Устройство для контроля бесщеточного возбудителя синхронного генератора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Социалистических

Республик

gs>9896SO (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2506.81 (21) 3307739/24-07

Р М К з

Н 02 К 11/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621. 313 (088.8) Опубликовано 15018 З.Бюллетень Йо 2

Дата опубликовамня описания 1501.83 (12) Автор мзобретени я

А.P. Гарбузов

If

Всесоюзный научно-исследовательский электромашиностроения (13) Заявитель,(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ БЕСЩЕТОЧНОГО

ВОЗБУДИТЕЛЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к устройст» вам для контроля состояния вентилей вращающегося выпрямителя бесщеточного возбудителя синхронной машины.

Известно устройство для контроля бесщеточного возбудителя, содержащее стержнеобразные токопроводы, включенные последовательно в силовые цепи щ вентилей вращающегося выпрямителя и расположенные на наружной поверхности вращающейся части возбудителя. В стержнеобраэном токопроводе этого устройства как элементе. Устройства контроля осуществляется непоередственное преобразование первичного сигнала о состоянии вентиля в виде тока, который протекает IIo токопроводу, последовательно соединенному с вентилем и соответствующим плавким предохранителем, в сигнал о состоянии вентиля, передаваемый бесконтактным способом с вращающейся части возбудителя посредством магнитного поля токопровода, которое регистрируется электромагнитным датчиком, уста« новленным íà cTàòîðå возбудителя (1)1

При пробое вентиля и перегораиии предохранителя ток по токопроводу не протекает и на датчике при прохожденни под ними токопровода, соедийенного,с пробитым вентилем и перегорев шии предохранителем сигнал о наличии магнитного поля данного токопровода не образуется.

Излучатель в виде стержнеобразного токопровода, используемый в sTQM устройстве контроле, имеет недостаточно высокую пространственную локализацию создаваемого им электромаг» нитного канала передачи сигналов о . состоянии вентиля с вращающейся части возбудителя. Это проявляется в ис-, кажении основного сигнала датчика, создаваемого полем токопровода, на- . ходящегося под датчиком, помехами, которые создаются магнитными полями других токопроводов, особенно расположенных рядом.

Наличие помех в сигналах, образуемых на датчике и тем больших, чем более близко расположены друг к другу токопроводы, увеличивает уровень тока возбудителя, с которого может быть обеспечена надежная работа регистрирующего прибора, и усложняет схему прибора иэ-эа необходимости применения в нем специальных схем для выделения основных сигналов из сигналов поступающих с датчика..

989680

Наиболее близким к предложенному является устройство для контроля бес- щеточного возбудителя синхронного генератора, содержащее стержнеобразные токопроводы, предназначенные для ,включения последовательно в силовые цепи вентилей вращающегося выпрямителя, датчики для закрепления на статоре возбудителя и электромагнитные излучатели, установленные на наруж.ной поверхности вращающейся части возбудителя (2 3.

Известное устройство контроля имеет электромагнитные излучатели, выполненные в виде включенных последо" вательно в фазные силовые цепи венти->5 лей стержнеобразных токопроводов, каждый иэ которых проходит через открытый и соответствующий закрытый паз двух рядом расположенных сердечников из магнитного материала. Таким образом, токопроводы, проходящие через пазы сердечников, оказываются на каждом сердечнике поочередно размещенными в замкнутом магнитопрово-де, охватывающем токопровод. Это позволяет снизить степень искажения основного сигнала, создаваемого полем токопровода, находящегося под датчиком, помехами, которые могли бы создаваться магнитными полями соседних токопроводов, если бы они ЗО не были закрыты замкнутым магнитопроводом, однако приводит к усложнению конструкции возбудителя, в частности к увеличению его длины, что всегда является нежелательным для 35 электрических машин, а также к усложнению регистрирующего прибора, на который в таком устройстве должны поступать сигналы по крайней мере с четырех датчиков, устанавливаемых gg на статоре возбудителя, и не обеспечивает достаточной точйости контро" ля.

Целью изобретения является повышение точности контроля. 45 ных через предохранители вентилей, соединены последовательно.

Излучатель может быть выполнен в виде сердечника с- разомкнутым магнитопроводом, на котором размещена обмотка.

На чертеже схетиматически изображено предложенное устройство.

Устройство для контроля имеет токопровод 1 в виде стержня, концы которого соединены с вентилем 2 вращающегося выпрямителя бесщеточногб возбудителя и с защит ным плавким пре дохранителем 3. На токопроводе 1 размещена электроиэоляционная втулка 4, обеспечивающая изоляцию тороидальной обмотки 5 кольцеобразного сердечника 6, которнй охватывает токопровод 1. На наружной части обмотки 5 имеется предохранительный корпус 7.

Выводы 8 и 9 обмотки 5 кольцеобразного сердечника 6 соединены через резистор 10 с выводами 11 и 12 обмотки 13 сердечника 14 с разомкнутым магнитопроводом, который размещен на наружной части конструктивного .элемента 15 вращающейся части возбудителя, жестко закрепленного на валу 16 бесщеточного возбудителя.

Устройство работает следующим образом.

Если вентиль. 2 и предохранитель

3 целы, то при появлении тока в токопроводе 1, происходящем при включении данной ветви вращающегося выпрямителя, или при его прекращении, происходящем при отключении ветви, в обмотке 5 кольцеобразного сердечника

6 возникает электродвижущая сила.

Она создает импульсный ток в цепи, образованной обмоткой 5 кольцеобразного сердечника 6, резистором 10 и обмоткой 13 сердечника 14 с разомкнутым магнитопроводом, который, протекая по .обмотке 13 возбуждает магнитное поле в зоне разрыва магнитопровода сердечника 14, Наличие этого поля

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для контроля бесщеточного возбудителя .синхронного генератора на каждом токопроводе расположен охватывающий его сердечник с обмоткой, выводы которой соединены с выводами электромагнитного излучателя.

Одни выводы каждой пары обмоток кольцевых сердечников, размещенных на токопроводах одной фаэной шины, соединены с выводом излучателя через элементы с односторонней проводимОстью, а другие выводы каждой пары обмоток подключены к выводу излуча- N теля непосредственно.

Пары обмоток кольцеобраэных сердечников, расположенных на токопроводах, предназначенных для включения .в силовые цепи параллельно соединенфиксируется датчиком устройства контроля (не показан), который закреплен на статоре возбудителя таким образом, что эона разрыва магнитопровода сердечника 14 проходит под датчиком в моменты включения или отключения данной ветви вращающегося выпрямителя.

Эти моменты однозначным образом соответствуют определенному положению ротора возбудителя, и фиксации датчиком отсутствия магнитного поля при соответствующем положении вращающего-, ся ротора представляет сигнал выхода из строя данной ветви вращающегося выпрямителя.

В качестве электромагнитного излучателя в устройстве контроля может использоваться не только излучатель в виде сердечника 14 с разомкнутым магнитопроводом и обмоткой 13, но и, 989680 например, излучатель на светодиоде, обеспечивающий воэможность получения высокой .пространственной локализации канала передачи сигналов с вращающейся части возбудителя, который к тому же отличается полной помехозащищенностью от влияния магнитных полей как внешних, так и самого возбудителя.

Тороидальность обмотки 5 кольцеобразного сердечника б, размещенного на токопроводе 1, обеспечивает высо.кую помехозащищенность сигнала, образуемого на выходе этой обмотки 5, которая может быть повышена изготов лением корпуса 7, механически предохраняющего наружную поверхность обмотки 5, из магнитного. материала.

Токопровод 1, на котором размеща» ется кольцеобразный сердечник б, может быть включен в фазную силовую цепь, через которую осуществляется питание двух вентилей сопряженных анодной и катодной ветвей вращающегося выпрямителя. При этом для выявления состояния вентилей в устройстве контроля необходимо иметь два датчика, расположенных на статоре.

Такой вариант устройства контроля позволяет сократить число элементов устройства контроля, располагаемых на вращающейся части возбудителя, 30 вдвое, но электромагнитные излучатели в этом варианте должны обеспечить возможность передачи сигналов независимо от направления тока, поступающего на их вход, как это и имеет мес- 35 то, например, в излучателе на сердеч нике 14 с разомкнутым магнитопроводом.

Вариант устройства контроля c : включением стержневых токопроводов 4й

1 между вентилями и предохранителями (см. чертеж) оказывается в ряде случаев конструктивно более предназначенным., В устройстве для контроля может 45 быть уменьшено по сравнению с другими, также возможными вариантами их расположения в силовых цепях, вдвое количество необходимых электромагнитных излучателей. Для этого выводй

Обмоток двух кольцеобразных сердечников б, которые располагаются на токопроводах 1 непосредственно соединенных с вентилями сопряженных катодной и анодной ветвей выпрямителя, соединяются с выводами одного и того же электромагнитного излучателя через диоды.

Мощность, рассеиваемая элементами устройства контроля, размещенными на вращающейся части возбудителя,яв- 40 ляется незначительной благодаря имйульсному характеру токов, протекающих по его цепям.

Применение новых элементов, кольцеобразных сердечников и электромаг- 65 нитных излучателей, выводы которых соединены с выводами обмоток кольцеобразных сердечников, позволяет улучшить характеристики устройства для контроля бесщеточного возбудителя в результате возможности примене» ния электромагнитных. излучателей с высокой пространственной локализацией электромагнитного канала для передачи сигналов с вращающейся части возбудителя, повысить качество сигналов, образуемых на датчиках, упростить регистрирующий электронный прибор устройства; снизить уровень тока возбуждения; а следовательно,повысить точность .контроля.

Возможность размещения стержневых токопроводов в любом месте силовой цепи вентиля, как и возможность использования электромагнитных излучателей, которые могут иметь небольшие габариты, расширяет возможные. варианты компоновки всех элементов и выпрямителя, и устройства контроля, располагаемых на вращающейся части,возбудителя, и позволяет упрости;ь конструкцию мощных бесщеточных возбудителей, имеющих выпрямители с большим числом вентилей.

Кроме того устройством может быть обеспечен полный повентильный контроль бесщеточного возбудителя с выпрямителем, в котором имеются группы параллельно соединенных пар вентилей.

Соединение выводов излучателя предлагаемого устройства с последовательнс соедиченными обмотками кольцеобразных сердечников вентилей парной группы по= . вЂ,::.оляет-, сократить необходимое число излучателей вдвое и тем самым существенно упростить конструк цию таких возбудителей.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля бесщеточного возбудителя синхронного генератора, содержащее стержнеобразные токопроводы, предназначенные для включения последовательно в силовые цепи вентилей вращающегося выпрямителя, датчики для закрепления на статоре возбудителя. и электромагнитные излучатели, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точнос». ти контроля, на каждом токопроводе расположен охватывающий его сердечник с обмоткой, выводы которой соединены с выводами электромагнитного излучателя.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что одни выводы каждой пары обмоток кольцевых сердечников, размещенных на токопроводах одной фазы шины, соединены с выводом излучателя через элементы с односторонней проводимостью, а другие

989680

Составитель В.Никаноров

Редактор Л.Веселовская Техред С.Мигунова Корректор М.Шароши

Заказ 11144/74 Тираж 685 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, 4 выводы каждой пары обмоток подключены к выводу излучателя.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пары обмоток кольцеобразных сердечников,расположенных на токопроводах, предназначенных для включения в силовые цепи параллельно соединенных через предохранители вентилей, соединены последовательно.

4. устройство no nv. 1-3, о т л ич а ю .ц е е с я тем, что излучатель выполнен в виде сердечника с разомкнутым магнитопроводом, на котором размещена обмотка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 333656, кл. Н 02Е 11/00, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

У 655034 кл. H 02 К 11/00, 1976.