Электропривод переменного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P9/14 

1

нулевому выводу 7 вторичной обмотки согласующего трансформатора 8 и к катодному выводу вьшрямителя 9, выполненному на тиристорах. Управляющие цепи тиристоров выпрямителя 9 соединены с катодами диодов, Анод каждого диода соединен с одним выводом соответствующей вторичной обмотки дроссель-трансформатора 12, второй вьшод которой соединен с одним фазным выводом вторичной о.бмотки син43118

хронизируюшего трансформатора 11. Нулевой Бьюод этой обмотки подключен к катодному вьтоду выпрямителя 9. Первичную обмотку трансформатора 11 соединяют с фазами С, В, А сети, а первичную обмотку согласующего трансформатора 8 - с фазами А, В, С сети, В электроприводе обеспечивается регулирование возбуждения одновременно по трем параметрам: току статора, фазе тока и напряжению сети, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повьпиение надежности работы и устойчивости синхронного двигателя при колебаниях напряжения питающей сети. С этой целью электропривод переменного тока снабжен дроссель-трансформатором 12, а формирователь 10 управляющих импульсов вьшолнен на диодах. Каждая первичная обмотка дроссель-трансформатора 12 соединена с вторичной обмоткой одного из трансформаторов тока 2, 3, 4, первичные обмотки трансформаторов тока включены в цепи фазных обмоток статора синхронного двигателя 1. Обмотка возбуждения 5 синхронного двигателя, шунтированная нелинейным резистором 6, подключена к (Л с 00 ьв;

1

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам автоматического регулирования, может быть использовано для автоматического регулирования возбузедения синхронных двигателей.

Цель изобретения - повышение надежности и устойчивости работы синхронного электродвигателя с автомати- ческим регулированием возбуждения.

На фиг, приведена схема электропривода переменного тока} на фиг,2 - векторные диаграммы, объясняющие принцип работы устройства,

Электропривод переменного тока содержит синхронный двигатель 1, в цепь фазных обмоток статора которого включены первичные обмотки трансформаторов 2-4 тока, а обмотка 5 возбуждекия шунтирована потенциометром 6 и подключена к нулевому выводу 7 вторичной обмотки согласующего трансформатора 8 с группой соединения Л/ и катодному вьшоду управляемого выпря- нлхтеля 9, вьшолненному на тиристорах пофазно, подключенных к вьшодам вторичной обмотки согласующего трансформатора 8, Тиристоры вьтрямителя динены по трехфазной нулевой схеме, Управляющие входы тиристоров подключены к выходу формирователя 10 управляющих импульсов, Вьшоды первичной обмотки согласующего трансформатора служат для подключения к фазам А, В, С сети. Электропривод содержит синхронизирующий трансформатор 11, первичная обмотка которого предназначена для подключения к фазам

С, В, А сети, а нулевой вывод вторичной обмотки соединен с катодным выводом управляемого вьтрямителя 9, Электропривод снабжен дроссель-трансформа тор ом 12, а формирователь упраляющих импульсов вьтолнен на диодах. Каждая первичная обмотка дроссель- трансформатора соединена с вторичной обмоткой одного из трансформаторов 2-4 тока. Один вывод каждой вторичной обмотки соединен с соответствующим фазным выводом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора П, k второй вьшод указанной обмотки - с соответствующим входом формирователя 10 управляющих импульсов, образованньм анодным выводом одного из его диодов. Выходами упомянутого формирователя являются катодные выводы его диодов. Между катодом и управляющим электродом каждого тиристора управляемого выпрямителя включен стабилитрон 13. В электроприводе обеспечивается подключение управляющих электродов тиристоров фаз А, В, С к диодам фаз С, А В, Нелинейный резистор 6 служит для защиты цепи возбуждения в пусковых и nejpe- ходных режимах работы двигателя 1,

Группа включения трансформаторов 11 и 8 соответственно шестая и нулевая или наоборот. При наличии в цепи энергоснабжения низковольтных цепей собственных нужд возможно непосредственное подсоединение к ним выпрямителя 9, исключив трансформатор 8, Для синхронных двигателей незначи3U

тельной мощности возможно исключить трансформаторы 2-4 тока.

Электропривод работает следующим образом.

Выходные напряжения синхронизирующего трансформатора 1 и дроссел трансформатора 12 пофазно складываются и образуют на входе формирователя 10 управляющих импульсов трех- фазную систему напряжений управления. Под действием этих напряжений диоды формирователя 10 открываются и по цепи: диоды формирователя 10, управляющие переходы тиристоров уп- равляемого выпрямителя.9, ограничивающие стабилитроны 13, выходные обмотки синхронизирующего трансформатора 11 и дроссель-трансформатор 12 протекает система трехфазных импуль- сов тока. Импульсы тока имеют крутые фронты, определяемые параметрами рассеяния указанной цепи, и под действием выходного напряжения трансформатора 8, приложенного к тирис- торам управляемого вьшрямителя 9, обеспечивают их надежное включение. По цепи: обмотка трансформатора 8, вьшрямитель 9 и обмотка 5 возбуждения двигателя 1 протекает ток. Be- личина тока возбуждения определяется номинальным (или начальным) фазовым отстаиванием напряжения управления, и следовательно, моментом включения тиристоров выпрямителя относи- тельно фазы напряжений трансформатора 8 - номинальным углом управления. На фиг.2 (а и б) система напряжений вторичных обмоток трансформатора 8 обозначена векторами Цд, Ug, U., дро сель-трансформатора 12 - вектором Uj, трансформатора 11 - вектором U-p (для одной фазы), токи статора двигателя 1 - векторами 1д, 1, I.. Напряжение управления на входе форми- рователя 10 вектором U|,, Угол управления об - угол между векторами ид и и и, а угол мощности tf - угол между векторами Цд и 1д. Дополнительными индексами обозначены: индексом О - статический номинальньм режим устройства, индексом 1 - при увеличении тока статора, а индексом 2 - при просадке напряжения питания двигателя 1, Фазовый сдвиг (отставание) импульсов управления тиристоров выпрямителя 9, т.е. напряжения управления, на угол eLg достигается за счет пофазного включения входов фор18

мирователя 10 на опережающую фазу относительно фазировки выпрямителя 9, встречного включения одного из трансформаторов ( или 2) и фазового отставания напряжения дроссель-трансформатора 12 относительно тока статора двигателя 1.

Установка номинального режима и закона регулирования возбуждения двигателя 1 осуществляется грубо выбором соотношения напряжений (чисел витков) трансформатора 11 и дроссель-трансформатора 12, а плавно регулированием немагнитного зазора (не показан) дроссель-трансформатора 12,

При отклонении режима работы двигателя 1 от заданного устройство работает следующим .образом.

Изменение режима приводит к изменению тока статора, например увели ге- нию (фиг.2а) до значений 1д,, Ig,

-С1

Это вызьшает рост напряжения

дроссель-трансформатора до значения Uj и изменению напряжения управле- ,ния до и щ по амплитуде и фазе. Угол управления. уменьшается до oi, и, следовательно, уменьшаются углы включения тиристоров выпрямителя 9, Напряжение выпрямителя 5 и ток возбужде- ния увеличиваются. Уменьшение тока статора ведет к уменьЕ1ению тока возбуждения ,

При понижении напряжения питания двигателя 1 уменьшается напряжение синхронизирующего трансформатора до величины U-P2 (фиг.2б), а напряжение управления, вследствие неизменности тока статора и напряжения дроссель- трансформатора 12, изменяется по амплитуде и фазе до величины Unj. Угол управления уменьшается, что ведет к шеличению тока возбуждения двигателя I. Увеличение напряжения питания двигателя 1 приводит к снижению его тока возбуждения. Аналогичным образом реагирует устройство и на изменение угла мощности о

СледовательноJ устройство при достаточно малом количестве, элементов обеспечивает регулирование возбуждения одновременно по трем параметрам: току статора, фазе тока и напряжению сети. Применение устройства для автоматического регулирования возбуждения крупных синхронных двигателей позволяет повысить их статическую и динамическую перегружаемость, Получен514431

ный при этом избыток в запасе устойчивости может быть использован для уменьшения воздушного зазора. При этом получается значительная эконо- мия за счет уменьшения веса меди обмотки возбуждения двигателя.

Формула, изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий синхронный двигатель, силовой трансформатор с группой соединения 7v/ A(j первичная обмотка которого предназначена для подключения к фазам А, В, С сети, управляемый выпрямитель, выполненный на тиристорах, соединенных по нулево й схеме, аноды которых подключены к выводам вторичной обмотки силового трансформатора, а катодный вьшод управляемого выпрямителя и нулевой выдод вторичной обмотки силового трансформатора - к обмотке возбуждения синхронного двигателя, шунтированной переменным ре- зистором, синхронизирующий трансформатор напряжения, трансформаторы тока,- первичные обмотки которых включены в цепи фазных обмоток статора синхронного двигателя, формирова- тель управляющих импульсов, выходы которого пофазно соединены с управляющими электродами т иристоров управ

0

5 0 5 30

18

ляемого вьшрямителя, о т л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения надежности и устойчивости работы двигателя при колебаниях напряжения питающей сети, введен дроссель- трансформатор, каждая первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке соответствующего трансформатора тока, один вывод каждой вторичной обмотки дроссель-трансформатора соединен с соответствующим фазовым выводом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора, пер- вичные обмотки которого предназначены для подключения к фазам С, А, В сети, формирователь управляющих импульсов выполнен в виде тре сфазного выпрямителя, катодные выводы диодов которого образуют выходы формирователя управляющих импульсов, а анодные выводы диодов - входы упомянутого формирователя, каждый из которых соединён с вторым выводом вторичной обмотки соответствующего дроссель- трансформатора, средняя точка вторичных обмоток синхронизирующего трансформатора соединена с катодным выводом управляемого выпрямителя, а дополнительно введенные стабилитроны подключены к управляющим электродам и катодным выводам тиристоров управляемого выпрямителя.

Редактор М.Бланар

te. г

Составитель В.Тарасов

Техред М.Дидык Корректор М.Демчик

го