Система возбуждения для бескон-тактного синхронного электродвигателяи ee варианты

 

О ее И С А Н И Е в1349398

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 25.07.79 (21) 2802679/24-07 (оi)М. Кд.

3 с присоединением заявки №

Н 02 P 3/18

Госудврстееииый комитет (23) Приоритет по делам иэовретеиий и открытий

Опубликовано 23. 07. 81. Бюллетень № 27 (53) УДК е21.313. .323.013.8 (088.8) Дата опубликования описания 25 .07. 81 (72) Л вторы изобретения

В. Б. Низимов, С. В. Колычев и В. Я. Бь

Днепродзержинский ордена Трудового Красного Знамени индустриальный институт им. М.И. Арсенйчева (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО

СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

И ЕЕ ВАРИАНТЫ

Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано в системах возбуждения электрических машин, преимущественно для синхронных электродвигателей большой мощности.

Известна система возбуждения для электрических машин, в которой для питания обмотки возбуждения применен возбудитель, а гашение поля возбуждения осуществляется подключением параллельно обмотке возбуждения добавочного резистора через контакты специ ального автомата (1 J.

Недостатком этой системы является ее контактность, что снижает надежность и конструктивные трудности при использовании ее для бесконтактных электрических машин.

Известна также бесконтактная сис" тема возбуждения синхронной машины с питанием обмотки возбуждения.от управляемого полупроводникового преобразователя напряжения, в которой гашение поля возбуждения синхронной машины достигается с помощью дополнительной обмотки, создающей встречное поле (2 ).

Однако наличие дополнительной обмотки и схемы ее питания усложняет систему возбуждения и усложняет изготовление самой электрической машины.

Наиболее близким техническим ре" шением к данному изобретению является система возбуждения для бесконтактного синхронного .электродвигателя, содержащая управляемый преобразователь, выход которого подключен к обмотке возбуждения синхронного электродвигателя, пускозащитную цепь, подключенную параллельно обмотке возбуждения синхронного электродвигателя и выполненную в виде встречно параллельно соединенных тиристоров, включенных последовательно с разрядным резистором, снабженным дополнительными выводами, узел гашения поля

3 84939 возбуждения и схему управления тирис торами пускозащитной цепи (3).

Недостатком этой системы .является низкая надежность, вызванная тем, что режим гашения поля не может быть осуществлен при глубокой посадке напряжения или при его исчезновении.

Кроме того, доведение тока возбуждения в этой системе до нулевого значения при высоких остаточных ЭДС обмот- lo ки статора не устраняет протекания токов короткого замыкания в случае внутренних повреждений обмотки статора.

Цель изобретения — повышение на- 15 дежности.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены тиристор и конденсатор, соединенные последовательно между собой, диод и автоном- 20 ный источник отпирающего сигнала, причем цепь из тиристора и конденсатора включена параллельно обмотке возбуждения, к общей точке соединения тиристора и конденсатора подключен 25 анод диода, катод которого подключен к общей точке соединения тиристоров и разрядного резистора пускозащитной цепи, а автономный источник отпирающего сигнала подсоединен к управляю- 3О щему электроду дополнительного тиристора..

По другому варианту поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены тиристор и конденсатор, соединенные последовательно между собой, диод и автономный источник отпирающего сигнала, причем цепь из тиристора и конденсатора включена параллельно обмотке возбуждения, к общей точке соединения тиристора и конденсатора подключен анод диода, катод которого подключен к общей точке соединения дополнительного тиристора, обмотки возбуждения и разрядного резистора пускозащитной цепи, а автономный

I источник отпирающего сигнала подключен к управляющему электроду дополнительного тиристора.

По следующему варианту поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены тиристор и конденсатор, соединенные последовательно между собой, диод H RBTDBDMHblH источник отпирающего сигнала, причем цепь из тиристора и конденсатора включена параллельно обмотке возбуждения, к обaleA точке соединения тиристора и конденсатора подключен анод диода, катод которого присоединен к одному из дополнительных выводов разрядного резистора пуско-защитной цепи, а автономный источник отпирающего сигнала подсоединен к управляющему электроду дополнительного тиристора.

Кроме того, в систему введен дополнительный резистор, включенный последовательно между анодом диода и общей точкой соединения тиристора и конденсатора.

На фиг. 1 показана принципиальная схема выполнения системы возбуждения по первому варианту; на фиг. 2 — то же, по второму варианту; на фиг. 3— то же, по третьему варианту; на фиг. 4 — одна из схем системы по четвертому варианту.

Система возбуждения для бесконтактного синхронного электродвигателя состоит из обмотки возбуждения 1 синхронного электродвигателя, подключен-, ной к выходу преобразователя 2. Параллельно обмотке возбуждения 1 подключена цепь, состоящая из последовательно ооединенных конденсатора 3 и тиристора 4, к общей точке соединения которых подключен диод 5. Парал" лельно обмотке возбуждения 1 присоединена также пускозащитная цепь из встречно"параллельно соединенных тиристоров 6 и 7 и разрядного резистора 8, снабженного дополнительными выводами, Для управления вентилями преобразователя 2 используется блок 9, который функционально связан с автономным источником 10 отпирающего сигнала, с помощью которого отпирается тиристор 4. Блок 9 и автономный источник 10 имеют функциональную связь с блоком 11 управления тиристорами 6 и 7. В зависимости от параметров электрической машины и требуемой скорости затухания тока катода диода 5 может быть подключен либо к общей точке соединения тиристоров 6 и 7 с разрядным резистором 8 (фиг. 1), либо к общей точке соединения, образованной дополнительным тиристором 4, обмоткой возбуждения 1 и разрядным резистором 8 (фиг. 2), либо к одному из дополнительных выводов разрядного резисI тора 8 (фиг. 3). В ряде слу аев в любом из вариантов между катодом диода 5 и точкой соединения тиристоров 6 и 7 с резистором 8 может 66LTb

5 8493 включен токоограничивающий резистор 12 (фиг. 4).

Система возбуждения для бесконтактного синхронного электродвигателя, выполненная по рабочему варианту изобретения, работает следующим образом.

Возможные перенапряжения при пуске снижаются разрядным .резистором 8, защитными тиристорами б и 7, управля- 10 емыми от блока 11. Одновременно от обмотки возбуждения 1 происходит заряд конденсатора 3 через диод 5 и разрядный резистор 8. Кроме того, заряд конденсатора 3 происходит при 15 включении управляемого преобразователя 2 через диод 5 и разрядный резистор 8.

Форсированное гашение магнитного поля осуществляется следующим обра- ао зом.

С помощью блока 9 снимаются управляющие импульсы с преобразователя 2, одновременно подаются сигналы на автономный источник 10 управления гася- 5 щим тиристором 4 и блок ll, который разрывает цепь управления защитных тиристоров б и 7, При включении гасящего тиристора 4 замыкается цепь конденсатора 3. При колебательном разряде конденсатора 3 происходит за+ пирание преобразователя 2 с управляемыми вентилями. После запирания преобразователя 2 колебательный разряд конденсатора 3 форсировано снижает 55 величину тока в контуре, образованном плюсовой обкладкой конденсатора 3 — обмоткой возбуждения 1 — гасящим тиристором 4 — минусовой обкладкой конденсатора 3. При достиже- 4О нии током в обмотке возбуждения 1 нулевого значения, перезаряженный конденсатор 3 разряжается, по контуру, образованному плюсовой обкладкой конденсатора 3 — диодом 5 — разрядным

45 резистором 8 пускозащитной цепи — обмоткой возбуждения 1 — минусовой обкладкой конденсатора 3, в результате чего происходит изменение направления тока в обмотке возбуждения, сопровож- 5

50 дающееся устранением остаточной ЭДС обмотки статора. Компенсация величины остаточной ЭДС и скорости затухания обратного тока в обмотке возбуждения производится выбором точки под-5

55 ключения катода дополнительно введенного диода 5 к разрядному резистору 6 пускоэащитной цепи.

98 6

Таким образом; бесконтактная система позволяет форсированно осуществлять процесс гашения поля синхронного двигателя, возбуждаемого от преобразователя с управляемыми вентилями, при глубоких посадках напряжения в сети или при его исчезновении и устранять остаточную ЭДС обмотки статора путем колебательного разряда конденсатора, включаемого гасящим тиристором с автономным источником отпирающего сигнала на обмотки возбуждения синхронного двигателя. Причем компенсация величины остаточной ЭДС обмотки статора и скорости затухания тока обратной полярности в обмотке возбуждения производится выбором точки подключения катода дополнительно введенного диода к одному из выводов разрядного резистора пускозащитной цепи, т.е. обеспечивает высокую надежность работы системы возбуждения для синхронного электродвигателя.

Формула изобретения

1. Система возбуждения для бесконтакзного синхронного электродвигателя, содержащая управляемый пре" образователь, выход которого подключен к обмотке возбуждения синхронного электродвигателя, пускозащитную цепь, подключенную параллельно обмотке возбуждения синхронного электродвигателя и выполненную в виде встре но-параллельно соединенных тиристоров, включенных последовательно с разрядным резистором, снабженным дополнительными выводами, узел гашения поля возбуждения и схему управления тиристорами пускоэащитной цепи, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены тиристор и конденсатор, соединенные последовательно между собой, диод и автономный источник отпирающего сигнала, причем цепь из тиристо1 ра и конденсатора включена параллель- . но обмотке возбуждения, к общей то ке соединения тиристора и конденсатора подключен анод диода, катод которого присоединен к общей точке соединения тиристоров и разрядного резистора пускозащитной цепи, а автономный источник отпирающего сигнала подключен к управляющему электроду дополнительного тиристора.

849398

2. Система по п. 1, содержащая управляемый преобразователь, выход которого подключен к обмотке возбуждения синхронного электродвигателя, пускозащитную цепь, подключенную параллельно обмотке возбуждения синхрон-. ного электродвигателя и выполненную в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров, включенных последовательно с разрядным резистором, снабженным дополнительными выводами, узел гашения поля возбуждения и схему управления тиристорами пускозащитной цепи, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены тиристор и конденсатор, соединенные последовательно между собой, диод и автономный источник отпирающего сигнала, причем цепь из тиристора и конденсатора включена параллельно обмотке возбуждения, к общей точке соединения тиристора и конденсатора подключен анод диода, катод которого присоединен к общей точке соединения дополнительного тиристора, обмотки возбуждения и разрядного резистора пускозащитной цепи, а автономный источник отпирающего сигнала подсоединен к управляющему электроду дополнительного тиристора.

3. Система по и. 1, содержащая управляемый преобразователь, выход которого подключен к обмотке возбуждения синхронного электродвигателя, пускозащитную цепь, подключенную параллельно обмотке возбуждения синхронного электродвигателя и выполненную в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров, включенных последовательно с разрядным резистором, снабженным дополнительными выводами, узел гашения поля возбуждения и схему управления тиристорами пускозащитной цепи, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введены тиристор и кон10 денсатор, соединенные последовательно между собой, диод и автономный источник отпирающего сигнала, причем цепь из тиристора и конденсатора включена параллельио, обмотке возбужде15 ния, к общей точке соединения тиристора и конденсатора подключен анод

Диода, катод которого присоединен к одному из дополнительных выводов разрядного резистора пускозащитной цепи, 20 а автономный источник отпирающего сигнала подсоединен к управляющему электроду дополнительного тиристора, 4. Система по пп. 1-3, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, введен дополни25 тельный резистор, включенный последовательно между анодом диода и общей точкой соединения тиристора и конденсатора.

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

1. Максимов Ю.И. и др. Эксплуатация судовых синхронных генераторов.

"Транспорт", 197б, с. 31, 32.

2. Патент ФРГ N- 20095679, кл. 21 d 1, 1973.

3. Онищенко Г.Б. и др. Электропривод турбомеханизмов. M. "Энергия", 1972, с. 79.