Синхронный электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02P1/50 

Изобретение относится к электротехнике.

Целью изобретения является повышение устойчивости в синхронном режиме.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема синхронного двигателя; на фиг. 2 - блок-схема блока режима работы; на фиг. 3 и 4 - регулировочная характеристика.

Синхронный электродвигатель содержит обмотку статора с фазами 1-3 (фиг. 1), соединенные в звезду посредством ключей 4 и 5, обмотку 6 возбуждения, расположенную на роторе и зашунтированную ключом 7. Обмотка 6 возбуждения подключена к обмотке статора электродвигателя через неуправляемый выпрямитель, выполненный на диодах 8-13, соединенных по мостовой схеме.

В электродвигатель введены управляемый выпрямитель, выполненный на тиристорах 14-19, соединенных по мостовой схеме, потенциометр 20, включенный последовательно в цепь обмотки 6 возбуждения, последовательно соединенные между собой блок 21 режима работы и блок 22 управления, выходы которого соединены с управляющими входами тиристоров 14-19 управляемого выпрямителя. Входы блока режима работы соединены с движком потенциометра 20 и с общей точкой потенциометра 20, и обмотки 6 возбуждения. Выводы постоянного тока управляемого выпрямителя замкнуты накоротко, а выводы переменного тока пофазно соединены с обмоткой статора 1-3.

Блок 21 режима работы (фиг. 2) составлен из источника 23 опорного напряжения и усилителя 24, один вход которого соединен с одним зажимом источника 23, а второй вход и второй зажим источника 23 образуют вход блока 15 режима работы, выходом которого является выход усилителя 24.

Блок 22 управления представляет собой систему импульсно-фазового управления тиристорами 14-19 управляемого выпрямителя.

Устройство работает следующим образом.

Перед пуском замыкаются ключи 4, 5 и обеспечивая соединение фаз обмотки 1-3 статора в звезду и закорачивание обмотки 6 возбуждения.

После достижения синхронным двигателем подсинхронной частоты вращения ключи 4, 5 и 7 размыкаются. Переменный ток поступает на вход неуправляемого и управляемого мостовых выпрямителей. С неуправляемого выпрямителя постоянный ток подается в обмотку 6 возбуждения и ротор синхронного электродвигателя втягивается в синхронизм.

При отсутствии постоянного тока в обмотке возбуждения тиристоры 14-19 управляемого моста заперты системой импульсно- фазового управления (СИФУ) 22. Регулирование угла отпирания тиристоров осущест вляется блоком 21 режима работы при до5

стижении током возбуждения определенной величины, соответствующей созф 1. В синхронном режиме работы одна часть статорного тока, выпрямленная при помощи диодов 8-13 неуправляемого мостового выпрямителя, протекает по обмотке 6 возбуждения, а другая, регулируемая при помощи управляемого мостового выпрямителя, протекает по закоротке, соединяющей его выход постоянного тока.

0 Постоянное напряжение, пропорциональное току возбуждения, снимается с потенциометра 20 и подается в блок 21.

Блок 21 служит для выработки сигнала постоянного тока U,,, величина которого

г должна быть обратно пропорциональной току возбуждения Ь, так как при увеличении тока возбуждения сверх допустимой величины требуется увеличить ток в закоротке управляемого выпрямительного моста, т.е. уменьшить угол а отпирания тиристоров в

0 соответствии с регулировочной характеристикой стандартных СИФУ.

Блок 21 работает следующим образом. На вход усилителя 24 подается напряжение UBX, равное разности напряжений опорного Uon и падения напряжения на последовательно включенном с обмоткой возбуждения потенциометра Un

UBX Uon-Un.

Величина Uon определяет крутизну регулировочной характеристики СИФУ и должна

0 быть больще Un при токе возбуждения, соответствующем созф 1, тем самым обеспечивая регулирование величины тока возбуждения только в правой части U-образных характеристик синхронного электродвигателя (фиг. 3).

Обратная регулировочная характеристика (фиг. 4) получена путем встречного включения опорного напряжения по отно- щению к падению напряжения Un на потенциометре 20.

Регулирование реактивной мощности и

0 максимального момента происходит следующим образом: изменяя положение ползунка потенциометра 20, задаем величину и„, тем самым задавая уровень напряжений и„ на усилитель 24 и Uy на СИФУ 22. Это приводит к изменению угла отпирания тиристо ра а и величины тока в обмотке 6 возбуждения.

Изменение тока возбуждения приводит к изменению величины реактивной мощности и максимального момента.

Причем регулирование тока возбуждения осуществляется с момента, когда выполняется условие Un Uon, так как только при этом на выходе усилителя 24 появляется напряжение Jy по величине пропорциональное значению Un- Uon. Таким образом при

5 возрастании сверхзаданного значения тока возбуждения возрастают Un-Uon и U,, уменьщается а и увеличивается часть статорного тока, протекающая через закоротку,

5

что и обеспечивает заданный закон регулирования. При уменьшении тока возбуждения ниже заданного значения, например, соответствующего номинальной величине коэффициента мощности Un «CUo, ц а, 180°, тиристоры 14-19 заперты, и весь ток статора подается в обмотку 6 возбуждения, автоматически обеспечивая устойчивость синхронного двигателя.

Формула изобретения

Синхронный электродвигатель, содержащий обмотку статора и обмотку возбужуправляемый выпрямитель, ключ, подключенный параллельно обмотке возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости в синхронном режиме, введены управляемый выпрямитель, выводы постоянного тока которого замкнуты, а выводы переменного тока соединены с обмоткой статора, потенциометр, включенный последовательно в цепь обмотки возбуждения, последовательно соединенные между собой блок управления и блок режима работы, входные выводы которого соединены с движком потенциометра и общей точкой потенциометра и обмотки возбуждения, а выход блока управления подключен к управ

Изобретение относится к электротехни ке. Целью изобретения является повыше ние устойчивости в синхронном режиме. Ука занная цель достигается тем, что в синхронный электродвигатель введены управляемый мостовой выпрямитель на тиристорах 14-19, потенциометр 20 в цепи ки 6 возбуждения синхронного электрод гателя и последовательно соединенные блек 21 режима работы и блок 22 управле.- - : тиристорами 14-19. В результате обеспечивается регулирование тока возбуждения за счет изменения величины статорного тока, протекающего по закоротке управляемого выпрямителя. Регулируется реактивная мощность, а следовательно, и момент. 4 ил. о сл оо ас О1 со

дения, расположенную на роторе и под- ляющим входам управляемого выпрямите- ключенную к обмотке статора через не- ля.

с1

cpuz.3

вас

УН

и,,

catpy

24

Фаг.г

oL

(/и

фигЛ