Устройство для возбуждения бесконтактной синхронной электрической машины

Устройство для возбуждения бесконтактной синхронной электрической машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик пц924817 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За ивлево 04.07.80 (2! ) 2953095/24 (У7 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.82. Бюллетень М 16

- Вата опубликования описания 03 05 82 (5! )M. Кл.

Н 02 Р 9/12 тввуйврстеееьй камитет

АЗССР яе лвлаи взабретенкй и открытий (53) ЯК 621.318. .722(088 8) (72) Автор изобретения

В. Б. Низимов

„с

Днепродэержинский ордена Трудового Красного 3 амени индустриальный институг им. М. И. Арсеничева "- =., " - / (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

БЕСКОНТАКТНОЙ СИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в элект рическом приводе с синхронными машинами и в системах возбуждения электрических машин.

Известно устройство для возбуждения синхронной машины от управляемого полупроводникового преобразователя напряжения, в котором гашение поля возбуждения синхронной машины достигается с помощью дополнительной обмотки, создающей встречное поле 1)

Однако наличие дополнительной обмотки и схемы ее питания усложняет электрический привод.

Известно устройство для воэбужде ния синхронного электродвигателя от тиристорного преобразователя напряжения, в котором гашение поля возбуждения достигается переводом тиристорного преобразователя в инверторный режим, при котором в цепь обмотки возбужде ния вводится встречная ЭДС, а пусковые режимы и зашита обмотки от перенапря2 жений в этих режимах достигается применением пускоэашитной цепи, составленной из встречно-параллельно включен» ных тиристоров, соединенных последова тельно с разрядным резистором )2) .

Однако режим форсированного гаше ния поля возбуждения в этом устройстве не может быть осуществлен при корот-, ких замыканиях, сопровождающихся глубокой посадкой напряжения или его исчезновением (из-ра отсутствия коммутирующей ЭДС сети или значительного уменьшения ее величины). Необходимость контроля наличия тока в пускоза« шитной цепи перед синхронизацией во избежание перегрева разрядного резистора током возбудителя снижает надежность схемы и усложняет систему.

Наиболее близким техническим реше« нием к предлагаемому является устройство для возбуждения бесконтактной синхронной электрической машины, содержащее управляемый преобразователь, предназначенный для подключения к об3 9248 мотке возбуждения узел гашения поля, выполненный в виде последовательно соединенных между собой конденсатора и гасяшего тиристора, анод которого соединен с минусовым выводом преобразователя, а свободный вывод конденсатора с плюсовым выводом преобразователя, блок управления вентилями преобразователя, связанный с блоком управления гасяшим тиристором, имеющим 0 замыкающий выходной контакт, цепь иэ зарядного резистора и зарядного диода, соединенные последовательно между собой, при этом анод диода подключен к общей точке соединения конденсатора". и гасяшего тиристора, а свободный вывод резистора подключен к минусовому выводу управляемого преобразователя, а также последовательно соединенные между собой защитный диод и разрядный резистор пускозашитной цепи, причем один вывод разрядного резистора соединен с плюсовым выводом управляемого преобразователя, а второй вывод подключен к катоду защитного диода f3).

В этом устройстве процесс гашения магнитного поля достигается путем колебательного разряда конденсатора, включаемого гасяшим тиристором с автономным источником отпираюшего сигнала, на обмотку возбуждения синхронного электродвигателя. Пусковые режимы и зашита обмотки возбуждения от перенапряжений в этих режимах достигаются применением пускозащитной пепи, составзз ленной из встречно-параллельно включенных тиристоров, соединенных последовательно с разрядным резистором, что усложняет устройство. Кроме того необходим контроль наличия тока, протекаюшего через тиристор пускоэащитной цепи перед синхронизацией и в наличие специального автономного источника от пираюшего сигнала для управления гасяшим тирис тором.

Цель изобретения - упрошение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены последовательно соединенные между собой диод, $0 резистор и стабилитрон, при этом диод и стабилитрон включены встречно по отношению друг к другу, анод стабилитро на через замыкающий контакт ключа блока управления гасящим, тиристором соединен с управляющим электродом гасяшего тиристора а анод дополнительно введенного диода соединен с минусовым выводом управляемого преобразователя, анод защитного диода пускоэащитной цепи подключен к обшей точке соедине ния конденсатора и тиристора узла гашения поля.

На чертеже представлена пр>пщипиальная электрическая схема устройства для возбуждения бесконтактной синхронной электрической машины.

Устройство для возбуждения бесконтактной синхронной электрической машины с обмоткой 1 возбуждения содержит управляемый преобразователь 2, выход которого подключен к обмотке возбуждения 1. К плюсовому выводу преобразователя 2 подключен вывод коммутнруюшего конденсатора 3, последовательно с которым включен гасяший тиристор 4, анод которого соединен с минусовым выводом преобразователя 2. Конденсатор 3 и тиристор 4 образуют узел гашения поля возбуждения синхронной машины, Параллельно обмотке 1 возбуждения включена цепь иэ последовательно соединенных между собой зарядного диода 5, зарядного резистора 6, защитного диода 7 и разрядного резистора 8. Диоды 5и 7 объединены между собой анодами и общая точка соединений их анодов подключена к обшей точке соединения конденсатора 3 и тйристора 4. Свободные выводы резисторов 6 и 8 подключены соответственно к минусовому и плюсовому выводам преобразователя 2.

Управление преобразователем 2 производится от блока 9 управления вентилями преобразователя, а управление гасяшим тиристором 4 от блока 10. Управляюший электрод тиристора 4, через последовательную цепочку, состояшую из замыкающего. контакта ключа 11 блока 10 стабилитрона 12, резистора 13 и диода

14 соединяется с минусовым выводом преобразователя 2. Между блоками 9 и 10 имеется функциональная,связь.

Предварительно заряженный конденсатор 3 узла гашения поля предназначен для прерывания тока управляемого преобразователя .2, форсированного снижения его величины в контуре возбуждения и используется как автономный источник отпирающего сигнала для управления гасяшим тиристором 4 при нормальных и аварийных режимах гашения поля, а также как элемент пускоэашитной цепи, Диод 14 предназначен для устранения разряда перезаряженного конденсатора 3 через управляющий переход гасяшего тиристора 4.

5 9248

Токоограничивающий резистор 13 ог»раничивает степень разряда конденсатора

3 при подаче управляющего сигнала на гасящий тиристор 4. Стабилитрон 12 ограничивает напряжение на управляющем электроде гасяшего тиристора 4.

Ключ 11 блока 10 управления гасящим тиристором может быть выполнен в виде контакта электрического аппарата, а также с использованием герконов 10 или бесконтактных элементов.

Устройство работает следующим образом.

На время асинхронного запуска синхронной машины снимаются управляющие И импульсы с вентилей преобразователя 2 блоком 9, а ключом 11 блока 10 эа» мыкается цепь управления гасящим тиристором 4. Одна полуволна пускового тока от ЭДС обмотки возбуждения за- 2о мыкается через гасящий тиристор 4 и конденсатор 3, зашунтированный диодом

7 и резистором 8, а другая - замыкается через коммутирующий конденсатор

3, пускоэарядные диод 5 и резистор 6, 25 обеспечивая предварительный заряд конденсатора 3. Кроме того, заряд конденсатора 3 происходит при включении управляемого преобразователя 2 через диод 5 и резистор 6. При достижении зо подсинхронной скорости ключ 11, управляемый от блока 10, размыкает пепь управления тиристором 4, а блок 9 по» дает управляющие импульсы на вентили преобразователя 2, в результате чего двигатель втягивается в синхронном.

Форсированное гашение магнитного, поля осуществляется следующим образом.

С помощью блока 9 снимаются управ ляюшие импульсы с преобразователя 2,, а блок 10 замыкает ключ 11 в пепи управления гасящего тиристора 4 и на управляющий электрод последнего поступает отпирающий сигнал от предварительно заряженного кноденсатора 3 по цепи плюсовая обкладка конденсатора 3 - об» мотка возбуждения 1 — диод 14 - токоограничиваюший резистор 13 - стабилитрон 12 — ключ 14 - управляюший электрод гасящего тиристора 4 - минусовая обкладка конденсатора 3 . Происходит включение гасящего тиристора 4 и, кро» ме того, эапирание преобразователя 2 с управляемыми вентилями, а колебательный заряд конденсатора 3 обеспечивает форИ сированное снижение тока в контуре, образованного плюсовой обкладкой кои». денсатора 3, обмоткой возбуждения 1, гасящим тиристором 4, минусовой об».17 6 кладкой конденсатора 3, в результате чего происходит перезаряд коммутирую-. шего конденсатора 3. Переэаряженный конденсатор 3 выключает гасящий тиристор 4 и перезаряжается по двум контурам.

G) плюсовая обкладка перезаряженного конденсатора 3 - диод 7 - разрядный резистор 8 - минусовая обкладка конденсатора 3; о) плюсовая обкладка переэаряженнаго конденсатора 3 - пускозарядные диод 5 и резистор 6 - обмотка возбуждения 1минусовая обкладка конденсатора 3, что приводит к изменению направления тока в обмотке возбуждения 1, сопровождаю, щееся устранением остаточной ЭДС обмотки статора. Желаемый характер переходного процесса и степень конденсации остаточной ЭДС обмотки статора, а также скорость затухания обратного тока в обмотке возбуждения, достигают» ся выбором величины сопротивления резисторов 8 и 6 или исключением последнего.

Токоограничиваюший резистор 13 может быть исключен при низких значениях ЭДС ротора в момент запуска.

В этом случае роль токоограничивающего резистора выполняет обмотка возбуждения синхронного электродвигателя.

Таким образом, пусковые режимы бесконтактной синхронной машины обеспечиваются пускозащитной цепью, B Качестве которой применены элементы гашения поля. Форсированное гашение поля возбуждения достигается колебательным разрядом конденсатора узла гашения поля, включаемого гасящим тиристором, управляемым от предварительно заряженного конденсатора узла гашения поля, на обмотку возбуждения синхронной машинЬ1, а желаемая степень устранения остаточной ЭДС обмотки статора - путем обрат ного разряда этого же конденсатора.

Применение предлагаемого устройства для возбуждения бесконтактной синхронной машины позволяет использовать полууправляемые тирис торные возбудители, и=ключить пускозашитную цепь и систему управления последней, снизить величины динамического и термического значения токов корожого замыкания за счет сокрашении времени гашения магнитного поля машины, что приводит к снижению стоимости и массогабаритных показателей возбудительных устройств и коммутт1рующей аппаратуры.

7 9248

Формула изобретения

Устройство для возбуждения бесконтактной синхронной электрической машины, содержащее управляемый преобразо- 5 ватель, предназначенный для подключения к обмотке возбумдения, узел гашения поля, выполненный в виде последователь но соединенных конденсатора и гасящего ! тиристора, анод которого соединен с ми- l0 нусовым выводом преобразователя, а свободный вывод конденсатора - с плюсовым выводом преобразователя, блок управления вентилями преобразователя, связанный с блоком управления гасящим ° 35 тиристором, снабженным на выходе замыкающим контактом, зарядную цепь из зарядного резистора и зарядного диода, соединенных последовательно, анод за» рядного диода подключен K общей точке 20 соединения конденсатора и гасящего тиристора, а свободный вывод зарядного резистора подключен к минусовому вы воду преобразователя, защитный диод и разрядный резистор пускоэащитной цепи, 25 один вывод разрядного резистора соединен с плюсовым выводом преобразователя,a цругой вывоп соединен с катоном зашят17 8 ного диода, о т л н ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения, в него дополнительно введены последовательно соединенные между собой диод, резистор и стабилитрон, причем диод и стабилитрон включены встречно по отношению друг к другу, анод стабилитрона через замыкающий контакт ключа блока управления гасящим тиристором соединен с с управляющим электродом гасящего тиристора, а анод дополнительно введенного диода соединен с минусовым выводом управляемого преобразователя, анод защитного диода пускозащитной цепи подключен к общей точке соединения конденсатора и тиристора узла гашения поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2005679, 1979.

2. Соколов М. М. Автоматизированный электропрнвод общепромьпаленных механизмов. N., Энергия, 1976, с. 391393 °

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2802679/24-07, кл. Н 02 P 9/12, 1979.

Составитель А. Лебедев

Редактор E. Лушникова Техред И. Гайду Корректор A. Дэятко

Заказ 2834/72 Тираж 719 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