Библиотегна

 

299934

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.1.1965 (№ 939209/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.111.1971. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 29Х1.1971

МПК Н 02р 9/30

Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.313.12.025.07 (088.8) Авторы изобретения

Ж. Д. Давидян и Г. 3. Оганесян

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОЙ МАШИНЬ1

Устройства для регулирования возбуждения синхронной машины, содержащие силовой выпрямитель на управляемых вентилях, электромагнитную схему управления вентилями выпрямителя в виде формирующих ячеек на сопротивлениях, полупроводниковых диодах и пик-дросселях и компаундирующий трансформатор известны.

В предложенном устройстве формирующие ячейки подключены к нагрузочным сопротивлениям вторичных обмоток компаундирующе1о трансформатора, осуществляющего автоматическое регулирование фазы управляющих импульсов управляемых вентилей одновременным изменением величины и фазы напряжения питания формирующих ячеек соответстВенно изменению тока. Это позволяет упростить устройство и повысить его быстродействие и надежность.

На фиг, 1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного; на фиг. 2 приведена векторная диаграмма компаундирующего трансформатора.

Обмотка 1 возбуждения синхронной машины питается через управляемый выпрямитель

2 (на управляемых вентилях) от трансформатора 8, который служит для согласования величины и фазы напряжения обмотки 4 статора с напряжением обмотки 1 возбуждения.

Если напряжение возбуждения согласовано с напряжением статора, то трансформатор не нужен.

Управляемый выпрямитель 2 может питаться также от отдельного возбудителя — маши5 ны переменного тока.

Каждый управляемый вентиль выпрямителя получает управляющие сигналы от формирующей ячейки, состоящей из пик-дросселя 5, нагрузочного сопротивления б, диода 7, шун10 тированного сопротивлением 8, в эту цепь включен управляющий переход вентиля. Формирующая ячейка .питается от напряжения на активном сопротивлении 9 нагрузки, через которое протекает ток вторичной обмотки ком15 паундирующего трансформатора 10. Через группу первичных обмоток, соединенных в зигзаг, протекает ток линейного дросселя 11, включенного на напряжение обмотки статора.

Через компаундирующую первичную обмотку

20 протекает фазовый ток статора.

В схему возбуждения может входить корректор 12, который позволяет изменять уставку тока возбуждения и дополнительно корректировать напряжение возбуждения, 25 До момента насыщения пик-дросселя напряжение питания ячейки прикладывается к ппк-дросселю и весьма малый ток в цепи управляющего перехода определяется сопротивлением ненасыщенного пик-дросселя. В опре30 деленный момент периода напряжения пик299934

35

50 дроссель входит в насыщение, напряжение полностью прикладывается на активное сопротивление нагрузки и управляющего перехода, и в цепи перехода протекает импульс тока с крутым передним фронтом, в результате вентиль отпирается. (В схеме выпрямителя на тиратронах на управляющую сетку подается напряжение с нагрузочного сопротивления б ячейки) .

В предлагаемой схеме фаза управляющих импульсов регулируется одновременным изменением фазы напряжения питания ячейки относительно анодного напряжения и изменением величины напряжения питания. Одновременное изменение фазы и величины напряжения питания происходит автоматически в соответствии с изменением тока статора синхронной машины. В первичных обмотках, соединенных в зигзаг, протекает ток линейного дросселя, обусловленный фазовым напряжением машины, индуктивным сопротивлением дросселя-и сопротивлением нагрузки. Фазовый ток во вторичщ>й обмотке Ig (фиг. 2), пропорциональный,, напряжЕрию, является суммой токой, протекающих в обмотках зигзаг. Вектор этого тока сДвинут относительно вектора

) фазового напряжения на некоторый угол который обусловлен параметрами цепи и соотношением витков частей первичной обмотки, соединен ной в зигзаг.

Ток Ig создает падение напряжения 1а 1< на активном нагрузочном сопротивлении

Формирующая ячейка питается от напряжения, создаваемого на нагрузочном сопротивлении. При холостом ходе машины ячейка питается напряжением I R, при этом углы зажигания максимальные, что обеспечивает на управляемом выпрямителе напряжение возбуждения холостого хода.

При нагрузке машины в первичной обмотке протекает ток статора, который также трансформируется во вторичную обмотку. При этом регулирующий ток вторичной обмотки Iа является векторной суммой приведенных тока дросселя 1д (составляющей холостого хода) и компаундирующего тока нагрузки 1„, имеющего фазу тока нагрузки. Напряжение питания управляющей ячейки (напряжение на нагрузочном сопротивлении) У„=1а R n pono рционально регулирующему вторичному току и совпадает с ним по фазе.

Таким образом, каждому значению тока нагрузки машины соответствует вектор напряжения питания вполне определенной величины и фазы.

Величина напряжения питания ячейки определяет фазу фронта управляющего тока относительно напряжения питания, сдвиг напряжения питания приводит к одновременному сдвигу импульса тока. Увеличение напряжения и сдвиг его фазы в сторону опережения приводят к уменьшению угла зажигания и увеличению напряжения возбуждения. При правильном выборе параметров компаундирующего трансформатора фаза управляющего сигнала изменяется таким образом, что при изменении нагрузки напряжение и соответственно ток возбуждения изменяются с наибольшим приближением к регулировочной характеристике синхронной машины. При этом обеспечивается определенная точность регулирования.

При необходимости дополнительного повышения точности регулирования или изменения: уставки тока возбуждения в схему может быть введен корректор, корректирующий напряжение возбуждения воздействием на углы зажигания вентилей через обмотку подмагничивания пик-дросселей.

Для обеспечения начального самовозбуждения машины в генераторном режиме в схеме должны быть предусмотрены дополнительные устройства для начальной подпитки индуктора.

Предмет изобретения

Устройство для регулирования возбуждения синхронной машины, содержащее силовой выпрямитель на управляемых вентилях, электромагнитную схему управления вентилями выпрямителя в виде формирующих ячеек на сопротивлениях, полупроводниковых диодах и пик-дросселях и компаундирующий трансформатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия и надежности, формирующие ячейки подключены к нагрузочным сопротивлениям вторичных обмоток компаундирующего трансформатора, осуществляющего автоматическое регулирование фазы управляющих импульсов управляемых вентилей одновременным изменением величины и фазы напряжения питания формирующих ячеек соответственно изменению тока статора.