Устройство для пуска и бесщеточного возбуждения синхронной машины

Патент 649111

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

т .ка МБА j!

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«„649111 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 28.06.76 (21) 2378329/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 P 1/46

Н 02 P 9/14 с присоединением заявки № (23) ПриоритетвЂ”

1осудорстоеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.02.79.Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.79 (53) УДК 62-83:

:621.313.323-57 (088.8) (72) Автор изобретения

И. A. Глебов, С. И. Логинов и I0. В. Волченкова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА И БЕСЩЕТОЧНОГО

ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ MAIIIIIHbI

Изобретение касается управления синхронными электрическими машинами и предназначено для пуска и бесщеточного возбуждения синхронных двигателей, синхронных компенсаторов и гидрогенераторов вЂ” двигателей большой мощности.

Известны аналогичные устройства, в которых задача пуска решается с помощью разгонного отдельно стоящего асинхронного двигателя, пусковой нагрузочной цепью которого являются статические резисторы, подключаемые к вращающейся обмотке ротора асинхронного двигателя с помощью колец и щеток (1) и (2). Это обстоятельство снижает надежность устройств и усложняет эксплуатацию системы.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для пуска синхронной машины, содержащее синхронно-асинхронный двигатель-возбудитель, обмотка возбуждения синхронной части которого соединена с управляемым выпрямителем, а обмотка якоря подключена к об- о мотке ротора асинхронного двигателя-возбудителя и к вращающемуся выпрямителю, причем обмотка статора асинхронного двигателя-возбудителя через пусковые контакты двухпозиционного переключателя подключена к сети переменного тока, а через рабочие контакты, симисторный преобразователь и силовой трансформатор соединена с обмоткой якоря синхронной машины (3).

Однако такое устройство имеет относительно низкие пусковые характеристики.

Цель изобретения вЂ” улучшение пусковых характеристик синхронной машины.

Это достигается тем, что в предложенном устройстве для пуска и бесщеточного возбуждения синхронной машины, содержащем обращенный синхронный возбудитель, обмотка возбуждения которого соединена с управляемым неподвижным выпрямителем, подключенным через силовой трансформатор к обмотке якоря синхронной машины, и асинхронный двигатель-возбудитель, совмещенные на одном магнитопроводе, при этом обмотка якоря синхронного возбудителя и обмотка ротора асинхронного двигателя-возбудителя соединены последовательно и через вращающийся выпрямитель подключены к обмотке возбуждения синхронной машины, основная обмотка статора асинхронного двигателя возбудителя через пусковые контакты двухпозиционного переключателя подклю649lll чена к сети переменного тока, а через рябочи контакты, неполвижный симисторный првобрцзователь и силовой трансформатор соединена с обмоткой якоря синхронной машины, асинхронный двигатель-возбудитель У имеет дополнительную обмотку на статоре, выполненную электрически совмещейной с обмоткой возбуждения обращенного синхронного возбудителя, подключенную своими трехфазными зажимами к сопротивлениям.

На чертеже приведена принципиальная схема предложенного устройства.

Она содержит обмотку 1 якоря синхронной машины, обмотку 2 возбуждения синхронной машины, вращающийся выпрями- 1у тель 3, обмотку 4 ротора асинхронного двигателя- возбудителя, основную обмотку 5 статора асинхронного двигателя-возбудителя, обмотку 6 якоря обращенного синхронного возбудителя, электрически совмещенную обмотку 7 возбуждения обращенного синхрон. ного возбудителя и дополнительную обмотку, (7) статора асинхронного двигателя-возбудителя, неподвижный управляемый выпрямитель 8, пусковые сопротивления 9, неподвижный симисторный преобразователь 10, силовые трансформаторы 1! и 12, двухпозиционный переключатель 3, автоматический регулятор 14 возбуждения (APB) с системами управления неподвижным выпрямителем 8 и неподвижным симисторным преобра- . зователем 10; 15, 16, 17. вЂ” соответственно, 3ф входной сигнал АРВ, вход синхронизации системы управления неподвижным управляемым выпрямителем 8, вход синхронизации системы управления неподвижным симисторным преобразователем 10.

Обмотка 4 ротора асинхронного двигателя-возбудителя и обмотка 6 якоря обращен- ного синхронного возбудителя соединены последовательно и включены на вход вращающегося выпрямителя 3, выход которого присоединен к обмотке 2 возбуждения синхрон46 ной машины. Основная обмотка 5 статора асинхронного двигателя-возбудителя через, пусковые контакты двухпозиционн1зго переключателя 13 подключена к сети переменного тока, а через рабочие контакты этого переключателя, симисторный преобразователь 45 .10 и силовой трансформатор 11 вЂ” к обмот. ке 1 якоря синхронной машины.

Дополнительная обмотка 7 статора асинхронного двигателя-возбудителя подключена к пусковым сопротивлениям 9, а электрически совмещенная с ней обмотка 7 возбуждения обращенного синхронного возбудителя подключена к выходу неподвижного управляемого выпрямителя 8, вход которого через силовой трансформатор 12 подключен к обмотке 1.

Автоматический регулятор 14 возбужде- ния выполнен с системами управления неподвижным управляемым выпрямителем 8 и неподвижным симисторщям преобразователем

10. Выходы систем управления подключены к управляющим электролам выпрямителя 8 и преобразователя 10.

При пуске синхронной машины основная обмотка 5 статора асинхронного двигателявозбудителя пусковыми контактами двухпозиционного переключателя 13 отключается от симисторного преобразователя 10 и подключается к сети переменного тока. В процессе разгона управляющие сигналы на электроды неподвижного тиристорного выпрямителя 8 не подаются, и он находится в закрытом состоянии.

Таким образом, при пуске формирование пускового момента происходит за счет токов, протекающих в контурах обмоток 5, 4 асинхронного двигателя-возбудителя, а также за счет токов, протекающих во внутреннем асинхронном каскаде (обмотка 4, обмотка 7, пус- ковые сопротивления 9) . Дополнительным контуром при пуске является контур, образованный вращающимися обмотками 6, 4 и эквивалентным сопротивлением обмотки 2 возбуждения синхронной машины, приведенНым к стороне переменного тока вращающегося выпрямители 3. Неподвижные. пусковые сопротивления 9 могут при необходимости иметь водяное охлаждение. Возможно формирование улучшенной пусковой характеристики синхронной машины с повышенной эксплуатационной . надежностью путем бесконтактного вывода потерь скольжения с вращающейся части установки. . По достижении ротором синхронной машины подсинхронной скорости машина вклю чается в сеть по способу самосинхронизации.

По окончании процесса синхронизации.основная обмотка 5 статора асинхронного двигателя-возбудителя рабочими контактами двухпозиционного переключателя 13 отключается оТ сети переменного тоха и подключается к неподвижному симисторному преобразователю 10. Одновременно с этим системы управления неподвижным управляемым выпрямителем 8 и симисторным преобразователем 10 устанавливают углы регулирования тиристоров и симисторов в рабочие положения для осуществления двухгруппового регулирования. тока возбуждения синхронной машины.

В статических режимах работы неподвижный управляемый выпрямитель. 8 является рабочей группой и возбуждение синхронной машины .осуществляется обращенным синхронным возбудителем (обмотКи 7, 6) .

Симисторы неподвижного преобразователя

10, являющегося форсировочной группой, в нормальном режиме работы практически закрыты и открываются АРВ и системой управления для обеспечения режимов форсирования возбуждения через обмотки 5, 4 асинхронного возбудителя.

Наличие рабочей и форсировочной групп позволяет получать высокий коэффициент мощности синхронно-асинхронного двигате649111

Формула изобретения

Гете тола

Составитель В. Тарасов

Редактор Е. Кравцова Техред О. Луговая Корректор Л. Веселовская

Заказ 574 52 Тираж 856 Подписное

fI11ИИПИ Государственного комитета СССР пп делам изобретений н открыгий

l f 3035. Москва, )К-35; Раушская иаб., д. 4/5

Филиал П!1П Па гентэ. г. Ужгород, ул 1!роектпая. 4 ля-возбудителя, обеспечивает б((лее высок(к( использование активных м(1тсриа (>в, что f1IJ вын(ает КПЛ. Kp(we того, наличиЬ двухгруппового регулирования возбуждении и после5 довательное соединение обмотки 4 ротора асинхронного двигателя-возбудителя и обмотки 6 якоря асинхронного возбудителя позволяет получать повышенные потолки воз. буждения и повысить динамическую устойчивость синхронной машины. Обмотки 5 и 4 1в соответственно статора и ротора асинхронного двигателя-возбудителя, подключающие группу форсирования, имеют малую постоянную времени и, следовательно.. обеспечивают высокое быстродействие в динамических режимах.

Благодаря гальваническому разделению рабочей и форсировочной групп исключается их взаимное влияние при форсировании, а также при инвертировании выпрямителя 8 и закрытии преобразователя 10. Таким образом повышается эксплуатационная падежкость системы..

Для осуществления непосредственного гашения поля синхронной машины во вращающийся выпрямитель 3 может быть выполнен тиристорным, открываЮщимся в режиме пус- 25 ка для использования обмотки 2 возбуждения синхронной машины в качестве пускового контура. При этом неподвижный выпрямитель 8 может быть неуправляемым (диодиым).

Устройство для пуска и бесщеточного возбуждения синхронной машины, содержащее з5

fH сflllx f)(III if(1го (буд11тел1.. ()6lмотка f(cfо(гх жд(нии к пг>ргп(> гг1(динена е правЛЯЕЫ(ОМ 1ГЕIIII ЗВ1(Ж f1frf Ì Н(Л11РЯХIИТЕЛ(М, f1рм(1гг>р к обмотке якоря (.I(If%(I(IIIII()14 машины, и асинхронный двигатель-возбудитель. совме(ценпыс на одном магнитопроводе. при этом обмотка якоря синхронного возбудителя и обмотка ротора а(инхронного двигателя-возбудителя соединены последовательно и через вращающийся вы прям итель подключены к обмотке возбуждения еи(гхронной машины, основная обмотка статора асинхронного двигателя-возбудителя через пусковые контак1Ы ДВУХПОЗИЦИОННОГО ПЕРЕК тн1г(атЕЛЯ ПОДКЛЮчена к сети переменного тока, а через рабочие контакты, неподвижный симисторный преобразователь и силовой трансформатор соединена с обмоткой якоря синхронной машины, отличающееся тем, что, с целью улуч. шения пусковой характеристики синхронной машины, асинхронный двигатель-возбудитель имеет допосзнительную обмотку на стаТОРЕ, ВЫПОЛНЕННУЮ ЭЛЕКтРИг(ЕСКИ СОВМЕЩЕНной с обмоткой возбуждения обращенного синхрон ого возбудителя, подключенную своими трехфазными зажимами к сопротивлениям.

Источники информации, принятые во внимани" при экспертизе

l. Патент Швейцарии № 544447, кл. Н 02 Р 1/50, 1973.

2. Патент США № 3462669, кл. 318 вЂ” 76, ! 969.

3. Заявка № 2073550/07, кл. Н 02 9/14, 1974, по.которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.