Устройство для возбуждения коллекторного генератора переменного тока

 

Класс 21dР, 34

СССР

4-" - »

Ц

OIlHCAHME HSOEPETEHVIR

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О, В. Бенедикт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЛЕКТОРНОГО

ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Заявлено 12 мая 1953 r. за № К-156, 443186 в Министерство электростанций и электропромышленности

Опубликовано 28 февраля 1955 г.

Известны устройства, использующие коллекторные генераторы переменного тока для питания асинхронных двигателей напряжением плавно меняющейся частоты, определяемой скоростью вспомогательного синхронного генератора — возбудителя, приводимого во вращение от вспомогательного двигателя с регулируемой скоростью.

Известны, в частности, устройства, в которых для возбуждения коллекторного генератора, имеющего дополнительные полюсы с двумя обмотками — последовательной и независимой, — применены две возбудительные машины переменного тока, из которых одна — коллекторная— находится на валу генератора и питает его обмотку возбуждения, а другая синхронная, имеющая незач".симый привод регулируемой скорости, питает обмотку возбуждения коллекторной возбудительной машины.

Основной задачей, возникающей при осуществлении подобных устройств, является проблема уничтожения трансформаторной э,д.с., возникающей в короткозамкнутых витках якорной обмотки главного генератора, В соответствии с изобретением компенсация трансформаторной э. д. с. коммутации коллекторного генератора, вне зависимости от изменений частоты его тока нагрузки и скорости вращения, обеспечивается путем подключения независимой обмотки дополнительных полюсов к зажимам синхронной возбудительной машины.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для возбуждения коллекторного генератора, на фиг, 2 — векторная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Коллекторный генератор КГ, получающий возбуждение от сидящей на его валу коллекторной возбудительной машины КВ, питающей его обмотку возбуждения 08, и от синхронной возбудительной машины CR, приводимой во вращение от независимого привода с регулируемой скоростью, имеет дополнительные полюсы ДП с двумя обмотками — последовательной и независимой.

Независимая (вспомогательная) обмотка должна создавать слагающую Ф,. потока, имеющую такое фазовое положение и такую величину, чтобы при любых значениях частоть. № 99869 и скорости генератора КГ вызываемая ею э. д. с. Е,, была равна и противоположна трансформаторной э. д. с. Е,.

Фазовое положение э. д. с. E u

Е,, получаемое в предлагаемом устройстве, поясняется вектсрной диаграммой, изображенной на фиг. 2.

Питание обмотки возбуждения коллекторной возбудительной машины КВ напряжением U „синхронной возбудительной машины СВ вызывает в машине КВ поток возбуждения Ф,, который, вследствие сравнительно небольших значений активных сопротивлений в цепи обмотки возбуждения, отстает от напряжения U„, на угол, намного меньший 90 .

Величина потока Ф „. определяется из уравнения

С вектором потока Ф, совпадает по фазе э. д. с. Е, вызванная вращением в этом потоке якоря коллекторной возбудительной машины

КВ и имеющая величину

Е, = С2и Ф,.

Питание обмотки возбуждения ОВ главного генератора KI" напряжением коллекторной возбудительной машины КВ вызывает появление в главном генераторе КГ потока возоуждения Ф„, отстающего от э. д. с.

Е, на угол Р, немного меньший 90, и имеющего величину, определяемую по уравнению

Трансформаторная э. д. с. Е отстает от потока Ф, на 90 и имеет величину

Е,=С,Ф,f

С другой стороны, напряжение

U „, питающее независимую (вспомогательную) оомотку дополнительного полюса главного генератора

КГ, создает вторую слагающую Ф„. п. т ок-i дополнительного полюса, отстающую от напряжения U,, на угол (, немного меньший 90, При этом

С;Фдf U„, С вектором потока Ф„, совпадает по фазе э. д. с. Е,, Как видно, э. д. с. Е по направлению почти противоположна э. д. с. Е,, причем можно по желанию с помощью целесообразного выбора активных сопротивлений в целях обмоток, предназначенных для создания потоков Ф,:„, Ф „и Ф „, сделать < + 3 — 90 = у, т. е, э. д. с.

Е „, точно противоположной э. д. с.

Е,. 3. д. с. Е,„будет равна

Е/И вЂ” — С6 и Ф„1.

Величина нескомпенсированной э. д. с, равна;

« — Е,,=С,,Ф,f — С,. и Фд— с,с 8 с,,nU„C4C„QU„, С, — f C„.- CCУ

С У. U.,n f C.„С.„C„„, с.,f f (c.,ñ, с.-)

Если подобрать постоянные Ci С2, Сз, С, С„-, Сб так, чтобы С1, Сз, Сз = С,С4,С;, тоЕ,— Е,, =О, т. е. трансформаторная э. д. с. Е, при любых скоростях генератора и при любых величинах частоты автоматически целиком уничтожается с помощью э. д. с. Е .

Что касается влияния потока, создаваемого последовательной обмоткой дополнительных полюсов, предназначенного для уничтожения реактивной э. д. с. и пропорционального току нагрузки, на обмотку, создающую поток Ф ., то это влияние можно устранить с помощью трансформатора, первичная обмотка которого включена в цепь тока нагрузки, а вторичная обмотка — в цепь тока, создающего поток Ф „.

Предмет изобретения

Устройство для возбуждения коллекторного генератора переменного тока, работающего при переменной скорости вращения и имеющего дополнительные полюсы с двумя обмотками — последовательной и независимой, состоящее из двух возбудительных машин переменного тока, 3Мо 99869

Фиг. 1 из которых одна — коллекторная— сидит на валу генератора и питает его обмотку возбуждения, а другая — синхронная — имеет независимый привод регулируемой скорости и питает обмотку возбуждения коллекторной возбудительной машины, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения компенсации трансформаторной э. д. с. коммутации генератора вне зависимости от изменений частоты его тока нагрузки и скорости вращения, независимая обмотка дополнительных полюсов подключена-к зажимам синхронной возбудительной машины.

„»;о 99869 .)тн. редактор И. В. Макаров ,1104860 от 10/V 1955 г. Стандартгпз. Ооъеги 0,25 п. л. Тираж 400. Цена 50 коп.

Типография изд-ва «Московская правда», Потаповский пер., 3. Ззк. !706