Синхронный электрический генератор Советский патент 1991 года по МПК H02K19/36 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в , электрических машинах, предназначенных для использования в энергосистемах, предъявляющих повышенные требования к качеству вырабатываемой электроэнергии.

Целью изобретения является улучшение качества выходного напряжения за счет повышения эффективности ком- пенсации.

На чертеже представлена принципиальная схема синхронного генератора.

Синхронный генератор содержит многофазную якорную обмотку 1, размещенную на статоре, и трехфазную обмотку возбуждения, фазы 2-4 которой соединены в звезду и расположены на роторе. К одному из выводов, например, обмотки 2 подключены аноды диодов 5 и 6, катоды которых подключены соответственно к свободным выводам фаз 3 и 4 обмотки возбуждения. К выводам фаз 2 и 4 обмотки возбуждения подключен источник 7 питания, в цепь которого при использовании источника

чяг Јь

&D &э

питания с низким внутренним сопротивлением включен диод 8.

Синхронный генератор работает следующим образом.

При подключении обмоток возбуждения 2 и 4 к источнику 7 постоянного тока по ним протекает ток возбу/лде- ния (сплошная линия на фиг,1).

г

При симметричной нагрузке в установившемся режиме в обмотке возбуждения не индуктируется ЭДС, а следовательно, величина результирующего магнитного потока определяется суммой МДС возбуждения и реакции якоря. При несимметричной нагрузке в обмотках ротора имеют место токи обратной последовательности, которые создают составляющую кругового вращающегося в противоположную от направления вращения ротора магнитного поля. Она пересекает обмотки ротора и наводит в них ЭДС двойной частоты Е. По цепям: основная фазная обмотка возбуждения 2 - диод 5 - вспомогательная обмотка возбуждения 3 и основная фазная обмотка возбуждения 2 - диод 6 - основная фазная обмотка возбуждения 4 протекают токи. Диод 8 препятствует протеканию токов противоположной полярности через источник в случае малого внутреннего сопротивления последнего. Разложив эти токи в ряд Фурье, получают постоянную составляющую, которая дополнительно подмагничивает обмотки возбуждения, и ряд гармоник, из которых ,. наиболее выражена первая. Токи пер- вой гармоники протекаемые по обмоткам возбуждения, а следовательно, и ЬЩС сдвинуты во времени друг относительно друга. В этом случае результирующее магнитное поле не пульсирующее, а эллиптическое вращающееся. НДС обратной последовательности статора и составляющая МДС двойной час- тоты первой гармоники возбуждения, которая вращается против вращения

ротора, в установившихся режимах неподвижны относительно друг друга. Происходит их взаимодействие, в результате чего величина результирующей ЭДС обратной последовательности уменьшается.

Составляющая МЦС двойной частоты, которая вращается в направлении вращения ротора, в значительной мере ослаблена, а следовательно, в выходном напряжении генератора величина третьей гармонической составляющей незначительна.

5 Предлагаемый синхронный электрический генератор может эффективно использоваться при работе со значительной несимметриеч нагрузки по фазам, кроме того, упрощается конструкQ ция компенсирующего устройства, а также улучшается качество выходного напряжения при несимметрии нагрузки.

Формула изобретения

Синхронный электрический генератор, содержащий многофазную якорную обмотку, трехфазную обмотку возбуждения, соединенную в звезду, свободные выводы двух фаз которой подключены к выводам для соединения с источником питания обмотки возбуждения и узел компенсации электромагнитного поля обратной последовательности якорной обмотки, отличающ и и с я тем, что, с целью улучшения качества выходного напряжения за счет повышения эффективности компенсации, узел компенсации электромагнитного поля обратной последовательности выполнен в виде двух диодов, два одноименных вывода которых .объединены, первый диод подключен между указанными свободными выводами двух фаз обмотки возбуждения в непроводящем направлении по отношению к источнику питания обмотки возбуждения, а свободные выводы второго дио- да и третьей фазы объединены.