Устройство для бесщеточного воз-буждения синхронной машины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соеа Советскик

С оцмалистнческмк

Республик

«»797050

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву— (511М. Кл з (22) Заявлено 23. 03. 78 (21) 2593189/24-07

HP 9/14

I с присоединением заявки H9— (23) Приоритет—

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 1S.0181. Бюллетень ЙЯ 2

Дата опубликования описания 18. 01. 81

{53) УДК 621. 313..32(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Я. Вейгандт, В.Г. Кузенков и В,Г. Несветаев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСЩЕТОЧНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованс в системах регулирования тока возбуждения синхронных машин, преимущественно для бесконтактных систем возбуждения.

Известны устройства для бесщеточного возбуждения электрических мащин, которые содержат подвоэбудитель, возбудитель, основную электрическую машину и систему регулирования тока возбуждения f1).

Недостатком этих устройств является необходимость обеспечения передачи импульсов управления от системы управления на вращающийся ротор основной машины, на котором расположены тиристоры. Для передачи импульсов используются либо динамические импульсные трансформаторы, либо конденсаторы, что усложняет конструкцию и снижает надежность.

Известны также устройства для возбуждения синхронных машин, выпол— ненные в виде асинхронной машины с. фаэным ротором, называемых асинхронными возбудителями или динамическими трансформаторами, на стато.ре которых расположены обмотки напряжения и сериесная (2).

Такие устройства имеют пониженную надежность, а также требуют для обеспечения начального самовозбуждения введения дополнительного устройства, которое усложняет систему и исключает возможность автономной работы синхронных машин.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для бесщеточного возбуждения синхронной машины, содержащее динамический трансформатор, выполненный в виде асинхронной машины с магнитосвя-. эанными между собой сериесными обмотка-, 15 ми и обмотками напряжения, каждая сериесная обмотка включена последовательно с одной иэ фаэ обмотки синхронной:машины, и систему регулирования, состоящую иэ групп встречно-парал20 лельно соединенных управляемых вентилей по числу фаэ асинхронной машины и системы управления управляемыми вентилями (3 1.

Регулирование в данном устройстве

25 осуществляется благодаря подключению обмотки напряжения асинхронного возбудителя к фазам синхронной машины посредством последовательно включен. ных симмисторов. В этом возбудителе

3Q для обеспечения начального самовоэ797050 буждения синхронной машины требуются посторонние источники напряжения, обеспечивающие открытие симмисторов, что усложняет все устройство в целом.

При отсутствии указанных источников симмисторы, включенные последователь но с обмоткой напряжения, закрыты и разрывают контур самовозбуждения, не обеспечивая начальное самовозбуждение. Кроме того, при потере симмисторами вентильных сЬойств, возможен выход из строя возбудителя самой

1Î синхронной машины и подключенной к ней нагрузки. Это происходит потому, что в результате пробоя симмисторов нерегулируемое напряжение синхронной машины попадает прямо на о6- 35 мотку напряжения асинхронного возбу дителя и вызывает возрастание тока возбуждения, а следовательно, и черезмерное повышение напряжения синхронной машины. Последнее происхо- Я дит до тех пор, пока не наступит насыщение магнитных цепей или повреждение обмоток асиихронной машины или устройства возбуждения.

Устройство для бесщеточного возбуждения синхронной машины, содержащее динамический трансформатор, выполненный в виде асинхронной машины с магнитосвяэанными между собой сериесными обмотками и обмотками напряжения, каждая сериесная обмотка соединена последовательно с одной иэ фаз обмотки синхронной машины, систему регулирования, состоящую иэ групп встречно-параллельно соединенных между собой управляемых вентилей по числу фаз асинхронной

4 машйны и схемы управления укаэанными вентилями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения надежного начального самовоэбуждения, введены дополнительные компаундирующие сопротивления, включенные последовательно между фазами синхронной машины и обмотками напряжения динамического трансформатора, каждая группа управляемых вентилей подключена однии выводом к обмотке напряжения дина2$

Цель изобретения — обеспечение начального самовозбуждения и повыаение надежности.

Цель достигается тем, что в устройство для бесщеточного возбуждения синхронной машины введены дополнительные компаундирующие сопротивления, включенные последовательно между фазами синхронной машины и обмотками напряжения динамического трансформатора, а каждая группа управляемых вентилей подключена одним выводом к обмотке напряжения динамического трансформатора в точке соединения с компаундирующим сопротивлением, а другие выводы групп 40 управляемых вентилей соединены между собой.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства, один из вариантов; на фиг. 2 — то же, другой 45 вариант.

Устройство для бесщеточного возбуждения содержит динамический трансформатор, выполненный в виде асинхронной машины с обмоткой 1 фазного О ротора и обмотками 2 и 3 сериесной и напряжения, расположенными на статоре (фиг. 1). На статоре может быть расположена и дополнительная обмотка 4 (фиг. 2). Параллельно обмотке 3 напряжения или параллельно дополнительной обмотке 4 включены управляемые вентили 5, которые управляются через импульсный блок б посредством регулятора 7. По сериесной обмотке 2 протекает ток ста- Щ тора 8 синхронной машины. Обмотка

3 напряжения подключена через компаундирующее сопротивление 9 к фазам синхронной машины, обмотка 1 . фазного ротора соединена с выпрями- д телем 10, включенным на обмотку 11 возбуждения.

Устройство работает следующим образом.

Начальное самовозбуждение син-, хронной машины осуществляется по контуру: статор 8 синхронной машины, компаундирующее сопротивление

9,обмотка 3 напряжения, обмотка 1 ротора, выпрямитель 10 и обмотка

11 возбуждения от остаточного напряжения. При работе синхронной машины на холостом ходу и под нагрузкой в обмотке ротора наводится ток, пропорциональный геометрической сумме токов обмоток 2 и 3.

Наведенный ток, проходя через выпрямитель 10 попадает в обмотку

11 возбуждения синхронной машины.

Высокая точность регулирования в статических и быстродействия в динамических режимах достигается открытием управляемых вентилей 5, шунтирующих обмотку 3 напряжения или дополнительную Обмотку 4. В результате в цепь управляемых вентилей ответвляется доля тока, необходимая для изменения возбуждения синхронной машины.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежное самовозбуждение, а также повышенную надежность при сохранении высокой точности регулиро— вания в статических и быстродействия в динамических режимах, а благодаря обеспечению начального самовозбуждения и повышенной надежности обеспечивает надежное самовозбуждение и работу систем возбуждения автономных синхронных машин.

Формула изобретения!

797050

Фиг.1

Составитель A. Лебедев

РЕдакто М. Келемеш Те е M.Ëåâèöêàÿ Корректор Г. Решетник

Эаказ 9799/77 Тираж 74 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Мического трансформатора в точке соединения с компаундирующим сопротивлением, а другие выводы групп управляемых вентилей соединены между собой.

Источники информации, принятйе во внимание при экспертизе

1. Преобразовательные устройства и системы возбуждения синхронных машин. Под ред. Глинтерника С.P. .Л., "Наука", 1973, с. 152.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 139707, кл.: Н 02 P 9/38, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР.

9 286042, кл. Н 02 Р 9/14, 1970.