Обмотка возбуждения синхронных машин Советский патент 1987 года по МПК H02K19/26 H02K3/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к мощным электрическим машинам, касается выполнения обмотки возбуждения и может быть использовано, например, в двигателях, пускаемых напрямую в сеть, синхронных генераторах с ударными или импульсными нагрузками, а также в синхронных машинах, связанных с силовыми вентильными преобразователями.

Целью изобретения является снижение величины перенапряжений на зажимах обмотки возбуждения при нестационарных режимах.

На фиг. 1 представлена принципи- альная электрическая схема предлагаемой обмотки возбуждения; на фиг. 2 - фиг. 4 - предлагаемая обмотка, варианты выполнения.

Предлагаемая обмотка возбуждения содержит последовательно соединенные контуры, каждый из которых образуется двумя параллельными ветвями 1 и 2 с различными числами витков Iv и W , размещенными в пределах одного полю- са 3 или полюсного деления.

Конструктивно данная обмотка может выполняться однорядной или многорядной. Витки параллельных ветвей с числами витков W и U могут быть рас положены по высоте полюса в одноряд- Hoii обмотке возбуждения (фиг. 3). В многорядной обмотке возбуждения проводники параллельной ветви с меньшим числом витков W-, расположены на внешней поверхности проводников другой ветви с числом витков Vj, (фиг. 2) Обмотку возбуждения неявнополюсных машин выполняют концентрической, причем катушки, образующие параллельную ветвь с меньшим числом витков , располагают снаружи (фиг. 4). С целью обеспечения заданных соотношений чисел витков в параллельных вет вят проводники последних могут быть выполнены из различных материалов, например меди и алюминия.

В установившихся режимах МДС одного полюса или полюсного деления обмотки возбуждения равна сумме МДС параллельных ветвей.

Экспериментальными исследованиями установлено, что при соотношении чисел витков в параллельных ветвях каждого контура

W

W,

1,5-3 практически в значительной мере снижается величина перенапряжений на зажимах об5О

5

0 -

5 0 5

0

5

мотки возбуждения в нестационарных режимах.

Это объясняется тем, что при нестационарных режимах изменяется пото- косцепление обмотки возбуждения каждого полюса или полюсного деления. В параллельных ветвях каждого из контуров обмотки возбуждения, размещенных на каждом полюсе или полюсном делении, наводятся ЭДС ег и е , мгновенные значения которых пропорциональны количеству витков W и VL в параллельных ветвях. Эти ЭДС направлены встречно относительно друг друга, причем при W 7 W и е е В результате ь короткозамкнутом контуре, образуемом двумя параллельными ветвями полюса или полюсного деления, из-за неравенства витков протекает ток i, обусловленный разностью ЭДС Ч, - ef.

Ток I оказывает демпфирующее действие относительно изменения потоко- сцепления полюса или полюсного деления, что снижает величины ЭДС е и ел , а также напряжение на зажимах обмотки возбуждения в пределах одного полюса или полюсного деления.

Таким образом, предлагаемая обмотка возбл. ждения синхронных машин снижает величины перенапряжений при нестационарных режимах на зажимах самой обмотки возбуждения, во-первых, за счет демпфирующего действия корот- козамкнутого контура, которое возникает при изменении потокосцепления в нестационарных режимах из-за наличия параллельных ветвей обмотки возбуждения с нерав 1ыми числами витков в них на каждом полюсе или полюсном делении, во-вторых, за счет падения напряжения на внутреннем сопротивлении указанного контура.

При этом не требуется подключения к зажимам обмотки возбуждения разрядного устройства или закорачивания зажимов данной обмотки.

Формула изобретения

Обмотка возбуждения синхронных машин, содержащая заданное эффективное число последовательно соединенных витков, отличающаяся тем, что,с целью снижения величины перенапряжений на зажимах обмотки возбуждения при нестационарных режимах, обмотка выполнена в виде последовательно соединенных контуров, каж31316067

дьш из которых размещен на одном полюсе или полюсном делении и содержит две параллельные ветви с различными числами витков в них, связанных соотношением

W,

w-,

1.5-3,

где W и К - число витков соответственно в первой и второй параллельных ветвях.

Изобретение относится к электротехнике и касается выполнения обмотки возбуждения мощных синхронных электрических машин, например синхронных генераторов с ударными или импульсными нагрузками или синхронных машин, связанных с силовыми вентильными преобразователями. Цель изобретения - снижение величины перенапряже-- НИИ на зажимах обмотки возбуждения при нестационарных режимах. Обмотка возбуждения (ОБ) содержит заданное эффективное число последовательно соединенных витков и выполняется в виде последовательно соединенных контуров, каждый из которых размещен на одном полюсном делении или полюсе и содержит две параллельные ветви с различными числами витков в них, связанных соотношением , 1,5-3, где W и W - числа витков, соответственно, в первой и второй параллельных ветвях. Данное выполнение обмотки возбуждения позволяет снизить величину перенапряжений на ее зажимах при нестационарных режимах за счет демпфирующего действия короткозамк- нутого контура, которое возникает при изменении потокосцепления благэдаря наличию параллельных ветвей с различными числами витков в них, а также за счет падения напряжения на внутреннем сопротивлении указанного контура. 4 ил. i т со О5 О 05

fPu2.i

иг.2

Фаг.З