ГЕНЕРАТОР С ТИРИСТОРНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ (ЕГО ВАРИАНТЫ) Российский патент 2006 года по МПК H02P9/38 

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться на электростанциях, подстанциях и предприятиях, использующих синхронные генераторы, компенсаторы, двигатели.

Наиболее близким по технической сути к первому варианту изобретения является генератор /1/ с тиристорным возбуждением, содержащий блок управления возбуждением и тиристорный мост, входом через трансформатор соединенный с выводами статора, которые через выключатель связаны с сетью один полюс моста соединен с обмоткой ротора. Недостатком устройства является сложность ибо такой генератор в наладочных и пусковых режимах может приводиться в движение только с помощью дополнительного так называемого тиристорно-пускового устройства.

Целью изобретения является упрощение.

Поставленная цель достигается за счет того, что генератор снабжен управляемым источником постоянного тока, который выходом включен между вторыми выводами моста и ротора, и многополюсным переключателем, средние выводы которого соединены с управляющими входами тиристорного моста, один комплект крайних выводов соединен с выходом блока управления возбуждением, а второй - с выходом пускового блока, а параллельно ротору включен диод.

Наиболее близким по технической сути ко второму варианту изобретения является генератор /1/ с тиристорным возбуждением, содержащий блок управления возбуждением и тиристорный мост, входом через трансформатор соединенный с выводами статора, которые через выключатель связаны с сетью, один полюс моста через второй выключатель соединен с обмоткой ротора, а второй вывод непосредственно. Недостаток прототипа указан выше, как и цель изобретения.

Поставленная цель достигается во втором варианте изобретения за счет того, что генератор снабжен управляемым источником постоянного тока, который первым выходом подключен к выводу ротора, подключенному к второму выключателю, а второй вывод источника подключен к средней точке однополюсного переключателя, крайние выводы которого соединены с полюсами тиристорного моста, и вторым, многополюсным переключателем, средние выводы которого соединены с управляющими входами тиристорного моста, один комплект крайних выводов соединен с выходом блока управления возбуждением и второй - с выходом пускового блока, а параллельно ротору включен диод.

Наиболее близким по технической сути к третьему варианту изобретения является генератор /2/ с тиристорным возбуждением, содержащий блок управления возбуждением, тиристорный мост и вспомогательный генератор, выводы статора которого соединены с фазами тиристорного моста, обмотка статора генератора через первый выключатель связана с сетью, один полюс моста соединен с обмоткой ротора генератора непосредственно. Недостаток прототипа указан выше, как и цель изобретения.

Поставленная цель достигается в третьем варианте изобретения за счет того, что генератор снабжен управляемым источником постоянного тока, который выходом соединен с полюсами тиристорного моста, и многополюсным переключателем, средние выводы которого соединены с управляющими входами тиристорного моста, один комплект крайних выводов соединен с выходом блока управления возбуждением и второй - с выходом пускового блока, а параллельно ротору включен диод.

Наиболее близким по технической сути к четвертому варианту изобретения является, генератор /2/ с тиристорным возбуждением, содержащий блок управления возбуждением, тиристорный мост и вспомогательный генератор, выводы статора которого соединены с фазами тиристорного моста, обмотка статора генератора через первый выключатель связана с сетью, один полюс моста соединен с обмоткой ротора генератора непосредственно. Недостаток прототипа указан выше, как и цель изобретения.

Поставленная цель достигается в четвертом варианте изобретения за счет того, что генератор снабжен управляемым источником постоянного тока, который выходом соединен с полюсами тиристорного моста и многополюсным переключателем, средние выводы которого соединены с управляющими входами тиристорного моста, один комплект крайних выводов соединен с выходом блока управления возбуждением, и второй - с выходом пускового блока, а параллельно ротору включен выключатель.

На фиг.1, 2, 3, 4 приведены схемы устройств применительно к вариантам изобретения.

Синхронный генератор 1 выводами статора подключен к сетевому выключателю 2. К ротору генератора 1 присоединен один выходной вывод тиристорного выпрямительно-инверторного моста 3 непосредственно. Имеется управляемый источник 4 постоянного тока. Источник 4 выполняется преимущественно в виде тиристорного моста, аналогичного мосту 3. Возможно также исполнение источника 4 в виде генератора постоянного тока. В этом случае мост 3 выполняется с принудительной коммутацией. Вход источника 4 связан с сетью. Управляющие входы моста 3 и источника 4 через переключатель 5 связаны с блоком 6 управления возбуждением и пусковым блоком 7. Параллельно обмотке ротора генератора 1 включен диод 8.

На фиг.1 и 2 мост 3 связан со статором генератора 1 через трансформатор 9.

На фиг.2 цепь ротор 1 - мост 3 содержит выключатель 10. Источник 4 подключен одним полюсом к общей точке ротора генератора 1 и моста 3, а вторым полюсом - к среднему выводу переключателя 11. Первый крайний вывод этого переключателя связан с вторым полюсом моста 3 и ротора 1, а второй крайний вывод соединен с полюсом моста 3 и второго выключателя 10.

На фиг.3 полюса источника 4 включены последовательно в цепь мост 3 - ротор 1. Мост 3 фазами связан с возбудителем 12, который представляет собой вспомогательный трехфазный синхронный генератор, оборудованный системой возбуждения или выполненный с постоянными магнитами. Возбудитель 12 связан с генератором 1 общим валом вращения. Фиг.4 повторяет фиг.3 с той лишь разницей, что вместо диода 8 установлен выключатель 13.

Устройства работают следующим образом.

При необходимости пуска генератора 1 на фиг.1 выключатель 2 разомкнут, мост 3 и источник 4 управляющими входами подключены к пусковому блоку 6. Последний, подавая управляющие сигналы на мост 3 и источник 4, осуществляет известным образом формирование на выходе моста переменное напряжение с плавно повышающимися частотой и амплитудой, которое осуществляет пуск генератора 1 в режиме вентильного двигателя. При этом через обмотку ротора генератора 1 протекает постоянный ток, обеспечивающий возбуждение генератора 1. После разгона генератора 1 до скорости выше синхронной, что требуется, например, при пуске газотурбинной установки, мост 3 переводится из пускового инверторного режима в выпрямительный режим регулирования возбуждения, что достигается переключением переключателя 5. При этом источник 4 может оставаться в работе или быть выведенным (например, шунтированием, переводом на нулевое напряжение, отключением). Генератор 1 может быть подключен к сети или нагрузке замыканием выключателя 2.

На фиг.2 пусковой режим обеспечивается при отключенных 2 и 10. Переключатель 5 подключен к блоку 6, а 11 - к выводу выключателя 10. При этом создается конфигурация схемы, как и выше. Подобным же образом осуществляется разгон. При переходе в режим генерации энергии переключаются 5, 10 и 11, а затем 2. В этом режиме мост 3 и источник 4 работают параллельно на ротор генератора 1.

На фиг.3 и 4 в пусковом режиме переменное напряжение подается на вспомогательный генератор 12, который осуществляет вращение. На фиг.4 в пусковом режиме включен выключатель 11, поэтому ток через ротор генератора 1 не протекает. Пусковые режимы и режим перехода к режиму генерации осуществляется так же, как и в предыдущих схемах. На фиг.4 перед переходом к рабочему режиму выключатель 11 размыкается.

Во всех приведенных вариантах для пуска используется тиристорный преобразователь цепи возбуждения. То есть отпадает надобность в дополнительном пусковом выпрямительные и инверторе. Это упрощает устройство.

Источники информации

1. Журнал «Электрические станции», 1987, №4, стр. 39, рис.3.

2. Рожкова Л.Д., Добродеев Е.Д. Электрооборудование тепловых и атомных электростанций. - М.: Энергоатомиздат, 1986, стр. 51, рис.2.8.

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться на электростанциях, подстанциях и предприятиях. Техническим результатом является упрощение. В генераторе с тиристорным возбуждением для пуска генератора используется тиристорный мост возбуждения, питаемый от источника. Для этого переключатель подает на тиристорный мост и источник сигналы с пускового блока, а по окончании пуска генератора на тиристорный мост и источник сигналы поступают с блока управления возбуждением. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Генератор с тиристорным возбуждением, содержащий блок управления возбуждением и тиристорный мост, входом через трансформатор соединенный с выводами статора, которые через выключатель связаны с сетью, один полюс моста соединен с выводом обмотки ротора, параллельно которой включен диод, управляемый источник постоянного тока, многополюсные переключатели, управляемый источник постоянного тока выходом включен между вторым полюсом тиристорного моста и вторым выводом обмотки ротора, средние выводы многополюсного переключателя соединены с управляющими входами тиристорного моста и управляемого источника питания постоянного тока, один комплект крайних выводов многополюсного переключателя соединен с выходом блока управления возбуждением, а второй комплект - с выходом пускового блока генератора, параллельно ротору включен диод.2. Генератор с тиристорным возбуждением, содержащий блок управления возбуждением и тиристорный мост, входом через трансформатор соединенный с выводами статора, которые через выключатель связаны с сетью, второй полюс тиристорного моста соединен с обмоткой ротора непосредственно, параллельно которой включен диод, управляемый источник постоянного тока, второй выключатель, однополюсный и многополюсные переключатели, один полюс тиристорного моста через второй выключатель соединен с выводом обмотки ротора, первый вывод управляемого источника постоянного тока подключен к выводу обмотки ротора, подключенному ко второму выключателю, а второй вывод управляемого источника постоянного тока подключен к средней точке однополюсного переключателя, крайние выводы которого соединены с полюсами тиристорного моста, средние выводы многополюсного переключателя соединены с управляющими входами тиристорного моста и управляемого источника постоянного тока, один комплект крайних выводов многополюсного переключателя соединен с выходом блока управления возбуждением, а второй комплект - с выходом пускового блока, параллельно обмотке роторов включен диод.