателя с автомати- 10 ческим регулированием возбуждения.

На фиг.l приведена схема электропривода переменного тока; на фиг.2— векторные диаграммы, объясняющие принцип работы устройства.

Электропривод переменного тока содержит синхронный двигатель 1, в цепь фаэных обмоток статора которого включены первичные обмотки трансформаторов 2 — 4 тока, а обмотка 5 возбужде- 20 ния шунтирована потенциаметром 6 и подключена к нулевому выводу 7 вторичной обмотки согласующего трансформатора 8 с группой соединения h/3 и катодному выводу управляемого выпрямителя 9, выполненному на тиристорах пофазно, подключенных к выводам вторичной обмотки согласующего трансформатора 8. Тиристоры выпрямителя сое-. динены по трехфаэной нулевой схеме.

Управляющие входы тиристоров подключены к выходу формирователя 10 управляющих импульсов, Выводы первич" ной обмотки согласующего трансформатора служат для подключения к фазам

А, В, С сети. Электропривод содержит синхронизирующий трансформатор

11, первичная обмотка которого предназначена для подключения к фазам хронизирующего трансформатора 11.

Нулевой вывод этой обмотки подключен к катодному выводу выпрямителя 9.

Первичную обмотку трансформатора 11 соединяют с фазами С, В, А сети, а первичную обмотку согласующего трансформатора 8 — с фазами А, В, С сети.

В электроприводе обеспечивается регулирование возбуждения одновременно по трем параметрам: току статора, фазе тока и напряжению сети. 2 ил.

С, В, А сети, а нулевой вывод вторичной обмотки соединен с катодным выводом управляемого выпрямителя 9.

Электропривод снабжен дроссель-трансформатором 12, а формирователь управляющих импульсов выполнен на диодах.

Каждая первичная обмотка дроссельтрансформатора соединена с вторичной обмоткой одного из трансформаторов

2 — 4 тока, Один вывод каждой вторичной обмотки соединен с соответствующим фазным выводом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора 11, второй вывод указанной обмотки †: с соответствующим входом формирователя 10 управляющих импульсов, образованным анодным выводом одного из его диодов. Выходами упомянутого формирователя являются катодные выводы его диодов. Между катодом и управляющим электродом каждого тиристора управляемого выпрямителя включен стабилитрон 13. В электроприводе обеспечивается подключение управляющих электродов тиристоров фаз

А, В, С к диодам фаз С, А, В. Нелинейный резистор 6 служит для защиты цепи возбуждения в пусковых и переходных режимах работы двигателя 1.

Группа включения трансформаторов

ll и 8 соответственно шестая и нулевая или наоборот. При наличии в цепи энергоснабжения низковольтных цепей собственных нужд возможно непосредственное подсоединение к ним выпрямителя 9, исключив трансформатор 8, Для синхронных двигателей незначи3

14431 тельной мощности возможно исключить трансформаторы 2-4 тока.

Электропривод работает следующим образом.

Выходные напряжения синхронизирующего трансформатора 11 и дроссельтрансформатора )2 пофазно складываются и образуют на входе формирователя 10 управляющих импульсов трехфазную систему напряжений управления. Под действием этих напряжений диоды формирователя 1 0 открываются и по цепи; диоды формирователя 10, управляющие переходы тиристоров уп- 15 равляемого выпрямителя.9, ограничивающие стабилитроны 13, выходные обмотки синхронизирующего трансформатора 11 и дроссель-трансформатор 12 протекает система трехфазных импуль- 20 сов тока. Импульсы тока имеют крутые фронты, определяемые параметрами рассеяния указанной цепи, и под действием выходного напряжения транс" форматора 8, приложенного к тирис- 25 торам управляемого выпрямителя 9, обеспечивают их надежное включение.

По цепи: обмотка трансформатора 8, выпрямитель 9 и обмотка 5 возбуждения двигателя 1 протекает ток. Be- др личина тока возбуждения определяется номинальным (или начальным) фазовым отстаиванием напряжения управления, и следовательно, моментом включения тиристоров выпрямителя относительно фазы напряжений трансформатора 8 — номинальным углом управления.

На фиг.2 (а и б) система напряжений вторичных обмоток трансформатора 8- > обозначена векторами UA, U>, Бс, дрос-4р сель-трансформатора 12 — вектором

U>, трансформатора ll — вектором U (для одной фазы), токи статора двигателя 1 — в ек торами I А, I, I . Напряжение управления на входе форми- 45 рователя 10 — вектором U . Угол управления К вЂ” угол между векторами

Up, и U а угол мощности ц) — угол между векторами Б и Х . Дополнительными индексами обозначены: индексом Вр

0 — статический номинальный режим устройства, индексом 1 — при увеличении тока статора, а индексом 2— при просадке напряжения питания двигателя 1. Фазовый сдвиг (отставание) импульсов управления тиристоров выпрямителя 9, т.е. напряжения управления, на угол K достигается за счет пофазного включения входов фор18

4 мирователя 10 на опережающую фазу относительно фазировки выпрямителя 9, встречного включения одного из трансформаторов (1 или 2) и фазового отставания напряжения дроссель-трансформатора 12 относительно тока статора двигателя 1, Установка номинального режима и закона регулирования возбуждения дви- гателя 1 осуществляется грубо выбором соотношения напряжений (чисел витков) трансформатора 11 и дроссель-трансформатора 12, а плавно регулированием немагнитного зазора (не показан) дроссель-трансформатора 12.

При отклонении режима работы двигателя 1 от заданного устройство работает следующим, образом, Изменение режима приводит к изменению тока статора, например увеличению (фиг.2а) до значений IA,, Тв,, I,. Это вызывает рост напряжения дроссель-трансформатора до значения

П и изменению напряжения управле1 ния до U по амплитуде и фазе..Угол управления. уменьшается до о, и, следовательно, уменьшаются углы включения тиристоров выпрямителя 9. Напряжение выпрямителя 5 и ток возбуждения увеличиваются. Уменьшение тока статора ведет к уменьшению тока возбуждения.

При понижении напряжения питания двигателя 1 уменьшается напряжение синхронизирующего трансформатора до величины П (фиг.2б), а напряжение управления, вследствие неизменности тока статора и напряжения дроссельтрансформатора 12, изменяется по амплитуде и фазе до величины U . Угол управления у|-еньшается,.что ведет к увеличению тока возбуждения двигателя 1. Увеличение напряжения питания двигателя 1 приводит к снижению его тока возбуждения. Аналогичным образом реагирует устройство и на изменение угла мощности

Следовательно, устройство при достаточно малом количестве. элементов обеспечивает регулирование возбуждения одновременно по трем параметрам: току статора, фазе тока и напряжению сети. Применение устройства для автоматического регулирования возбуждения крупных синхронных двигателей позволяет повысить их статическую и динамическую перегружаемость. Получен5 14431 ный при этом избыток в запасе устойчивости может быть использован для уменьшения воздушного зазора. При этом получается значительная эконо5 мия за счет уменьшения веса меди обмотки возбуждения двигателя. формула. изобретения

I 10

Злектропривод переменного тока, содержащий синхронный двигатель, си" ловой трансформатор с группой соединения / ф„, первичная обмотка которого предназначена.для подключения 15 к фазам А, В, С сети, управляемый выпрямитель, выполненный на тиристорах, 4 соединенных по нулевой схеме, аноды которых подключены к выводам вторичной обмотки силового трансформатора, 20 а катодный вывод управляемого выпрямителя и нулевой вывод вторичной обмотки силового трансформатора — к обмотке возбуждения синхронного двигателя, шунтированной переменным резистором, синхронизирующий трансформатор напряжения, трансформаторы тока,-первичные обмотки которых включены в цепи фазных обмоток статора синхронного двигателя, формирова 30 тель управляющих импульсов, выходы которого пофаэно соединены с управляющими электродами тирнсторов управ"!

8 6 ляемого выпрямителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и устойчивости работы двигателя при колебаниях напряжения питающей сети, введен дроссельтрансформатор, каждая первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке соответствующего трансформатора тока, один вывод каждой вторичной обмотки дроссель-трансформатора соединен с соответствующим фазовым выводом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора, первичные обмотки которого предназначены для подключения к фазам С, А, В сети, формирователь управляющих импульсов выполнен s виде трехфазного выпрямителя, катодные выводы диодов которого образуют выходы формирователя управляющих импульсов, а анодные выводы диодов - входы упомянутого формирователя, каждый из которых соединен с вторьи выводом вторичной обмотки соответствующего дроссельтрансформатора, средняя точка вторичных обмоток синхронизирующего трансформатора соединена с катодным выводом управляемого выпрямителя, а дополнительно введенные стабилитроны подключены к управляющим электродам и катодным выводам тиристоров управляемого выпрямителя.

1443118

Lfco

Редактор М,Бланар

Заказ 6393/52 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Р

It1

Составитель В.Тарасов

Техред М.Дидык Корректор М.Демчик