Устройство для возбуждения и компаундирования синхронных генераторов малой мощности Советский патент 1962 года по МПК H02P9/32 

Известны устройства для возбУ Д ия и компаундирования синхронных генераторов малой мощног™, содержащие стабилизирующий трансформатор, составленный из дв-у отдельных трехфазных магнитонроводов, на одном из которых первичные трехфазные обмотки напряжения и на другом TOKo ie обмотки, а трехфазная вторичная обмотка питает через выпрямите обмотку возбуждепия генератора. Схема соединения обмоток транСФ°Р 3 орз и их взаимное расположение имеют ряд недостатков, которь приводят к тому, что известные устройства не обеспечивают без существенных дополнений (дополнительных подключений дросселей, конде саторов и т. д.) оптимальных условий стабилизации напряжения i-нератора в зависимости от его изменений при разных значениях коэфс Циента мощности нагрузки С08ф.

Предложенное устройство отличается от тем, что токовые обмотки стабилизирующего трансформатора, каждая из которых состоит из двух равных частей, расположенных на разных стержнях магнитопровода, соединены в «зигзаг, а вторичная обмотка охватывает стержни обоих магнитопроводов с распо.гоженными на них первичными обмотками тока и напряжения. Это позволяет повысить степень стабилизации напряжения при изменениях созф от нуля до единицы и изменении нагрузки от холостого хода до номинальной без применения каких-либо дополнительных элементов (дросселей, конденсаторов и т, П-), усложняющих устройство.

Для регулирования параметров стабилизирующего трансформатора при подборе его к генератору и выборе наиболее благоприятных условий компаундирования, в ярмах трансформатора выполнены отверстия и в них помещены подвижные магнитные шунты.

На фиг. 1 изображен стабилизирующий трансформатор в двух проекциях с частичным разрезом; на фиг. 2 - схема соединения обмоток стабилизирующего трансформатора.

№ 147660- 2 Стабилизирующий трансформатор имеет три обмотки, размещенные на двух отдельных трехфазных магнитопроводах: трехфазную первичную токовую (сериесную) обмотку ГО, раслолиженную на магнитопроводе М, трехфазную первичную обмотку напря ;ения ОН (шунтовую), расположенную на магнитонроводе М и вт:«гг нчную обад/отку ВО (на фиг. 2 BOi, ВО, ВО), охватывающую в каждой фазе стёржни обоих магнитонрово :г;г:. с расположенными на них первичными обмотками тока и напряжения.

Для обеспечения наиболее благоприятных условий компаундирования и сдвига фаз между током компаундировани5; по току нагрузки г/ и током компаундирования по напряжению генератора 1и применена схема соединения обмоток стабилизирующего трансформатора, изображенная на фиг. 2.

Каждая токовая обмотка TOi, ТО и ТО состоит из двух равных частей, каждая из которых включена в разные фазы do схеме «зигзаг таким образом, что магнитные потоки токовых обмоток, расположенных на одном стержне магнитопровода, складъшаются. Обмотки напряжения ОЯь ОН и О//3, каждая из которых расположена на отдельном стерл не другого магнитолровода, вклкачены в разные фазы в круговом порядке. ОбмЬтка напряжения О//, расположенная на первом стержне, подключена к тоховой обмотке ТО второго стержня, обмотка напряжения ОН со второго стержня подключена к токовой обмотке 7Оз на третьем стержне г; обмотка напряжения ОЯз, расположенная на третьем стержне. подл«: -лена к :токовой обмотке 70 первого стержня.

При этом необходимо иметь в Р-иду что, если обмотка напряжения ОЯ) подключена к токовой o ivif-. TOz второго стержня, то вторая часть этой токовой обмотки Д(5лжна быть расположена на первом стержне магнитопровода для токовых обмоток. Аналогично этому, если обмотка напряжения ОЯа второго стерл :ня подключена к токовой обмотке ГОз третьего стержня, -J-Q вторая часть этой обмотки должна находиться на втором стержиг, Обмотка напряжения ОЯз с третьего стержня должна быть пЪдкл;очена к токовой обмотке ГО; первой фазы, а вторая часть этой ток1о ой обмотки должна находиться на третьем стержн е. При переключег:). обмоток напряжения в обратном порядке на 120° токовые обмотк .дQЛJ{ f щ быть также переключены в полном соответствии с указания ,,и, приведенными выше.

Примененная схема соединения обмоток стабилизирующего трансформатора обеспечива е - угол сдвига фаз между током компаундирования по току нагрузк, токюм компаундирования но напряжению генератора h близкс , . Включение обмоток напряжения в круговом порядке к разным фазам обеспечивает сдвиг фаз магнитного rtoTOKa и токов в фазе обмотки напряжения относительно магнитного потока и токоКтоковой обмотки на угол 120°, а включение токовой обмотки по схеме «зигзаг уменьщает этот угол на 30° Таким образом получается, что угол сдвига фаз между магнитными потоками шунтового и сериесного магнитопроводов, а в равной мере и между токами компаундирования от токовой обмотки и от обмотки напряжения равен 90° при чисто активной нагрузке и 0° при чисто индуктивной нагрузке, т. е. обеспечиваются оптимальные условия регулирования напряжения по изменению. Общий магнитный поток вторичной обмотки стабилизирующего трансформатора равен геометрической сумме магнитных потоков, создаваемых токовыми обмотками и обмотками напряжения, а ток возбуждения генератора в каждый момент времени равен, геометрической сумме токов, пропорциональных току нагрузки и напряжению генератора.

Для регулирования параметров стабилизирующего трансформатора в его ярмах вынолнены отверстия и в них помещены подвижные магнитные щунты, подогнанные по размерам отверстий. Регулировка параметров производится путем вдвигания и выдвигания щунтов.

По отзыву отделения механизации к электрификации сельского хозяйства АСХН БССР, предложенное устройство надежно работает, при активно-индуктивной нагрузке, обеспечивает надел ный запуск асинхронных короткозамкнутых электродвигателей от генераторов, имеющих мощность, соизмеримую с мощностью электродвигателей, и обеспечивает хорощую форсировку возбуждения при резком возрастании нагрузки и уменьшение тока возбуждения при сбросе нагрузки.

Предмет изобретения

1.Устройство для возбуждения и компаундирования синхронных генераторов малой мощности, содержащее стабилизирующий трансформатор, составленный из двух отдельных трехфазных магнитопроводюв, на одном из которых расположены первичные трехфазные обмотки напряжения и на другом токовые, а трехфазная вторичная обмотка, питает через выпрямители обмотку возбуждения генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения степени стабилизации напряжения и упрощения устр.ойства, его токовые обмотки соединены в «зигзаг, а вторичная обмотка охватывает стержни обоих магнитоироводов с насаженными на них первичными обмотками (тока и напряжения).

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью подбора оптимальных условий компаундирования для регулирования параметров стабилизирующего трансформатора, в ярмах магнитопроводов просверлены отверстия и в них помещены подвижные магнитные шунты.