Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания



Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания
Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания
Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания
Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания
Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания

 


Владельцы патента RU 2488940:

Гвоздев Валерий Павлович (UA)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в синхронных машинах. Техническим результатом является обеспечение возможности применения коммутационного аппарата без повышенных коммутационных свойств при эффективном гашении магнитного поля. Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания содержит коммутационный аппарат (1), включенный последовательно с источником питания (2) и обмоткой возбуждения (3), параллельно которой подключена цепь, состоящая из последовательно включенных активного сопротивления (4) и цепи, содержащей параллельные встречно включенные два тиристора (5, 6) или тиристор и диод. Устройство также содержит цепь с низким сопротивлением в виде или подключенной параллельно обмотке возбуждения цепи, содержащей управляемый ключ (7), или подключенной параллельно активному сопротивлению (4) цепи, содержащей последовательно включенные диод или тиристор (8) и конденсатор (9), параллельно которому подключен разрядный резистор (10). 5 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к системам возбуждения синхронных машин, и может быть использовано для гашения магнитного поля обмотки возбуждения синхронной машины при ее отключении от источника питания.

Известно устройство для гашения магнитного поля обмотки возбуждения синхронной машины при ее отключении от источника питания - автомат гашения поля, содержащий автоматический выключатель с дугогасительной решеткой, включенный последовательно с обмоткой возбуждения (Брон О.Б. Автоматы гашения магнитного поля. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961, - (Библиотека по автоматике, Вып.34), - с.33).

Недостатком известного устройства является его сложность и высокая стоимость.

Наиболее близким аналогом заявляемого устройства, выбранным в качестве прототипа, является устройство для гашения магнитного поля, содержащее автоматический выключатель, включенный последовательно с обмоткой возбуждения, а также подключенная параллельно обмотке возбуждения цепь, состоящая из последовательно включенных активного линейного сопротивления и коммутатора, который содержит параллельные встречно включенные два тиристора (RU 2282925 С1, МПК (2006.01) Н02Н 7/09, Н02Р 9/14, оп.27.08.2006).

Известное устройство обеспечивает эффективное гашение магнитного поля при отключении обмотки возбуждения от источника питания, однако, недостатком известного устройства является то, что при рассеивании энергии обмотки возбуждения на активном линейном сопротивлении значительная ее часть рассеивается на автоматическом выключателе, что приводит к образованию дуги на его контактах, а это обусловливает его быстрый износ и требует применения специализированного дорогостоящего коммутационного аппарата со сложными устройствами дугогашения.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания, в котором путем введения дополнительных элементов обеспечивается исключение образования дуги на контактах коммутационного аппарата при их размыкании, что приводит к возможности применения обычного коммутационного аппарата без повышенных коммутационных свойств при эффективном гашении магнитного поля.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания, содержащем коммутационный аппарат, включенный последовательно с источником питания и обмоткой возбуждения, а также подключенную параллельно обмотке возбуждения цепь, состоящую из последовательно включенных активного гасящего линейного сопротивления и цепи, содержащей параллельные встречно включенные два тиристора или тиристор и диод, в соответствии с изобретением новым является то, что устройство содержит цепь с низким сопротивлением в виде или подключенной параллельно обмотке возбуждения цепи, содержащей управляемый ключ, или подключенной параллельно активному гасящему линейному сопротивлению цепи, содержащей последовательно включенные диод или тиристор и емкостный элемент, предпочтительно поляризованный конденсатор, при этом параллельно емкостному элементу подключен разрядный резистор.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Введение дополнительных элементов, а именно, цепи с низким сопротивлением в виде или подключенной параллельно обмотке возбуждения цепи, содержащей управляемый ключ, или подключенной параллельно активному гасящему линейному сопротивлению цепи, содержащей последовательно включенные диод или тиристор и емкостный элемент, предпочтительно поляризованный конденсатор, в совокупности с известными признаками заявляемого устройства обеспечивает в начальный момент отключения протекание тока обмотки возбуждения через ключ или конденсатор, вследствие чего напряжение на контактах коммутационного аппарата на некоторое время остается низким и дуга не успевает образоваться. В результате достигается возможность применения обычного коммутационного аппарата без повышенных коммутационных свойств и при эффективном гашении магнитного поля.

Подключение параллельно емкостному элементу разрядного резистора позволяет рассеивать накопленную в конденсаторе энергию.

Суть предложенного изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема устройства для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания в случае использования цепи с управляемым ключом; на фиг.2 - схема в случае использования цепи с емкостным элементом; на фиг.3 - график роста напряжения на коммутационном аппарате при размыкании его контактов в схеме с цепью, содержащей управляемый ключ; на фиг.4 - график роста напряжения на коммутационном аппарате при размыкании его контактов в схеме с цепью, содержащей емкостный элемент; на фиг.5 - график роста напряжения на коммутационном аппарате при размыкании его контактов при отсутствии заявляемого устройства.

Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания (фиг.1) содержит коммутационный аппарат 1, включенный последовательно с источником питания 2 и обмоткой возбуждения 3, а также подключенную параллельно обмотке возбуждения 3 цепь, состоящую из последовательно включенных активного гасящего линейного сопротивления 4 и цепи, содержащей параллельные встречно включенные два тиристора 5, 6 или тиристор 5 и диод 6. Устройство также содержит цепь с низким сопротивлением в виде или подключенной параллельно обмотке возбуждения 3 цепи, содержащей управляемый ключ 7 (фиг.1), или подключенной параллельно активному сопротивлению 4 цепи, содержащей последовательно включенные диод или тиристор 8 и емкостный элемент, предпочтительно поляризованный конденсатор 9 (фиг.2). Тиристор 5 и тиристор или диод 6 и сопротивление 4 являются типичным схемотехническим решением для обмоток возбуждения синхронных машин и используются при их пуске. Управляемые блоком управления (на схеме не показан) ключ - тиристор 8 применяют в случае необходимости зашиты конденсатора 9 при большом пусковом напряжении на обмотке возбуждения.

Параллельно конденсатору 9 подключен разрядный резистор 10.

Устройство для гашения магнитного поля работает следующим образом.

В установившемся режиме работы коммутационный аппарат 1 включен и на обмотку возбуждения 3 поступает постоянное напряжение от источника питания 2. В момент отключения коммутационного аппарата 1 полярность на обмотке возбуждения 3 меняется на противоположную за счет ЭДС самоиндукции. При этом обратное напряжение по абсолютному значению может в несколько раз превышать напряжение источника питания 2, а максимальное значение напряжение ЭДС самоиндукции достигается в начальный момент коммутации. В этот момент открываются диоды или управляемые блоком управления тиристоры 6 и 8 и открывается ключ 7 или начинает заряжаться конденсатор 9. В случае применения управляемых элементов 6 и 8 и ключа 7 критерием для начала их открытия может быть как напряжение, появляющееся на контактах коммутационного аппарата 1, так и изменение полярности напряжения на обмотке возбуждения 3. Вследствие того, что в начальный момент времени ток обмотки возбуждения 3 проходит через ключ 7 или конденсатор 9, напряжение на контактах коммутационного аппарата 1 в первом случае держится некоторое время на практически нулевом значении (фиг.3), а во втором случае - нарастает плавно, без скачков (фиг.4), и в обоих случаях на его размыкающихся контактах не успевает образовываться дуга. До полного размыкания контактов аппарата 1 ключ 7 открыт или конденсатор 9 заряжается, после чего энергия магнитного поля обмотки возбуждения 3 рассеивается на пусковом сопротивлении 4, а энергия, накопленная в конденсаторе, рассеивается на резисторе 10.

Таким образом достигается возможность применения обычного коммутационного аппарата без повышенных коммутационных свойств при эффективном гашении магнитного поля.

В данном варианте схемы гашение поля происходит автоматически при любом разрыве цепи между данной схемой и источником питания 2.

Устройство для гашения магнитного поля при отключении обмотки возбуждения синхронной машины от источника питания, содержащее коммутационный аппарат, включенный последовательно с источником питания и обмоткой возбуждения, а также подключенную параллельно обмотке возбуждения цепь, состоящую из последовательно включенных активного гасящего линейного сопротивления и цепи, содержащей параллельные встречно включенные два тиристора или тиристор и диод, отличающееся тем, что оно содержит цепь с низким сопротивлением в виде или подключенной параллельно обмотке возбуждения цепи, содержащей управляемый ключ, или подключенной параллельно активному сопротивлению цепи, содержащей последовательно включенные диод или тиристор и емкостный элемент, предпочтительно поляризованный конденсатор, при этом параллельно емкостному элементу подключен разрядный резистор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания стабилизированных электромашинных источников электропитания на базе синхронных генераторов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании электромашинных систем генерирования электроэнергии, предназначенных для электрооборудования летательных аппаратов и других автономных объектов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах для регулирования возбуждения синхронных генераторов, применяемых в автономных источниках электрической энергии.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в составе оборудования для управления синхронными генераторами на предприятиях, вырабатывающих электрическую энергию.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для защиты автоматического регулятора напряжения от противоэлектродвижущей силы, создаваемой реакцией арматуры электрогенератора при подсоединении к нему фазоопережающей нагрузки.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройстве управления выходным напряжением электрогенератора со средством стабилизации выходного напряжения, учитывающим воздействие повышения намагниченности при подключении фазоопережающей нагрузки.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования энергии ветра в электрическую энергию при стабильных параметрах выходного напряжения и частоты.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в низковольтных комплектных устройствах карьерных экскаваторов электрооборудования горнодобывающих машин.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах передачи и воспроизведения информации, а так же в обзорно-поисковых и сканирующих системах.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в промышленных установках для обработки позиционными электроприводами заданных программ перемещения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в промышленных установках для обработки позиционными электроприводами заданных программ перемещения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при регулировании параметров сложных электромеханических систем, например электроприводов постоянного тока, соединенных с объектом управления вязкоупругой кинематической передачей.

Изобретение относится к подъемно-транспортным установкам для перемещения исполнительного органа механизма (крюковой подвески) по оптимальной по быстродействию диаграмме, то есть за минимально возможное время.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам автоматического фазирования синхронизированных электроприводов с фазовой автоподстройкой частоты вращения, и может быть использовано в системах передачи и воспроизведения информации.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в промышленных установках для отработки позиционными электроприводами с упругим валопроводом заданных программ перемещения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления двигателем постоянного тока, преимущественно при питании от низковольтного источника.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в промышленных установках для перемещения исполнительного органа механизма по оптимальной по быстродействию диаграмме, то есть за минимально возможное время.

Изобретение относится к области преобразовательной техники преимущественно транспортного назначения и предназначено, в частности, для электроподвижного состава с полупроводниковыми преобразователями, получающими питание от сети переменного тока.

Изобретение относится к области электрооборудования автомобилей и направлено на усовершенствование зарядного устройства аккумуляторов автомобилей, обеспечивающего подзарядку аккумуляторных батарей во время движения.
Наверх