Устройство автоматического начального возбуждения электрической машины переменного тока

 

Использование: в электротехнике и может быть преимущественно применено в автономной энергетике для повышения напряжения за счет использования остаточного намагничивания электрической машины. Сущность: упрощение устройства, повышение его чувствительности к малым фазным напряжениям электрической машины и обеспечение отключения устройства по окончании начального возбуждения достигается благодаря снабжению основным и дополнительным тиристорами, тремя резисторами, тремя диодами, дросселем насыщения, имеющим три вывода, к которым подключаются фазные выводы и обмотка возбуждения электрической машины переменного тока. Дроссель насыщения с прямоугольной петлей гистерезиса используется в качестве управляющего элемента. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам начального возбуждения электрических машин переменного тока, и может быть преимущественно использовано в том числе и в автономной энергетике для повышения напряжения за счет использования остаточного намагничивания электрической машины.

Известно устройство, содержащее основной и вспомогательный тиристоры, схему управления на транзисторе, динисторе с цепочками управления, однофазном выпрямителе с фильтром, подключенном к выходу электрической машины, выход которой подключен к цепям управления вспомогательного тиристора, полууправляемый выпрямитель в цепи дополнительной обмотки машины переменного тока и схему управления основными тиристорами [1] .

Однако, оно имеет повышенную сложность, низкую чувствительность к малым входным напряжениям, недостаточную надежность и стабильность отключения за счет инерционности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство автоматического возбуждения, содержащее первый и второй выводы для подключения к фазной обмотке электрической машины, второй и третий выводы для подключения обмотки возбуждения электрической машины переменного тока, основной тиристор, дроссель насыщения, первым выводом подключенный к аноду первого разделительного диода, а вторым выводом к первому выводу первого ограничительного резистора и катоду стабилитрона, анод которого связан с анодом второго разделительного диода, соединенного катодом с анодом обратного диода, ячейки управления по числу тиристоров выпрямителя, каждая из которых дополнительно содержит диод, включенный последовательно с балластным резистором, катодную и анодную группы диодов, подключенные к ячейкам управления и стабилитрону, соединенному последовательно с регулировочным резистором [2] .

Однако, оно имеет повышенную сложность, недостаточную чувствительность к малым входным напряжениям, высокий уровень отключения.

Цель изобретения - упрощение устройства, повышение его чувствительности к малым фазным напряжениям электрической машины и обеспечение отключения устройства по окончании начального возбуждения.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем первый и второй выводы для подключения к фазной обмотке электрической машины, второй и третий выводы для подключения обмотки возбуждения электрической машины переменного тока, основной тиристор, дроссель насыщения, первым выводом подключенный к аноду первого разделительного диода, а вторым выводом к первому выводу первого ограничительного резистора и катоду стабилитрона, анод которого связан с анодом второго разделительного диода, соединенного катодом с анодом обратного диода, дополнительно введены балластный, второй ограничительный резисторы и вспомогательный тиристор, причем второй вывод для подключения к обмотке возбуждения электрической машины соединен с вторым выводом первого ограничительного резистора и вторым выводом для подключения фазной обмотки электрической машины, третий вывод для подключения к обмотке возбуждения электрической машины подсоединен через балластный резистор к анодам основного и вспомогательного тиристоров, катод основного тиристора подключен к аноду обратного диода и первому выводу для подключения фазной обмотки электрической машины, а управляющий электрод - к катоду вспомогательного тиристора, управляющий электрод которого соединен с катодом первого разделительного диода, анод которого через второй ограничительный резистор связан с катодом обратного диода.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит первый 1 и второй 2 выводы для подключения к фазной обмотке электрической машины, второй 2 и третий 3 выводы для подключения обмотки возбуждения электрической машины переменного тока, основной тиристор 4, дроссель 5 насыщения, первым выводом подключенный к аноду первого разделительного диода 6, а вторым выводом к первому выводу первого ограничительного резистора 7 и катоду стабилитрона 8, анод которого связан с анодом второго разделительного диода 9, соединенного катодом с анодом обратного диода 10, балластный 11, второй ограничительный 12 резисторы и вспомогательный тиристор 13, причем второй вывод 2 для подключения к обмотке возбуждения электрической машины соединен с вторым выводом первого ограничительного резистора 7 и вторым выводом 2 для подключения фазной обмотки электрической машины, третий вывод 3 для подключения обмотки возбуждения электрической машины подсоединен через балластный резистор 11 к анодам основного 4 и вспомогательного 13 тиристоров, катод основного тиристора 4 подключен к аноду обратного диода 10 и первому выводу 1 для подключения фазной обмотки электрической машины, а управляющий электрод - к катоду вспомогательного тиристора 13, управляющий электрод которого соединен с катодом первого разделительного диода 6, анод которого через второй ограничительный резистор 12 связан с катодом обратного диода 10.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

Остаточное переменное фазное напряжение невозбужденной электрической машины прикладывается к входам 1 и 2 устройства. Напряжение стабилитрона 8 выбирается выше амплитуды значения остаточного напряжения. Дроссель 5 насыщения на сердечнике из материала с прямоугольной петлей гистерезиса намагничивается однополупериодным напряжением по цепочке 7, 5, 12 и 10. По достижении насыщения управляющее напряжение прикладывается через разделительный диод 6 на управляющий электрод вспомогательного тиристора 13, который отпирает тиристор 4. Выпрямленное напряжение электрической машины через ограничивающий резистор 11 прикладывается к ее обмотке возбуждения, подключенной к выходам 2 и 3 устройства. Происходит возбуждение в неуправляемом режиме. По достижении в последовательной цепочке 7, 8 и 9 уровня стабилизации стабилитрона 8 схема переходит в управляемый режим - режим регулирования. Он обеспечивается тактовым перемагничиванием сердечника дросселя 5 насыщения по частным циклам петли гистерезиса, причем параметры каждого частного цикла связаны с величиной амплитудного значения приложенного напряжения. Чем короче цикл, тем больше длительность импульса управления тиристорами 13 и 4. С ростом амплитуды приложенного напряжения частные циклы удлиняются и при совмещении их с предельной петлей гистерезиса тиристоры запираются. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 760381, кл. H 02 P 9/30, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 1396926, кл. H 02 P 9/14, 1988.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО НАЧАЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее первый и второй выводы для подключения к фазной обмотке электрической машины, второй и третий выводы для подключения обмотки возбуждения электрической машины переменного тока, основной тиристор, дроссель насыщения, первым выводом подключенный к аноду первого разделительного диода, вторым выводом - к первому выводу первого ограничительного резистора и катоду стабилитрона, анод которого связан с анодом второго разделительного диода, соединенного катодом с анодом обратного диода, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения его чувствительности к малым фазным напряжениям электрической машины и обеспечения отключения устройства после окончания начального возбуждения, введены балластный и второй ограничительный резисторы и вспомогательный тиристор, причем второй вывод для подключения к обмотке возбуждения электрической машины соединен с вторым выводом первого ограничительного резистора и вторым выводом для подключения фазной обмотки электрической машины, третий вывод для подключения к обмотке возбуждения электрической машины подсоединен через балластный резистор к анодам основного и вспомогательного тиристоров, катод основного тиристора подключен к аноду обратного диода и первому выводу для подключения фазной обмотки электрической машины, а управляющий электрод - к катоду вспомогательного тиристора, управляющий электрод которого соединен с катодом первого разделительного диода, анод которого через второй ограничительный резистор связан с катодом обратного диода.

РИСУНКИ

Рисунок 1