Асинхронный вентильный генератор

 

Союз Советсккк

Соцкалисткческкк

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ )826545 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.09.78 (21) 2660031/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) П р и о ритетв (51) М. Кл

Н 02 P 9/42

Гэв дарстееиимк иемитет

СССР лю делам изебретеиий и аткрмтий

Опубликовано 30.04.81. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 05.05.81 (53) УДК 621.316..7! (088.8) В. Д. Дудышев, М. Л. Костырев, Н. В. Мо и В. Н. Кудояров (72) Авторы изобретения г

; }

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева! (71) Заявитель (54) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для возбуждения частотно-регулируемых асинхронных вентильных генераторов, используемых в качестве источника электроэнергии на автономных объектах (транспорт, ветроэнергетические установки и т. д.).

Р

Известны трехфазные асинхронные- вентильные генераторы с частотным управлением„состоящие из асинхронной машины с короткозамкнутым ротором и тир исторного источника реактивной мощности, выполненного по схеме автономного инвертора напряжения (1) .

Существенным недостатком, ухудшающим массогабаритные показатели таких асинхронных вентильных генераторов является наличие буферного конденсатора, подключаемого к шинам постоянного тока тиристорного источника реактивной мощности..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является асинхронный вентильный генератор, содержащий асинхронную машину с короткозамкнутым ротором и многофазной обмоткой возбуждения на статоре, тиристорный источник реактивной мощности, выполненный в виде многофазного мостбвого инвертора, каждая фаза которого содержит основные анодные и катодные группы тиристоров, подключенные по цепи переменного тока к фазам обмотки возбуждения, а также анодные и катодные группы коммутирующих тиристоров, соединенные между собой аналогично тиристорам источника реактивной мощности, и LC- цепи по числу фаз обмотки возбуждения (2) .

Тиристорный источник реактивной мощности в таком генераторе содержит пятнадцать основных силовых вентилей, три коммутирующих 1=С контура и три буферных конденсатора, что ухудшает массогабаритные и энергетические показатели генератора.

Цель изобретения — упрощение асинхронного вентильного генератора, улучшение его массогабаритных и энергетических показателей, повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что основные и коммутирующие тиристоры анодной и катодной групп вентилей тиристорного источника реактивной мощности по цепи постоянного тока замкнуты накоротко, а

1=C-цепь каждой фазы подключена между выходами переменного тока групп основных и коммутирующих тиристоров, каждой фазы

826545 и также тем, что параллельно каждой L-С-цепи установлены симме.ричные ограничители напряжения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема асинхронного вентильного генератора; на фиг. 2 — принципиальная схема тиристорного источника реактивной мощности.

Функ гиональная схема асинхронного вентильного генератора (фиг. 1), содержащего асинхронную машину с короткозамкнутым ротором 1 и многофазной обмоткой 2 возбуждения, к которой подключен тиристорный источник 3 реактивной мощности, датчика 4 напряжения, соединенного с фазами обмотки возбуждения и узла 5 сравнения, задающего генератора 6 регулируемой частоты, который через систему 7 управления, соединен с управляющим входом тиристорного источника 3 реактивной мощности к фазам генератора 8 нагрузки.

Стабилизация выходного напряжения в генераторном режиме осуществляется за счет частотной обратной связи по отношению выходного напряжения от заданного

20 уровня измсняемого датчиком напряжения.

Разностпый сигнал преобразуется задающим генератором 6 регулируемой частоты в

Iloc;Ie;Iona Te. bIIocTb импульсов, которые системой 7 упрагления распределяются по тиристорам источника 3 реактивной мощности.

Изменением частоты следования импульсов достигается регулирование скольжения асинхронного генератора и, соответственно, генерируемой элсктромагнитной мощHocTII.

На фиг. 2 представлена принципиальная силовая схема асинхронного вентильпого генератора, состоящего из асинхронной машины с короткозамкнутым ротором, многофазНо i обмоткой возбуждения на статоре, к

«ходу которой подключен тиристорный источник реактивной мощности, содержащий шесть основных (9 — 14) и коммутирующих (15 — 20) тиристоров, три 1=C-цепи и три симметричных ограничителя напряжения, и многофазной рабочей обмоткой с подключенной автономной нагрузкой.

Тиристоры анодной и катодной групп, 40

Асинхронный вентильный генератор работает следующим образом.

В процессе возбуждения ротор генератора приводится во вращение до рабочей частоты, создается начальный магнитный поток, с помощью, например, аккумуляторной батареи. На тиристоры источника реактивной мощности от системы управленя по55

OCIIOBlIhIX H КОММУТИРУЮЩИХ THPHCTOPOB СОЕдинены по аналогичным схемам многофазных мостовых инверторов и замкнуты накоротке по цепи постоянного тока. Ком- 45 мутируюгцие 1=-С-цепи включены в каждой фазе тиристорного источника реактивной мощности между выходами переменного тока основных и коммутирующих тиристоров, причем параллельно им установлены симметричные ограничители напряжения. даются импульсы управления, причем частота их устанавливается такой, при которой скольжение ротора в поле основной гармоники отрицательно. Происходит процесс возбуждения генератора, после чего аккумуляторная батарея может быть отключена.

Процесс возбуждения асинхронного вентильного генератора обеспечивается за счет обмена электромагнитной энергией между фазами обмотки возбуждения асинхронной машины путем междуфазных коротких замыканий через вентили тиристорного источника реактивной мощности при законе управления тиристорами 180 град.

В данном случае автономная нагрузка подключается к дополнительной статорной обмотке генератора (фиг. 2). Такая схема генератора с независимой многофазной обмоткой возбуждения, подключенной к тиристорному источнику реактивной мощности, позволяет снизить электрические коммутационные потери и повысить энергетические показатели. При закона управления тиристорным источником реактивной мощности с углом проводимости вентилей меньше

180 град., целесообразна схема генератора (фиг. 1), благодаря своей максимальной простоте.

Таким образом, в предлагаемом асинхронном вентильном генераторе за счет схемы закорачивания основных и коммутирующих тиристоров по постоянному току устраняются громоздкие буферные конденсаторы, а за счет симметричных ограничителей напряжения исключаются перенапряжения, связанные с прерыванием тока на коммутационных интервалах, чем достигается улучшение массогабаритных и энергетических показателей и повышение надежности генератора.

Формула изобретения

1. Асинхронный вентильный генератор с частотным управлением, содержащий асинхронную машину с короткозамкнутым ротором и многофазной обмоткой возбуждения на статоре, тиристорный источник. реактивной мощности, выполненной в виде многофазного мостового инвертора, каждая фаза которого содержит анодные и катодные группы основных тиристоров, подключенные по цепи переменного тока к фазам обмотки возбуждения, анодные и катодные группы коммутирующих тиристоров, соединенные между собой, аналогично тиристорам источника реактивной мощности, и L — С-цепи по числу фаз обмотки возбуждения, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических и массогабаритных показателей, повышения надежности, анодные и катодные группы основных и коммутирующих тиристоров замкнуты накоротко по цепи постоянного тока, а 1=C-цепь каждой фазы

826545

Составитель А. Лебедев

Редактор П.Макаревич Техред А. Бойкас Корректор Н. Степ

Заказ 2533/78 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подключена между выходами переменного тока групп основных и коммутирующих тиристоров каждой фазы.

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что тиристорный источник реактивной мощности снабжен симметричными ограничителями напряжения, включенными параллельно каждой коммутирующей 1=C-цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 5886!О, кл. Н 02 Р 9/48, 1976, 2. Патент США № 4006398, кл. 322 — 47, кл. Н 02 P 9/00, 1978.