Устройство для компаундирования синхронного генератора Советский патент 1956 года по МПК H02P9/32 

Изобретение относится к усфойствам для компаундирования синхронного генератора, возбуждаемого от возбудителя, имеющего обмотку возбуждения, питаемую через выпрямители от трансформаторов тока. Последние включены в цепь статора генератора, напряжение которого подается в день компаундирования при помощи трансформатора, включенного в эту цепь последовате-льно.

Известные устройства подобног( типа не обеспечивают достаточно высокой точности поддержания напряжения. Этому препятствуют;

а)налпчне гистерезиса магнитных цепей возбудителя (глстерис магнитных цепей генератора значительно меньще гислере.ниса магнитных цепей возбудителя);

б)налиП е насын1,ення возбудите,тя, вследствие чего отнощергие токов в обмотке возбуждения возб дителя при нагрузке генератора с cos 1 и cos а 1 значнте.чьно отличается от отнопшния токов возбуждения генератора;

в)пропорциональная завнсимость вторичного напряжения трансформатора напряжения в цепи компаундирования от напряжения генератора.

В предложенном устройстве для компаундирования уменьшено влияние гистерезиса магнитных цепей возбудителя на точность поддержания напряжения генератора и п.овьь Hieiia устойчивость самовозбуждения.

Это достигается тем, что трансформатор в цепи компаунд рования образует натинейный элемент sToii цени н имеет падающую за коленом насьпценпя вольтамперную характеристику,.

В качестве пос: едовате. вк.тючаемого в цепь компау)дировання нелинейного трансформатора в устройстве могут быть применены трансформаторы с трехстержневым магннтонроводом в каждой фазе, несущи.м первичную обмотку на среднем стержне и встречно включенные вторичные обмотки на крайних стержнях, из которых выполнен насыщающимся, а другой имеет воздушный промежуток.

На фиг. 1 показана принципиа.чь1шя электрическая схема устройства для компаундирования, выполненного согласно изобретению.

Здесь; Г - синхронный генератор. В - возбудитель, ВС - селеновьи выпрямитель в цепи питания обмоткн возбуждения возбудителя, Т - трансформаторы тока, НТ- насьнцающнйся трансформатор в цепи компаундирования. А, В. С - фазы цени статора генератора.

На фиг. 2 показана схема трансформатора НТ одной фазы.

На среднем стержне расположена тервичная обмотка W. Вторичная облютка W расположена иа крайнем керие с уменьшенным сечением, а встречная обмотка W ,„ -на керне с воздушныгу зазором б. Обмотки Wz и W,,, включены встречно.

Зависимости напряжений вторичной и встречной обмоток от изменения иервичного напряжения показаны еоответственио кривыми / и 2 на фиг. 3, а завиеимость резу.ггьтирую цего напряжения на выходе трансформатора от изменения иервиглого напряжения - кривой 3.

Путем подбора воздушного зазора б и соотношения витков IF и 11,., .1ожно получить необходимый наклон результ -груюи1ей характеристики 3 в рабочем диапазоне изменения первичного напряжения f/|. В частности, можно получить падающую характеристику, при которой с упеличеиием первичного напряжения напряжение иа выходе трансформатора умегынается.i

Самовозбуждение ко.и)ауидированиого синхронного генератора в известных устройствах протекает по прямой 4 (фиг. 4). При этом в зависимости от предшествуюш;его магнитного состояния возбудителя возможен ряд точек равновесия, лежаш,их между крайними точками а и в по восходящей и нисходящей ветвям кривой гистерезиса.

Максимальное изменение нанряжения Л J иа возбудителе, обусловленное наличием гиетерезиса возбудителя, определяется разностью ординат точек а и в.

При иаличии в цени компауидирования насыщйюп1егося трансформатора проце(-с самовозбуждения протекает по криво: .5. При этом максимальное изменение напряжения возбудителя А ба определяется разностью орД1П1ат точек а и в, откуда следует, что изменение напряжения возбудителя (а следовательно, и напряжения генератора), обусловленное наличием гистерезиса, при применении в схеме насыщающегося трансформатора значительно меньше, чем в известных устройствах для компаундирования.

Как видно из фиг. 4, при применении ненасьн 1ениого возбудителя поддержание наг1ряжения при холостом ходе генератора всегда устойчиво, ибо a.j ; О, в То время как в известных устройствах уменьшение насыщения возбудителя приводит к уме Нт1нению угла i иастолько, что поддержание напряжения при холостом ходе становится невозможным.

Вследетвие падающей характеристики траисфор.матора, колебаиня наиряжеиия генератора вызывают обратные по знаку изменения напряжения насыщающегося трансформатора НТ и в результате этого увеличивается точноеть по,адержания напряжения на генераторе при изменении нагрузки.

Кроме того, возможность применения ненасыщенного возбудителя одновременно с повышением точности ноддержания напряжения позволяет увеличить потолочное значение форсировки возбуждения, что весьма важно для сокращения времени зануска короткозамкнутых асинхронlibix двигателей.

Предмет изобретения

1.Устройство для компаундирования синхронного генератора, возбуждае.мого от воабудите тя, имеющего обмотку возбуждения, питаемую через выпрямители от трансформаторов тока, включенных в цепь статора .генератора, напряжение которого подается в цепь ко.мпаундироваиия при номощи трансформатора, включенного в эту цепь последовательно, о т л и ч а ю ш, е е с я тем, что, с целью уменьшения влияния гистерезиса магнитиых цеггей возбудителя на точность под.:;ержання напряжения генератора и иовыщения устойчивости самовозбуждения, указанный трансфор.матор образует нелинейный элемент цепи компаундирования и имеет падающую за коленом 1асьице1шя вольта1мнериую характеристику.

2.В устройстве по и. 1 нримеиенне нелинейного трансформатора с трехстержневым магнитопроводом, несушим первичную обмотку на среднем стержне и ветречио включенные вторичные обмотки на крайних стержнях, один из которых выполнен насыщающимся, а другой имеет ВОЗДУ1ИНЫЙ промежуток.

la

Фиг. 2

Фиг. 3

рабочий I диапазон