Электропривод с синхронной машиной

Электропривод с синхронной машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик и 961094 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 12.02.81 (21) 3244212/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.82 ° Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23. 09 . 82 (5t)M. Кл.

Н 02 Р 9/12

3Ъаударетванный квинтет

СССР ао демам нэебретеннй н етарытнй (5З) УДК621. .313. .3.322.064.4 (088. 8) Днепродзержинский ордена Трудового Красногб-Змаа1ени индустриальный институт им. М.И.Арсеничева (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИ8ОД С СИНХРОННОЙ МАШИНОЙ

Изобретение относится к электротехнике, а более точно к электричес. кому приводу с синхронными машинами и к системам возЬуждения, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется этот тип электрической машины.

Известен электропривод с синхронной машиной 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.

Известен также электропривод с бесконтактной системой возбуждения синхронного электродвигателя от тиристорного преобразователя напряжения, в которой гашение поля возбуждения достигается переводом тиристорного преобразователя в инверторный режим, при котором в цепь обмотки возЬуждения вводится встречная ЭДС, а пусковые режимы и защита обмотки возбуждения от перенапряжений в этих режимах достигается применением пускозащитной цепи, составленной из встречно-параллельно включенных тиристоров, соединенных последовательно с разрядным резистором (2 ).

Однако режим формированного гашения поля возбуждения в этой схеме не может Ьыть осуществлен при коротких замыканиях, сопровождающихся глубокой посадкой напряжения или его исчезновением (из-за отсутствия коммутирующей ЭДС сети или значительно" го уменьшения ее величины). Необходимость контроля наличия тока в пусрв козащитной цепи перед синхронизацией во избежание перегрева разрядного резистора током возбудителя снижает надежность схемы и усложняет систему.

1094 4

96

Наиболее близким техническим решением к изобретению является элек- тропривод с синхронной машиной, содержащий преобразователь с управляемыми вентилями, подключенный к обмотке возбуждения, узел гашения поля, состоящий из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и гасящего тиристора, с подключенным к общей точке. гасящего тиристора и конденсатора анодом зарядного диода, катод которого последовательно через разрядный резистор соединен с минусовым зажимом преобразователя, с подключенной к управляющему электроду гасящего тиристора токоограничивающей цепью, второй вывод которой через ключ блока управления гасящим тиристором соединен с плюсовым зажимом преобразователя, блок управления вентилями преобразователя, к которому подключен Ьлок управления гасящим тиристором и диод пускозащитной цепи, катодом соединенный с плюсовым зажимом преоЬразователя (3).

Недостатком известного устройства является наличие автономного источника отпирающего сигнала, что усложняет эксплуатацию устройства и снижает его надежность. Необходимость контроля наличия тока, протекающего через тиристор пускозащитной цепи перед синхронизацией, усложняет электропривод.

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение электропри вода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введен конденсатор, один из выводов которого соединен с анодом диода пуско-. защитной цепи, а другой вывод - с катодом зарядного диода узла гашения поля .

На чертеже приведена принципиальная схема электропривода.

ОЬмотка 1 возбуждения синхронного электродвигателя подключена к выводам управляемого преобразователя

2. Параллельно обмотке 1 возЬуждения подключен узел гашения поля, состоящий из коммутирующего конденсатора 3 и гасящего тиристора 4, к катоду которого подключен зарядный диод 5 °

Диод 6 пускозащитной цепи и последовательно соединенный с ним дополнительный конденсатор 7 соединяются к катодам зарядного диода 5 и через разрядный резистор 8 с минусовым вы водом преоЬразователя 2. Управление преобразователем 2 осуществляется от блока 9 управления, который функционально связан с блоком 10 управления гасящим тиристором 4. Выход блока 1ij через ключ 11 и токоограничивающую цепь 12 соединен с управляющим электродом гасящего тиристора 4.

Предварительно заряженный коммутирующий конденсатор 3 узла гашения поля предназначен для прерывания тока преобразователя 2, формированного снижения тока s обмотке 1 возбуждения и используется как автономный (неза" висимый) источник отпирающего сигнала для управления гасящим тиристором 4 при нормальных и аварийных режимах, а также как элемент пускозащитной цепи. Дополнительно введенные диод б и конденсатор 7 исполь= зуются как элементы пускозащитной цепи.

Эл ект ро при вод работает следующи м образом.

На время асинхронного запуска синхронного электродвигателя снимаются управляющие импульсы с управляемых вентилей преобразователя 2 блоком 9, а ключ 11 блока 10 размыкает цепь упуправления гасящим тиристором 4.

Одна полуволна пускового тока от ЭДС обмотки возбуждения замыкается через разрядный резистор 8, дополнительный конденсатор 7 и диод б, а другаязамыкается через коммутирующий конденсатор 3, зарядный диод 5 и разрядный резистор 8, обеспечивая предва" рительный заряд конденсатора 3. Кроме того, заряд конденсатора 3 происходит при включении управляемого преобразователя 2 через зарядный диод 5 и разрядный резистор 8.

При достижении подсинхронной скорости блоком 9 подаются управляющие импульсы на вентили преобразователя

2, в результате чего в обмотке возбуждения появляется ток, и ротор дви. гателя втягивается в синхронизм, Для увеличения входного момента си нхро нного дви гателя дополни тел ьный конден сатор 7 может быт ь шунтиро-! ван дополнительным резистором, включенным параллельно конденсатору 7, величина которого принимается равной от 0,5 до 5 величин активного сопротивления оЬмотки ротора.

Величина емкости дополнительного конденсатора 7 может Ьыть равна, 2S

5 9610 больше или меньше величины емкости коммутирующего конденсатора 3.

Форсированное гашение магнитного поля осуществляется следующим оэразом. 5

С помощью блока 9 снимаются управляющие импульсы с преобразователя 2, блок 10 замыкает ключ ll в цепи управления гасящего тиристора 4 и на управляющий электрод последне- 10

ro поступает отпирающий сигнал от предварительно заряженного конденсатора 3 по цепи: плюсовая обкладка конденсатора 3- ключ 11 - токоограничивающая цепь 12 - управляющий t5 электрод гасящего тиристора 4 — минусовая обкладка конденсатора 3.

Происходит включение гасящего тиристора 4, После включения гасящего тирис- Лф тора 4 происходит запирание преобразователя 2 с управляемыми вентилями, а колебательный разряд конденсатора 3 обеспечивает формированное снижение тока в контуре, образованного плюсовой обмоткой конденсатора

3, обмоткой 1 возбуждения, гасящим тиристором 4, минусовой обкладкой, конденсатора 3, в результате чего происходит перезаряд,.коммутирующего конденсатора 3. Перезаряженный конденсатор 3 выключает гасящий тиристор 4 и разряжается по двум контурам: а) плюсовая обкладка конденсатора 3 - зарядный диод 5 - допол3$ нительные конденсатор 7 и диод бминусовая обкладка конденсатора 3; б ) плюсовая обкладка конденсатора 3зарядный диод 5 — разрядный резистор

8 - обмотка 1 возбуждения - минусо46 вая обкладка конденсатора 3.

Распределение токов по этим контурам зависит от параметров схемы.

Формированное снижение тока в обмотке 1 возбуждения синхронного электродвигателя происходит по контуру, оЬразованному обмоткой 1 возбуждения, разрядным резистором 8, конденсатором 7, диодом 6, обмоткой 1 возбуждения, в который вводится встречное напряжение заряженного конденсатора 7. При достижении током в obмотке 1 возбуждения нулевого значения заканчивается процесс гашения поля возбуждения синхронного электродвигателя.

Таким образом, пусковые режимы синхронного электродвигателя обеспечи ваются посл едо вател ьно соеди нен94 В ными дополнительно введенными диодом и конденсатором и элементами узла гашения поля: комиутирующим конден " сатором, зарядным диодом и разрядныМ резистором. Формированное гашение поля возбуждения достигается колебательным разрядом конденсатора узла гашения поля, включаемого гасящим тиристором, управляемым от предварительно заряженного конденсато" ра узла гашения паля, на обмотку aosбуждения синхронного электродвигателя с последующим введением в контур обмотки возбуждения встречной ЭДС в виде напряжения перезаряженного .коммутирующего конденсатора и нанапряжения заряженного дополнительно введенного конденсатора.

Применение системы возбуждения позволяет использовать полууправляемые тиристорные возбудители, упростить пускозащитную цепь и исключить систему управления последней, снизить величины динамического и термического значений токов короткого замыкания за счет сокращения времени гашения поля машины, что приводит к снижению стоимости и массогабаритных показателей возбудительных устройств и коммутирующей аппаратуры.

Формула изоЬретения

Электропривод с синхронной машиной, содержащий преобразователь с управляемыми вентилями, подключенный параллельно оЬмотке возбуждения, узел гашения поля, выполненный в виде цепи, состоящей из последователь" но соединенных коммутирующего конденсатора и гасящего тиристора, с подключенным к общей точке гасяще" го тиристора и конденсатора анодом зарядного диода, катод которого последовательно через разрядный резис" тор соединен с минусовым зажимом преобразователя, с подключенной к управляющему электроду гасящего тиристора . токоограничивающей цепью, второй вывод которой через ключ блока управления гасящим тиристором соединен с плюсовым зажимом преобразователя, блок управления вентилями, преобра" эователя, к которому подключен блок управления гасящим тиристором и диод пускозащитной цепи, катодом соединенный с нлюсовым зажимом преобра

961094

Составитель А.Лебедев

Редактор А.Шандор Техред Ж. Кастелевич Корректор Ю.Иакаренко

Эаказ 731

73 . Тираж 721 Под пи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, зователя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежно сти и упрощения, дополнительно введен конденсатор, один из выводов которого соединен с анодом диода nyc" козащитной цепи, а другой вывод - с катодом зарядного диода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ N 2005679, кл. 21 сР1, 1973.

2. Соколов М. И. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. И., "Энергия", 1976, с. 391-393.

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