Электропривод с синхронной машиной

Электропривод с синхронной машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В. Б. Низимов, С. В. Колычев, !О. ф. Лужков и Е. Г. Сусловский (72) Авторы изобретения амени

Днепродзержинский ордена Трудового Красного индустриальный институт им. И. И. Арсени а ,! (7l ) Заявнтель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД С СИНХРОННОЙ ИАЫИНОЙ

Изобретение относится к электротех= нике, а более точно к электрическому приводу с синхронными машинами, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется этот тип электрической машины. 5

Известен электропривод с питанием синхронной машины от управляемого полупроводникового преобразователя напряжения, в которой гашение поля воз" буждения синхронной машины достигает" 1В ся с помощью дополнительной обмотки, создающей, встречное поле (1).

Однако наличие дополнительной об" мотки и схемы ее питания усложняет электрический привод.

Известен другой бесконтактный элек" тропривод с питанием синхронного электродвигателя от тиристорного преобразователя напряжения, в которой гашено ние поля возбуждения достигается пе-. реводом тиристорно го преобразователя в инверторный режим, при котором в цепь обмотки возбуждения вводится

2 встречная ЭДС, а пусковые режимы и защита обмотки возбуждения от перенапряжения в этих режимах достигается применением пускозащитной цепи, составленной из встречно-параллельно включенных тиристоров, соединенных последовательно с разрядным резистором (21.

Однако режим форсированного гаше-. ния поля возбуждения в этом устройстве не может быть осуществлен при коротких замыканиях, сопровождающихся глубокой посадкой напряжения или его исчезновением (из-за отсутствия коммутирующей ЭДС сети или значительного уменьшения ее величины).

Кроме того, доведение тока возбуждения в этой схеме до нулевого значе" ния при высоких остаточных ЭДС обмотки статора не устраняет протекания токов короткого замыкания в случае внутренних повреждений обмотки статора.

Необходимость контроля наличия тока в пускозащитной цепи перед синхрониза3 96109 цией во избежание перегрева разрядного резистора током возбудителя снижает надежность схемы и усложняет электропривод.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропривод с синхронной машиной, содержащий преобразователь с управляемыми вентилями, подключенный к обмотке воз буждения, узел гашения поля, подклю- 1О ченный параллеяьно, обмотке возбуждения и выполненный в виде цепи, состоящей иэ последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и гасящего тиристора, с подключенным к общей точке гасящего тирлстора и конденсатора анодом дополнительного диода, катод которого, последовательно через зарядный резистор соединен с минусовым. выводом, преобразователя, с присоеди- 2О ненной к управляющему электроду гасящего тиристора через ключ блока управления гасящим тиристором токоограничивающей цепью, второй вывод которой соединен с минусовым зажимом преобра- 25 зователя, и блок управления преобразователем, к выходу которого подключены блок управления гасящим тиристо ром и блок управления тиристором пускозащитной цепи, соединенный с управ- ЗО ляющим электродом тиристора пускоэащитной цепи 333.

Недостатком известного электропривода является то, что пусковые режимы и защита обмотки возбуждения от перенапряжений в этих режимах достигается з применением специальной пускоэащитной цепи, составленной из встречно-параллельно включенных тиристоров, соединенных последовательно с разрядным

40 резистором, Наличие пускозащитной цепи усложняет устройство и снижает его надежность.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, 45 что тиристор пускозащитной цепи включен встречно-параллельно дополнительному диоду узла гашения поля.

На чертеже приведена принципиальная схема электропривода.

Обмотка 1 возбуждения синхронной машины подключена к входу управляемого преобразователя 2. Параллельно обмотке 1 включен узел гашения поля возбуждения, состоящий из последователь" но соединенных коммутирующего конденсатора 3 и гасящего тиристора 4. Дополнительный диод 9 и резистор 6 вклю3 4 чены между одним из выводов конденсатора 3 и "минусом" преобразователя 2.

Встречно-параллельно диоду 5 включе . 1 тиристор 7 пуско-защитной цепи. Управление преобразователем 2 осуществляется от блока 8, имеющего функциональную связь с блоком 9 управления гасящим тиристором и блоком 10 управления тиристором 7. Блок 9 соединен с ключом 11, который через токоограничивающую цепь 12 подключен к "минусу" преобразователя 2.

Предварительно заряженный коммутирующий конденсатор 3 узла гашения поля предназначен для прерывания тока преобразователя 2, форсированного снижением тека в обмотке 1,возбуждения. и используется как независимый источник отпирающего сигнала для управления гасящим тйристором 4 при нормальных аварийных режимах, а также как элемент пускозащитной цепи.

Работа электропривода происходит следующим образом.

На время асинхронного запуска синхронного электродвигателя снимаются управляющие импульсы с управляемых вентилей преобразователя 2 блоком 8, а ключ 11 блока 9 размыкает цепь управления гасящим тиристором 4. Одна полуволна пускового тока от ЭДС обмотки возбуждения замыкается через зарядный резистор 6, тиристор 7 пускозащитной цепи, управляемый от блока

10, и коммутирующий конденсатор 3, а другая - замыкается через коммутирующий конденсатор 3, дополнительный диод 5 и зарядный резистор 6 узла гашения поля, обеспечивая предварительный заряд конденсатора 3.

Кроме того, заряд конденсатора 3 происходит при включении управляемого преобразователя 2 через дополнитель" ный диод 5 и зарядный резистор 6. При достижении ротором подсинхронной скорости блок 10 снимает сигнал с защитного тиристора 7, а блок 8 подает управляющие импульсы на катодную группу вентилей преобразователя 2,,что приводит к появлению тока в обмотке возбуждения и втягиванию двигателя в синхронизм.

Форсированное гашение магнитного поля осуществляется следующим образом: с помощью блока 8 снимаются управляющие импульсы с преобразователя 2, блок

9 замыкает ключ 11 в цепи управления гасящего тиристора 4. При замыкании ключа 11 на управляющий электрод ra5 961 сящего тиристора 4 поступает отпираю" щий сигнал от предварительно заряженного конденсатора 3 по цепи: плюсовая обкладка конденсатора 3 - обмотка 1 возбуждения - токоограничивающая цепь

12 — ключ 11 управляющий электрод гасящего тиристора 4 - минусовая обкладка конденсатора 3. Происходит включение гасящего тиристора 4.

После включения гасящего тиристора 10

4 происходит запирание преобразователя 2 с управляемыми вентилями, а колебательный разряд конденсатора 3 обеспечивает форсированное снижение тока в контуре, образованного плюсо- М вой обкладкой конденсатора 3, обмоткой 1 возбуждения, гасящим тиристором 4, минусовой обкладкой конденсатора 3, в результате чего происходит перезаряд коммутирующего конденсато- щ ра 3 °

Перезаряженный конденсатор 3 выключает гасящий тиристор 4 и разряжается по контуру: плюсовая обкладка конденсатора 3 - дополнительный диод 5 — за-и рядный резистор 6 — обмотка 1 возбуж- . дения - минусовая обкладка конденсатора 3, что приводит к изменению направления тока в обмотке 1, сопровождающегося устранением остаточной ЭДС щ обмотки статора. Желаемая степень компенсации остаточной ЭДС обмотки статора, скорость затухания обратного тока в обмотке возбуждения и приемлевые пусковые режимы достигаются выбором

И величины сопротивления зарядного резистора.

Таким образом, пусковые режимы синхронного электродвигателя обеспечиваются пуско-защитным тиристором и эле- 4 ментами узла гашения поля: коммутирующим конденсатором, дополнительным диодом и зарядным резистором. Форсированное гашение поля возбуждения достигается колебательным разрядом кон- 4> денсатора узла гашения поля, включаемого гасящим тиристором, управляемым от предварительно заряженного конденсатора узла гашения поля, на обмотку возбуждения синхронного электродвига30 теля, а устранение остаточной ЭДС обмотки статора " путем обратного разряда этого же конденсатора.

Применение системы возбуждения позволяет использовать полууправляемые

093 41 тиристорные возбудители, упростить пуско-защитную цепь, снизить величины динамического и термического зна ений токов короткого замыкания за счет сокращения времени гашения поля машины, что приводит к снижению стоимости и массогабаритных показателей возбудительных устройств и коммутирующей аппаратуры.

Формула изобретения

Электропрявод с синхронной машиной, содержащий преобразователь с управляемыми вентилями, подключенный к обмотке возбуждения, узел гашения поля, подключенный параллельно обмотке возбуж" дения и выполненный в виде цепи, состоящей из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и га" сящего тиристора, с подключенным к общей точке гасящего тиристора и ком" мутирующего конденсатора анодом дополнительного диода, катод которого последовательно через зарядный резистор соединен с минусовым выводом преобразователя с присоединенной к управля" ющему электроду гасящего тиристора через ключ блока управления гасящим тиристором токоограничивающей цепью, второй вывод которой"соединен с минусовым зажимом преобразователя, и блок управления преобразователем, к которому подключены блок управления гасящим тиристором и блок управления защитным тиристором пускозащитной цепи, соединенный с управляющим электродом тиристора пускозащитной цепи, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения устройства, тиристор пускозащитной цепи подключен встречно-параллельно дополнительному диоду узла гашения поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент ФРГ И 2005679, кл. 21 d l, 1973.

2. Соколов И. И. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. И., "Энергия", 1976, с. 391393 °

3. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2802679/24-07, кл. H 02 P 9/12, 1979.

961093

Составитель А. Лебедев

TåxðåÀ Ж. Кастелевич Корректор l0 ° Макаренко

Редактор А. Шандор

Заказ 7311/73

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4