Электропривод с устройством для возбуждения синхронной машины

Электропривод с устройством для возбуждения синхронной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.ЭЛЕКТРОПРИВОД С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ , содержащий полупроводниковый мостовой преобразователь с управляемой катодной группой вентилей,. вход переменного тока которого снабжен выводами для подключения к питающей сети, синхронную машину, обмотка возбуждения которой подключена к выходу полупроводникового мостового преобразователя, группу разделительных диодов, анрды которых подключены к входу переменного тока полупроводникового мостового преобразователя , а катоды объединены и подключены к аноду гасящего тиристора,- управляюпщй элект|)од которого через первую токоограничительную цепь соединен с первым выводом первого ключа, входом управления связанного с первым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, включенным в цепь якорной обмотки синхронной маишны, коммутирующий конденсатор , один вывод которого соединен с плюсовым выводом полупроводникового мостового преобразователя, с минусовым выводом которого связан первый вывод пускозарядного резистора , форсирующий конденсатор, зашунтированный высокоомным резистором, блок управления полупроводниковым мостовым преобразователем, связанный первым входом с вторым выходом блока kn с управления гасящим тиристором и электроприводом , отличающийся тем, что, с целью увеличения среднего пускового момента синхронной ма§ шины в режиме асинхронного пуска снижения пусковых потерь электроэнергии и повьшения коэффициента полезного действия, первый вывод форсирующего конденсатора подключен к катоду :о гасящего тиристора и второму выводу коммутирующего конденсатора, а вторые выводы форсирующего конденсато:д ра и пускозарядного резистора объединены , выход блока управления полупро;водниковым мостовым преобразователем связан с входами управления первой группы ключей, включенных между питающей сетью и входом переменного тока полупроводникового мостового преобразователя , а его второй вход - с третьим выходом блока управления гасящим тиристором и.электроприводом, который, всвою очередь, содержит .; .. коммутационный аппарат, первый и второй выходы которого связаны соответг

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае 03) ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

По. ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕКИЙ И ОТНР11ТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0POHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

>1 У I (21) 3527617/24-07 (22) 24,12,82 (46) 15,10.84.Бюл.У 38 (72) В.Б.Низимов (71) Днепродзержинский ордена Трудового Красного Знамени индустриальный институт им.М.И.Арсеничева (53) 621.316.722:621.313.322.013.8 (088.8) (56) 1.Максимов Ю.И.,Павлюченков А.M.

Эксплуатация судовых синхронных ге.нераторов. Изд. 2-е, переработанное. и дополненяое. M., "Транспорт",1976, с.31-32.

2. Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепроьишшенных механизмов. Изд. З-е, переработанное и дополненное. М., "Энергия",!976. ,с.391-393.

З.Авторское свидетельство СССР

И 955493, кл. Н 02 P 9/12,1980. (54)(57) 1.ÝËEÊÒÐÎÏÐÈÁÎÄ С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащий полупроводниковый мостовой преобразователь с управляемой катодной группой. вентилей,. вход пе-. ременного тока которого снабжен выводами для подключения к фазам питающей сети, синхронную машину, обмотка возбуждения которой подключена к выходу полупроводникового мостового преобразователя, группу разделительных диодов, аноды которых подключены к входу переменного тока полупроводникового мостового преобразователя, а катоды объединены и подключены к аноду гасящего тиристора,. управляющий электрод которого через первую токоограничительную цепь соеди3@9 8 02 P 9 12 Н 2 P 1 нен с первым выводом первого ключа, входом управления связанного с первым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, включенным в цепь якорной обмотки синхронной машины, коммутирующий конденсатор, один вывод которого соединен с плюсовым выводом полупроводникового мостового йреобразователя, с минусовым выводом которого связан

1 первый вывод пускозарядного резистора, форсирующий конденсатор, зашунтированный высокоомным резистором, блок управления полупроводниковым мостовым преобразователем, связанный первым входом с вторым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, отличающийся тем, что, с целью увеличения среднего пускового момента синхронной машины в режиме асинхронного пуска;

Ф снижения пусковых потерь электроэнергии и повышения коэффициента полезного действия, первый вывод форсирующего конденсатора подключен к катоду гасящего тиристора и второму выводу коммутирующего конденсатора, а вторые выводы форсирующего конденсатора и пускозарядного резистора объединены, выход блока управления полупро:водниковым мостовым преобразователем связан с входами управления первой группы ключей, включенных между пи-, тающей сетью и входом переменного то- ф ка полупроводниковогомостового преобразователя, а его второй вход — с третьим выходом блока управления гасящим тиристором и,электропряводом, который, в свою очередь, содержит .; . коммутационный аппарат, первый и второи выходы которого связаны соответ-..1119157 ственно,.с первым и вторым выходами блока управления гасящим тиристором и электроприводом, а третий выход— с входами управления второй группы ключей, включенных в цепь якорной обмотки синхронной машины первый вход коммутационного аппарата соединен с блоком задания, второй вход через реле нулевого напряжения и измерительные трансформаторы напряжения — с якорной обмоткой синхронной машины,. с которой также через трансформаторы тока и реле максимального тока соединен третий вход коммутаци.онного аппарата, причем с выходом трансформаторов тока через реле пускового тока связан третий выход блока управления гасящим тиристором и электроприводом при этом второй вывод первого ключа связан с объединенными катодами группы разделительных диодов.

2. Электропривод по п.1 о т л ич а ю шийся тем, что в него дополнительно введены блок измерения

ЭДС скольжения, первыми двумя входами

)подключенныйг к концам обмотки воз- буждения синхронной машины, пускозащитный тиристор, к управляющему электроду:которого через последовательно. соединенные вторую токоограничитильную цепь, второй и третий ключи подключен анод пускозащитного.тйристора, связанный также с объединенными выводами коммутирующего и форсирующего конденсаторов, второй вывод первого ключа связан с объединенными катодами группы разделительных диодов через четвертый ключ, а параллельно первому ключу. включен пятый ключ, блок

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к электрическому приводу с синхронными машинами преимущественно средней мощности, и к системам возбуждения, и может быть 5 использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется этот тип электрической машины.

Известны устройства для возбуждения электрических синхронных машин, управления гасящим тиристором и электроприводом.снабжен четвертым, пятым, Ф шестым и седьмым выходами, со6Диненными соответственно с управляющими входами ..пятого и второго ключей и третьйм и четвертым входами блока измерения ЭДС скольжения, первый и второй выходы которого связаны соответственно с управляющими входами четвертого и третьего ключей, коммутационный аппарат снабжен четвертым и пятым выходами, связанными соответственно с пятым и шестым выходами блока управления гасящим тиристором и электроприводом, четвертый и седьмой выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами реле пускового тока, причем катод пускоэашитного тиристора подключен к ми-... нусовому выводу полупроводникового мостового преобразователя, причем блок измерения ЭДС скольжения выполнен в виде "трансформатора напряжения, первичная обмотка которого через шестой и седьмой ключи связана соответственно с Первым и,вторым входами блока измерения ЭдС скольжения, третий и четвертый входы которого связаны с управляющими входами соответственно шестого и седьмого ключей, вторичная обмотка трансформатора напряжения через диодный мостовой выпрямитель, выход которого зашун. тирован конденсатором, соединена с выводами цепочки иэ последовательно . соединенных стабилитрона, резистора и реле ЭДС скольжения, управляющими выходами связанного с первыми и вторым выходами блока измерения ЭДС ,скольжения. в которых дпя питания обмотки,возбуж. дения применяется возбудитель, а гашение магнитного поля осуществляется включением в контур гашения добавочного резистора через контакт специального автомата гашения поля (АГП). Для улучшенная пусковой механической характеристики машины на период асинхронного пус-. ка цепь обмотки возбуждения эамыка1119157 ется на этот же резистор через контакты автомата гашения паля (АГП) и

Недостатками этого устройства являются его контактность, а также значительное время гашения поля возбуждения, что снижает его надежность.

Кроме того, улучшение пусковых характеристик включением добавочного резистора в цепь обмотки возбуждения недостаточно эффективно, что 10 в ряде случаев приводит к завышению установленной мощности двигателя по условиям пуска, к понижению КПД электропривода и к увеличению пусковых потерь электроэнергии. 15

Известно также устройство с тиристорным преобразователем напряжения для управления током возбужцения синхронного электродвигателя, в котором гашение поля возбуждения дости-20 гается переводом тиристорного преобразователя в инверторный режим, пои котором в цепь обмотки возбуждения вводится встречная ЭДС тиристорного

:преобразователя, а пусковые режимы и защита обмотки возбуждения от перенапряжений в этих режимах достигаются применением пускоэащитной цепи, составленной из встречно-параллельно, включенных тиристоров, соединенных щ с разрядным резистором (2)

Однако режим интенсивного гашения поля возбуждения в этом устройстве не может быть осуществлен при коротких замыканиях, сопровождающихся глу-35 бокой посадкой напряжения нли его исчезновением, из-за невозможности перевода преобразователя в инверториый режим. Наличие двух управляемых ключей в пускоэащитной цепи услож- 40 няет устройство, а применение разрядного резистора недостаточно эффективно для повышения среднего пускового момента в режиме асинхронного пуска синхронного электродвигателя, что 45 в конечном итоге увеличивает время пуска и пусковые потери электроэнергии.

Наиболее близким к изобретению является.электропривод с устройством 50 для возбуждения синхронной машины, содержащий полупроводниковый мостовой преобразователь с управляемой катодной группой вентилей, вход переменного тока которого снабжен вывода-55 ми для подключения к фазам питающей сети, синхронную машину, обмотка воз,буждения которой подключена к выходу полупроводниковог о мостового преобразователя, группу разделительных диодов, аноды которых подключены к входу переменного тока полупроводникового мостового преобразователя, а катоды объединены и подключены к аноду гасящего тиристора, управляющий электрод которого через первую токоограничительную цепь соединен с первым выводом первого ключа, входом управления связанного с первым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, включенным в цепь якорной обмотки синхронной машины, коммутирующий конденсатор, один вывод которого соединен .с плюсовым выводом полупроводникового мостового преобразователя, с минусовым выводом которого связан первый вывод пускозарядного резистора, форсирующий конденсатор эашунтированный высокоомным резистором, блок управления полупроводниковым мостовым преобразователем, связанный первым входом с вторым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводомаГашение магнитного поля возбуждения в этом устройстве достигается .емкостным прерыванием тока тиристорного преобразователя с последующим введением в контур гашения последовательно соединенных коммутирующего и форсирующего конденсаторов и обратного разряда переэаряженного коммутирующего конденсатора на обмотку возбуждения синхронной машины. Для асинхронного пуска синХронной машины в этом устройстве необходимо при" менять специальные пускозащитные цепи либо производить конденсаторный пуск машины с использованием элементов узла гашения поля (3)

Применение резисторных пускозащитных цепей недостаточно эффективно для повышения среднего пускового момента в режиме асинхронного пуска машины. Реализация конденсаторного пуска с использованием емкостных элементов узла гашения поля в этом устройстве приводит к асимметрии пускового тока, при которой ухудшаетсяпусковая характеристика синхронного режима из-за возникновения дополнительных тормозных моментов.

Цель изобретения — увеличение среднего пускового момента синхронной машины в режиме асинхроннога

1119157 пуска, снижение пусковых потерь элек- троэнергии и повышение КПД.

11оставленная цель достигается тем, что в электроприводе с устройством

5 для возбуждения синхронной машины, Ъ содержащем полупроводниковый мостовой преобразователь с управляемой катодной группой вентилей, .вход пе" ременного тока которого снабжен выводами для подключения к фазам питающей сети, синхронную машину, обмот-. ка возбуждения которой подключена к выходу полупроводникового мостового преобразователя, группу разделительных диодов, аноды которых подключены к входу переменного тЬка полупроводникового мостового преобразователя, а катоды объединены и подключены к аноду гасящего тиристора,управляющий электрод которого через первую токоограничительную цепь соединен с первым выводом первого ключа, входом управления связанного с первым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, включенным в цепь якорной обмотки синхронной машины, коммутирующий кон- . денсатор, один вывод которого соединен с плюсовым выводом полупровод30 .никового мвстового преобразователя, с минусовым выводом которого связан первый вывод пускозарядного резистора, формирующий конденсатор, зашун" тированный высокоомным резистором, блок управления полупроводниковым мостовым преобразователем, связанный первым входом с вторым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, первый вывод форсирующего конденсатора подключен к40 катоду гасящего тиристора и второму

- выводу коммутирующего конденсатора, а вторые выводы форсирующего конденсатора и пускозарядного резистора объединены, выход блока управления

45 полупроводниковым мостовым преобразователем связан с выяодаши управления первой группы ключей вклюУ ченных между питающей сетью и входом переменного тока полупроводникового мостового преобразователя, а его второй вход — с третьим выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, который, в свою очередь, сЬдержит коммутационный ап- парат, первый и второй выходы которого связаны соответственно с первым и вторым выходами блока управления гасящим тиристором и электроприводом, а третий выход — c,âõîäàìè управления второй группы ключей, включенных в цепь якорной обмотки синхронной машины, первый вход коммутационного аппарата соединен с блоком задания, второй вход через реле нулевого напряжения и измерительные трансформаторы напряжения — с якорной обмоткой синхронной машины, с которой также через трансформаторы тока и реле мак» симального тока соединен третий вход коммутационного аппарата-, причем с выходом трансформаторов тока через реле пускового тока связан третий выход блока управления гасящим тиристором и электроприводом, при этом второй вывод первого ключа связан с объединенными катодами группы разделительных диодов.

В электропривод с устройством для возбуждения синхронной машины дополнительно введены также блок измерения ЭДС скольжения, первыми двумя входами подключенные к концам обмот-. ки возбуждения синхронной машины, пускозащитный тиристор, к управляющему электроду которого через последовательно соединенные вторую токоограничительную цепь, второй и.третий ключи подключен анод пускозащитного тиристора, связанный также с объединенными выводами коммутирующе-. го и форсирующего конденсаторов,второй вывод первого ключа связан с объединенными катодами группы разделительных диодов через четвертый ключ, а параллельно первому ключу включен пятый ключ, блок управления гасящим тиристором и электроприводом снабжен четвертым, пятым,:шестым„ и седьмым выходами, соединенными соответственно с управляющими входами пятого и второго ключей и третьим и четвертым входами блока измерения ЭДС скольжения, первый и второй выходы которого связаны соответственно с управляющими входами четвертого и третьего ключей, коммутационный аппарат снабжен четвертым и пятым выхо- дами, связанными соответственно с пятым и шестым выходами блока управления гасящим тиристором и электроприводом, четвертый и седьмой выходы которого соединены соответственно с.вторым и третьим выходами реле пускового тока, причем катод пускозащитного тиристора, подключен к

1!19157 8 дов 6.

7 минусовому выводу .полупроводникового мостового преобразователя, причем .блок измерения ЭДС скольжения выпол- " нен в виде трансформатора напряжения, первичная обмотка которого через шес- 5 той и седьмой ключи связана соответственно с первым и вторым входами блока измерения ЭДС скольжения, третий и четвертый входы которого связаны с управляющимя входами соответственно шестого и седьмого ключей, вторичная обмотка трансформатора напряжения через диодный мостовой выпрямитель, выход которого зашунтирован конденсатОром, соединена с вы- 15 водами цепочки из последовательно соединенных стабилитрона, резистора и реле ЭДС скольжения, управляющими выходами связанного с первым и вторым выходами блока измерения ЭДС 20 скольжения.

На фиг. l и 2 представлены соответетвенно принципиальные схемы электропривода с устройством для возбуждения синхронной машины; на фиг. 3электрическая схема блока измерения

ЭДС скольжения; на фиг.4 — схема коммутационного аппарата.

Электропривод с устройством для возбуждения синхронной машины содер- З0 жит полупроводниковый мостовой преобразователь 1 с управляемой катодной группой вентилей, вход переменного тока которого снабжен выводами

2 для подключения к фазам 3 питаю- 35 щей сети, синхронную машину 4, обмотка 5 возбуждения которой подключена к выходу полупроводникового мостового преобразователя 1, группу разделительных диодов 6, аноды которых 40 подключены к входу переменного тока полупроводникового мостового преобразователя l, а катоды объединены

:и подключены к аноду гасящего тирисгора ?, управляющий электрод которо- 45 го через первую токоограничнтельную цепь 8, состоящую, например, иэ стабилитрона 9, диода 10 и резистора

ll соединен с первым выводом первого ключа 12, входом управления 50 связанного с первым выходом 13 блока 14 управления гасящим тиристором и электроприводом, включенным в цепь якорной обмотки синхронной машины .4, коммутирующий конденсатор 15, один 55 вывод которого соединен с плюсовым выводом полупроводникового мостового преобразователя 1, с минусовым выво дом которого связан первый вывод пускоэарядного резистора lб,,форсирующий конденсатор 17, эашунтированный высокоомным резистором 18, блок 19 управления полупроводниковым мостовым преобразователем, связанный первым входом 20 с вторым выходом 21 блока 14 управления гасящим тиристором и электроприводом. Первый вывод форсирующего конденсатора 17 подключен к катоду гасящего тиристора 7 и второму выводу коммутирующего конденсатора

15, а вторые выводы форсирующего конденсатора 17 и пускозарядного резистора 16 объединены. Выход 22 блока

19 управления полупроводниковым мостовым преобразователем связан с входами управления первой группы ключей

23, включенных между питающей сетью

3 и входом 2 переменного тока полупроводникового мостового преобразователя, а его второй вход 24 — с третьим выходом 25 блока 14 управле" ния гасящим тиристором и электроприводом, который, в свою очередь, содержит коммутационный аппарат 26, первый

27 и второй 28 выходы которого связаны соответственно с первым 13 и вторым 21 выходами блока 14 управления гасящим тиристором и электроприводом, а третий выход 29 — с входами управления второй группы ключей 30, вклю-.. ченных в цепь якорной обмотки синхрон ной машины 4. Первый вход 31 коммутационного аппарата 26 соединен с блоком задания (не показан), второй вход 32 через реле 33 нулевого напряжения и измерительные трансформаторы

34.напряжения - с якорной обмоткой синхронной машины 4, с которой также через трансформаторы 35 тока и реле 36 максимального тока соединен третий вход 37 коммутационного аппарата 26. С выходами трансформаторов

35 тока через реле 38 пускового тока связан третий выход 25 блока 14 управления гасящим тиристором и электроприводом, при этом второй вывод первого ключа 12 связан с объединенными катодами группы разделительных диоВ электропривод с устройством для возбуждения синхронной машины дополнительно введены (фиг.2) блок 39 измерения ЭДС скольжения, первыми двумя входами 40 и 41 подключенный к концам обмотки 5 возбуждения синхронной машины 4, пускоэащитный тиристор

1 r19157.10

42, к управляющему электроду которого через последовательно соединенные вторую токоограничительную цепь 43, / второй 44 и третий 45 ключи подключен анод пускозащитного тиристора, 5 связанный также с объединенными выводами коммутирующего 15 и форсирующего 17 конденсаторов. Второй вывод первого ключа 12 связан с объединенными катодами группы разделительных диодов 6 через четвертый ключ 46 (в данном случае включен последовательно в цепь с первым ключом 12), а параллельно первому ключу 12 включен пятый ключ 47 ° Блок 14 управле- 15 ния гасящим тиристором и электропри.водом снабжен четвертым 48, пятым, 49, шестым 50 и седьмым 51 выходами, соединенными соответственно с управляющими входами пятого 47 и второго 20

44 ключей и третьим 52 и четвертым

53 входами блока 39 измерения ЭДС скольжения, первый 54 и второй 55 выходы которого связаны соответственно с управляющими входами четвертого

46 и третьего 45 ключей. Коммутационный аппарат 26 снабжен четвертым 56 и пятым 57 выходами связанными соответственно с пятым 49 и шестым 50 выходами блока 14 управления гасящим 30 тиристором и электроприводом, четвертый 48 и седьмой 51 выходы которого подключены соответственно к второму 58 и третьему 59 выходам реле 38 пускового тока, причем катод пускоэащитного тиристора 42 подклю чен к минусовому выводу полупроводникового мостового преобразователя 1.

Блок 39 измерения ЭДС скольжения 40 (фиг.3) выполнен в виде трансформатора 60 напряжения, первичная обмотка 61 которого через шестой 62 и седьмой 63 ключи связана соответственно с первым 40 и вторым 41 входа- 45 ми блока 39 измерения ЭДС скольжения, третий 52 и четвертый э3 входы которого связаны с управляющими входами соответственно шестого 62 и седьмого 63 ключей. Вторичная обмотка 64 трансформатора 60 напряжения через диодный мостовой выпрямитель 65,выход которого зашунтирован конденсатором 66, соединена с выводами цепочки из последовательно соединенных SS стабилитрона 67, резистора 68 и реле 69 ЭДС скольжения и управляющими выходами связанного с первым 54 и вто. рым 55 выходами блока 39 измерения

ЭДС скольжения.

Возможный вариант конкретного коммутационного аппарата 26 показан на фиг. 4. Блок 19 управления полупроводниковым мостовым преобразователем представляет собой магнитный пускатель, снабженный силовыми ключами и ключами управления. Он может быть выполнен на полупроводниковых элементах.

Устройство может быть дополнено блоком автоматического регулирования .возбуждения, вход которого связан с трансформаторами тока и напряжения статорной цепи, а выход — с системой управления тиристорами.

Конденсаторы 15 и 11 могут иметь, одинаковую величину емкости либо отличаться в отношении. 1:30 в любую сторону.

Величина пускозарядного резистора

16 принимается (6-20)- кратной по отнОшению к активному сопротивлению обмотки возбуждения в качестве этого резистора может быть использовано также сопротивление кабелей, проводов или шин

Величина сопротивления резистора

18 принимается равной 2-10 кОм.

Электропривод с устройством для возбуждения синхронной машины работает следующим образом.

В исходном состоянии,группы ключи 23 и 30 разомкнуты, а первый ключ

12 замкнут. Напряжение на конденсато" рах 15 и 17 отсутствует.

Для асинхронного пуска синхронной машины 4 коммутационным аппаратом 26 замыкается вторая группа ключей 30, размыкается первый ключ 12 в цепи управления гасящим тиристором 1 и на статор синхронной машины подается напряжение переменного тока. Одновременно коммутационный аппарат 26 подготавливает к включению блок 19 управления полупроводниковым мостовым преобразователем. При всплеске пускового тока статора реле 38 пускового тока размыкает цепь включения блока 19 управления полупроводниковым мостовым преобразователем. При всплеске пускового тока статора реле 38 пускового тока размыкает цепь включения блока 19 управления йолупроводниковым мостовым преобразователем. Пусковой ток от ЭДС обмотки возбуждения замыкается через после1119 цовательно соединенные коммутирующий конденсатор 15, форсирующий.конденсатор 17, зашунтированный резистором 18, и пускозарядный резистор 16.

Происходит асинхронный пуск синхронной машины, при котором возрастает частота вращения ротора и уменьшается пусковой ток статора. При достижении пусковым током статора величины 1,3-1,5 от номинального, что обычно соответствует подсинхронной скорости ротора, по сигналу реле 38 пускового тока . блок 19 управления полупроводниковым мостовым преобразователем включает .полупроводниковый 15 мостовой преобразователь 1. При включении последнего в обмотке возбуждения появляется:выпрямпенный; ток, и ротор двигателя втягивается в синхронизм. При синхронизации машины ком-20 мутирующий конденсатор 15 заряжается через резистор 18, зашунтированный форсирующим конденсатором 17, и пускозарядный резистор 16 от полупроводникового мостового преобразователя напряжением необходимой полярности, указанной на фиг.l.

Гашение магнитного поля синхрон ной машины осуществляется следующим образом.

С помощью коммутационного аппарата 26 по. сигналам реле нулевого напряжения 33 и максимального тока 36 второй группой ключей 30 отключается статор синхронной машины от сети, З5 отключается полупроводниковый мостовой преобразователь 1 первой группой ключей 23 и замыкается первый ключ 12. При замыкании первого ключа 12 включается гасящий тиристор 7, 40 управляемый по цепи: обмотка 5 возбуждения - анодная группа вентилей полупроводникового мостового преобразователя l - группа разделительных диодов 6 - первый ключ 12 - ре- 4> эистор ll — диод 10 — стабилитрон !

9 —, управляющий переход гасящего тиристора 7 — коммутирующий конденсатор

15 - обмотка 5, возбуждения. При включении гасящего тиристора 1 встречным. током предварительно заряженного коммутирующего конденсатора принудительно запирается катодная группа управляющих вентилей полупроводникового мостового преобразователя 1. При закрытии управляемых вентилей катодной группы образуется контур гашения, состоящий из обмот157 12 ки 5 возбуждения — вентилей анодной группы полупроводникового мостового преобразователя 1 - группы разделительных диодов 6 гасящего тиристора 7 - коммутирующего конденсатора 15 — обмотки 5 возбуждения, . что приводит к быстрому спадению тока в этом контуре до нулевого значения и перезарядку коммутирующего конден сатора 15. При достижении нулевого значения перезаряженный коммутирующий конденсатор 15 положительным потенциалом запирает гасящий тиристор

7 и. разряжается на обмотку 5 возбуж" дения через формирующий конденсатор

17 и пускоэарядный резистор 16, что приводит к изменению направления тока в обмотке возбуждения и быстрому уменьшению магнитного потока синхронной машины 4, в результате чего ликвидируется протекание токов корот-. кого замыкания в обмотках статора.

Устройство приходит в исходное состояние.

Согласно другому варианту устройство работает следующим образом. (фиг. 2 и 3).

В исходном состоянии группы ключей 23 и 30, ключи 44, 47, 62 и 63 разомкнуты, а ключи 12, 45 и 46 замкнуты.

Для асинхронного пуска синхронной машины 4 коммутационным аппаратом 26 замыкаются вторая группа ключей 30, ключи 44, 63, размыкается первый ключ 12 и на статор синхронной машины 4 подается напряжение сети 3 переменного тока. Одновременно коммутационный аппарат 26 подготавливает к включению блок !9 управления полупроводниковым мостовым преобразователем 1. При всплеске пускового тока статора реле 38 пускового тока .размыкает цепь включения блока 19 управления полупроводниковым мостовым преобразователем и замыкает пятый

;ключ 47 (с выдержкой времени) и шестой ключ . 62, в результате чего блок

39 измерения ЭДС скольжения подключается к обмотке 5 возбуждения,через включенный стабилитрон 67 на реле

69 ЭДС скольжения поступает выпрямленное напряжение, что приводит к срабатыванию реле 69 и размыканию третьего ключа 45 и четвертого ключа 46 в цепях управления гасящего тиристора 7 пускозащитного тиристора 42 °

1119157

Пусковой ток от ЭДС обмотки 5 возбуждения замыкается через последовательно соединенные коммутирующий и формирующий конденсаторы 15,17 и пускозарядный резистор 16.Происхо- 5 дит асинхронный пуск синхронной машины, при котором возрастает скорость вращения ротора, уменьшается

ЭДС обмотки 5 возбуждения и возрастает эквивалентное емкостное сопротивление конденсаторов. При достижении ротором скорости, соответствующей скольжению (0,6-0,4) иэ-за уменьшения ЭДС обмотки возбуждения: стабилитрон 67 не в состоянии нробиться,!5 что приводит к отключению реле 69 ЭДС скольжения и замыканию третьего и четвертого ключей 45 и 46 в цепях управления тиристоров ? и 42 в цепях управления тиристоров 7 и 42 и 20 к включению последних. При включении гасящего 7 и пускозащитного 42 тиристоров шунтируется цепь, состоящая из форсирующего конденсатора !7, резисторов 18 и 16, что приводит к включению обмотки возбуждения на коммутирующий конденсатор 15, обладающий меньшим реактивным сопротивлением, Происходит дальнейший разгон двигателя. При достижения пус- 30 ковым током статора синхронной машины величины 1,3-1,5 от номинального, что соответствует подсинхрониой скорости ротора, реле 38 пускового тока включает блок 19 управления полупро- З5 водниковым мостовым преобразовате,йем, в результате чего полупроводниковый мостовой преобразователь подключается к сети переменного тока. При этом в обмотке 5 возбужде- 40 ния появляется выпрямленный ток и ротор синхронной машины втягивается в синхрониэм. Одновременно размыкаются пятый и шестой ключи 47 и

62 с помощью реле 38 пускового токаq 4S что приводит к отключению блока 39 измерения ЭДС скольжения .от обмотки возбуждения. При синхронизации машины коммутирующий конденсатор 15 заряжается через резистор 18, эашунти- 50 рованный фоРсиРующим конденсатором

17, и пускозарядный резистор 16 от полупроводникового мостового:преобРазователя 1.

Гашение магнитного поля осуществляется следующим образом.

С помощью коммутационного аппарата 26 отключается статор синхронной машины 4 (с помощью группы ключей 30) от сети 3 с одновременным отключением полупроводникового мостового преобразователя 1 первой группой ключей 23. Одновременно размыкаются второй и седьмой ключи 44 и 63, а также замыкается первый ключ .12, что приводит к включению гасящего тиристора 7. При включении гасящего тиристора 7 встречным током коммутирующего конденсатора 15 запирается катодная группа вентилей полупроводникового мостового преобразователя 1.

При запирании катодной группы венти" лей образуется контур гашения,включающий обмотку 5 возбуждения,венти" ли анодной группы полупроводникового мостового преобразователя . 1, групп разделительных диодов 6, гасящий тиристор 7, коммутирующий конденсатор 15, что приводит к быстрому спадению тока в этом контуре и перезарядку коммутирующего конденсатора 15, При достижении током нулевого значения переэаряженный ком" мутирующий конденсатор 15 положительным потенцйалом запирает гасящий тиристор 7 и разряжается гасящий тиристор 7 и разряжается на обмотку

5 возбуждения через фиксирующий конденсатор 17 и,.пускозарядный резистор 16 изменяя направление тока в обмотке возбуждения 5. Устройство приходит в исходное состояние.

Таким образом, пусковые режимы синхронного электродвигателя обеспечиваются емкостными элементами узла гашения поля, что обеспечивает возрастание среднего пускового момента, снижение пусковых потерь электроэнергии и повышение КПД электропривода. Кроме того, последовательное соединение конденсаторов позволяет выбрать оптимальное значение емкости при пуске и обеспечить необходимое быстродействие устройства в режиме гашения магнитного поля при допустимых перенапряжениях на обмотке .возбуждения.

1119157

1)19157 щщИ цццц 7470/43 . T aa! 666 Нощиисиое

1I I!!