Блок регулирования возбуждения бесщеточной синхронной машины Советский патент 1992 года по МПК H02B1/26 H02P9/02 

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к конструкции блоков систем возбуждения бесщеточных синхронных машин, например бесщеточных синхронных машин с синхронным возбудителем, подвозбудителем и диодным вращающимся преобразователем.

Аппаратура, входящая в состав системы возбуждения бесщеточной синхронной машины размещается, как правило, частично на самой машине, а частично в отдельном блоке, установленном рядом с машиной, или в щитовых конструкциях совместно с другой аппаратурой управления машиной.

Известны конструкции таких блоков, которые содержат в своем составе часть Аппаратуры возбуждения, например, регуляторы напряжения - основной и резервный, устройства обратных связей, блоки питания. В то же время выпрямитель управляемый и устройства защиты размещены на статорной части конструкции машины (генераторы синхронные типов СБГД6300-6 и СБГД5600-6, технические условия ТУ 16- 512.500-83, блок регулирования возбуждения чертеж 6БС.382.685 СБ, а также генераторы синхронные типа СБП600- 1500 ОМ4, технические условия ТУ 16- 512.483-82, блок регулирования возбуждения чертеж бБС.388,555).

Управляющие и исполнительные органы (регуляторы и выпрямители) таких блоков имеют длинные линии связи, требующие защиты от помех. Обслуживание маломощной аппаратуры, расположенной под кожухом машины, достаточно трудоемко.

Из известных наиболее близкой к предложенной является конструкция блока регулирования возбуждения бесщеточного синхронного генератора, который содержит весь комплект аппаратуры, необходимой

Ё

ч| О

N сл

о ;со

для управления возбуждением возбудителя этого генератора, а именно устройства преобразования входных сигналов (входное устройство), регулятор напряжения, функциональные ячейки которого выполне- 5 ны на отдельных платах и собраны в блоки, а также управляемый выпрямитель на полупроводниковых вентилях, собранный на плите из электроизоляционного материала, этом все указанные устройства закреп- 10 лены в каркасе блока (генератор синхронный трехфазный типа ГМ-2000-20М4, технические условия ОБС.512,129 ТУ, блок регулирования возбуждения 6БС.382.283 СБ).15

Недостатками этого блока являются повышенная сложность конструкции из-за неупорядоченного расположения аппаратуры в каркасе блока, наличие большого объема контактных соединений в электрических це- 20 пях и отсутствие четких воздушных каналов, что снижает надежность блока, а также плохой доступ к аппаратуре блока при обслужи- вании и соответственно высокая трудоемкость обслуживания блока в эксплу- 25 атации.

Целью изобретения является упрощение конструкции, уменьшение габаритов, повышение надежности и удобства эксплуатации блока регулирования возбуждения 30 бесщеточной синхронной машины,

Указанная цель достигается тем, что известный блок регулирования возбуждения бесщеточной синхронной машины, содержащий входное устройство, состоящее из 35 электромагнитных элементов, управляемый выпрямитель на полупроводниковых вентилях, регулятор напряжения, функциональные ячейки которого выполнены на отдельных платах, и каркас, в котором за- 40 креплены указанные входное устройство, выпрямитель и регулятор напряжения, а также жгуты соединительных проводов, элементы управления, защиты и сигнализации, снабжен кассетой, выполненной в виде со- 45 единенных между собой боковых стенок, соединительных планок и направляющих, в которых установлены платы функциональных ячеек регулятора напряжения, и двумя прямоугольными плитами, на одной из кото- 50 рых размещены электромагнитные элементы входного устройства, а на другой - полупроводниковые вентили управляемого выпрямителя, при этом высота боковых стенок кассеты превышает высоту указанных 55 плат, и в верхней части они имеют по два открытых фигурных паза, а плиты выполнены с осями, установленными в открытых фигурных пазах боковых стенок кассеты и расположенными параллельно нижним

кромкам плит, причем у плиты с электромагнитными элементами входного устройства ось вынесена вперед по отношению к лицевой плоскости плиты, при этом плиты и платы кассеты расположены вертикально, и плита с управляемым выпрямителем установлена первой от лицевой стороны блока,

Упомянутая выше кассета может быть получена путем увеличения высоты боковых стенок кассеты из известной блочной унифицированной конструкции типа БУК-б (ТУ 16-536.563-78) до размера, при котором в верхней части этих стенок становится возможным размещение двух фигурных пазов, позволяющих осуществить поворот и извлечение установленных в них осями плит входного устройства и выпрямителя.

Сопоставление с прототипом показывает, что в предложенном блоке регулирования возбуждения синхронной машины весь комплект размещенной в нем аппаратуры компонуется в виде трех конструктивных и одновременно функциональных узлов, один из которых, кассета с платами функциональных ячеек регулятора напряжения, является основанием для двух других, при этом последние соединяются с ним с помощью осей и пазов, чем обеспечивается их подвижность относительно друг друга.

Данное изобретение, в отличие от всех известных, обладает новым свойством, заключающимся в упорядоченном расположении аппаратуры в каркасе блока, малом объеме контактных соединений, легком доступе к аппаратуре блока при обслуживании.

Это приводит к возникновению сверхсуммарного положительного эффекта, выражающегося в упрощении конструкции, уменьшении габаритов, повышении надежности и удобства в эксплуатации.

На фиг. 1 представлен общий вид блока регулирования возбуждения синхронной машины; на фиг. 2-4 - схематичные виды блока в процессе сборки; на фиг. 5 - электрическая схема блока.

Блок регулирования возбуждения синхронной машины (см. фиг. 1) содержит кассету 1 с размещенными в ней платами 2 функциональных ячеек регулятора напряжения. Боковые стенки 3 кассеты 1 в верхней части имеют открытые фигурные пазы 4, в которые установлена осью 5 плита 6 выпрямителя 7, и открытые фигурные пазы 8, в которые установлена вынесенной осью 9 плита 10 входного устройства 11. На плите б выпрямителя 7 установлены полупроводниковые вентили 12, на плите 10 размещены элементы 13 входного устройства 11. Платы функциональных ячеек регулятора напряжения, размещенные в кассете 1, и элементы 13 входного устройства 11 соединены жгутом соединительных проводов 14. Выпрямитель 7 соединен с электрическими выходными цепями блока 15 регулирования возбуждения разъемным соединением 16. Кассета 1, выпрямитель 7 и входное устройство 11 установлены в каркасе 17 блока регулирования возбуждения. При этом крепления выпрямителя 7, входного устройства 11 и кассеты 1 к каркасу 17 осуществлено таким образом, что плиты 10 и 6, а также платы 2 функциональных ячеек регулятора напряжения установлены в каркасе 17 вертикально (рабочее положение).

В каркасе 17 установлены также элементы 18 управления, защиты и сигнализации (фиг. 1),

Кассета 1 содержит соединительные планки для соединения между собой ее боковых стенок 3 и направляющиэ для установки плат 2 (не показаны).

Сборка блока производится следующим образом. Платы 2 функциональных ячеек регулятора напряжения устанавливаются в кассету 1 и выполняется электрическое соединение плат 2 со стороны, противоположной лицевой стороне кассеты 1. В фигурные пазы 8 боковых стенок 3 кассеты 1 устанавливается вынесенной осью 9 входное устройство 11 и опрокидывается на кассету 1. Выполняется установка жгута соединительных проводов 14, электрически соединяющего входное устройство 11 и платы 2 регулятора напряжения в кассете 1. В таком положении эти два узла устанавливаются в каркасе 17 блока (см. фиг. 2). При этом к каркасу 17 болтовым соединением крепится только кассета 1. Далее.плита 10 входного устройства 11 поворачивается до рабочего положения и закрепляется двумя верхними точками (болтовым соединением) к каркасу 17 (см. фиг. 3).

В фигурные пазы 4 боковых стенок 3 кассеты 1 устанавливается осью 5 выпрямитель 7 (см. фиг. 4). Плита 6 выпрямителя 7 поворачивается до вертикального рабочего положения и болтовым соединением крепится также к каркасу 17 (фиг. 1). Разборка производится в обратном порядке.

Электрические связи между регулятором напряжения, расположенным в кассете 1, входным устройством 11, выпрямителем 7 и выходными цепями блока 15 с клеммни- ком 19 показаны на фиг. 5.

Компоновка всей аппаратуры блока регулирования возбуждения в виде трех конструктивных и одновременно функциональных узлов и обеспечение их подвижности относительно друг друга упрощает конструкцию блока до такой степени, при которой достигается легкосъемность каждого из этих узлов и обеспечивается хороший доступ к ним, что повышает удобство в эксплуатации и позволяет обслуживать блок только с лицевой стороны.

Этим же, а также тем, что при такой конструкции на плитах выпрямителя и входного устройства возможна двухсторонняя установка элементов, достигается высокая компактность блока и сокращение габаритов зоны обслуживания,

Вертикальное расположение плит входного устройства, выпрямителя и плат регулятора напряжения позволяет легко проникать воздушным потоком снизу вверх, обеспечивая хорошее охлаждение блока, что повышает надежность его работы.

Формула изобретения

Блок регулирования возбуждения бес- щетной синхронной машины, содержащий входное устройство, состоящее из электромагнитных элементов, управляемый выпрямитель на полупроводниковых вентилях, регулятор напряжения, функциональные ячейки которого выполнены на отдельных платах, и каркас, в котором закреплены указанные входное устройство, управляемый

выпрямитель и регулятор напряжения, а также жгуты соединительных проводов, элементы управления, защиты и сигнализации, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритов, повышения надежности и удобства в эксплуатации, он снабжен кассетой, выполненной в виде соединенных между собой боковых стенок, соединительных планок и направляющих, в которых установлены платы функциональных ячеек регулятора напряжения, и двумя прямоугольными плитами, на одной из которых размещены электромагнитные элементы входного устройства, а на другой - полупроводниковые

вентили управляемого выпрямителя, при этом высота боковых стенок кассеты превышает высоту указанных плат, в верхней части боковых стенок выполнено по два открытых фигурных паза, а плиты выполнены с осями, установленными в открытых фигурных пазах боковых стенок кассеты и расположенными параллельно нижним кромкам плит, причем у плиты с электромагнитными элементами входного устройства

ось вынесена вперед по отношению к лицевой плоскости плиты, при этом плиты и платы кассеты расположены вертикально и плита с управляемым выпрямителем установлена первой от лицевой стороны блока

М

Сущность изобретения; блок регулирования возбуждения содержит установленные на плитах входное устройство и управляемый выпрямитель. Устройство содержит также кассету с размещенными в ней платами функциональных ячеек регулятора напряжения. Боковые стенки кассеты в верхней части содержат открытые фигурные пазы, в которых установлена плита с закрепленной на ней входным устройством. Кассета, управляемый выпрямитель и входное устройстве установлены в каркасе блока. 5 ил.

Фи2

Фиг.1

Фие.З

ю.

иФиеЛ

Фиг. f