Известные устройства для автоматического регулирования возбуждения синхронного электродвигателя, содержащие промежуточные подмагничиваемые трансформаторы тока, промежуточные трансформаторы напряжения, трансформатор тока силовой цепи электродвигателя, выпрямители, измерительный элемент и активные сопротивления, достаточно слолшы и требуют значительно мощных устройств компаундирования и питающих его трансформаторов тока.
Предложенное устройство частично устраняет указанные недостатки за счет того, что обмотки возбуждения одноименных полюсов возбудителя разделены на две независимые ветви и подключены через сопротивления к якорю возбудителя, причем параллельно одной ветви и параллельно сопротивлению в цепи другой включены выпрямители, питаемые от вторичных обмоток промежуточных подмагничиваемых трансформаторов тока, первичные обмотки каждого из которых соединены последовательно и включены во вторичнуЕО цепь трансформатора тока силовой цепи двигателя, а подмагничивающая обмотка первого из указанных трансформаторов подключена через выпрямитель к промежуточному трансформатору напряжения и соединена последовательно с одной из подмагничивающих обмоток второго трансформатора тока.
другая подмагничивающая обмотка которого подключена на зажимы якоря возбудителя и соединена встречно по отношению к первой. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для автоматического регулирования возбул дения синхронного двигателя.
Автоматический регулятор возбуждения необслуживаемого синхронного двигателя
действует следующим образом.
Синхронный двигатель СД возбуждается от электромашинного возбудителя ЭВ, обмотки возбуждения которого разделены, в отличие от известных способов соединения, на две независимые ветви. В каждую ветвь включены обмотки главных полюсов одной полярности (северной Л и южной 5). Обе ветви присоединяются непосредственно к якорю возбудителя через сопротивление Гд и регулирующий peociaT Грв .
К ветвям полярности 5 и N подключаются выпрямители В. и В питаемые от трансформатора тока ТТ через промежуточные трансформаторы тока ПТ и ЯГо соответственно. ветви /V и 5 были соединены нараллельно) полный ток возбуждения /ВФ /лф + ist IN + 1ед(1) В обычных схемах гдф i/Гф, т. е. требуется значительно больший ток компаундирования и большая мош,ность от трансформаторов ПТ и ТТ по сравнению с предложенным способом соединения. В случае если нормальное соединение ветвей Л и S до перехода к предлол енной схеме было последовательным, то в режиме форсирования возбуждения (при той же кратности) от трансформаторов ПТ и ТТ требуется такой же ток, как и в обычной схеме компаундирования, но значительно меньшее напряжение и, следовательно, меньшая мош,ность, как и в первом случае. При необходимости может быть принято рв , а для вновь проектируемых возбудителей рекомендуется принимать Гд О, что существенно упростит схему автоматического регулятора возбуждения АРВ. При этом режим работы ЯГк и ЯГф выбран так, что при уменьшении тока /к возрастает ток /о и наоборот. В режиме форсирования возбуждения трансформатор ПТ подмагничивается током, пропорпионгльным напряжению возбуждения, а не током IK , что еще снижает мощность потребную от ТТ в этом режиме. Двухступенчатый усилитель - триоды Т и Т.2 и делитель напряжения г - служит для управления током компаундирования г„ и to, которые изменяются от тока подмагничивания /ук и, следовательно, от тока /ci , протекающего через кремниевый стабилизатор напряжения . С увеличением тока гс, , ток г и ток возбуждения двигателя будут уменьшаться, а при уменьшении i, . будут увеличиваться. Для всех цепей управления используется один выпрямитель By , питаемый от промежуточного трансформатора напряжения ЯГ„. РГзмерительный орган ИО в этой схеме состоит из одного кремниевого стабилизатора напряжения /(Cj. Измерительный элемент /(Ci является общим для сетевого напряжения, тока статора и напряжения возбуждения. При увеличении напряжения, приложенного к КС сверх пробивного t/np, электроток /ук увеличивается, а электротоки /к и /д и ток возбуждения уменьшаются. Автоматический регулятор напряжения сети АРН состоит из одного потенциометра , с помощью которого регулируется уставка и ограничивающего сопротивления г,, через которое напряжение сети подается на измерительный орган /CCj. АРН действует следующим образом. Если напряжение на потенциометре нс увеличивается, то увеличиваются токи гс, и /УК . Это приводит к увеличению тока и уменьшению токов (к и /я и снижению напряжения на выводах двигателя при уменьшении напряжения на все токи изменяются в противоположных направлениях и напряжение на выводах двигателя будет увеличиваться. Автоматический регулятор тока статора АРТС синхронного двигателя состоит из промежуточного трансформатора тока ПТ , однофазного выпрямителя Вт и установочного реостата R с емкостью С. Напряжение с подается на ИО. Если это напряжение мало ( Ьпр ), то ИО на него не реагирует. При снижении напряжения в сети двигатель может перегрузиться и напряжение на ИО станет и„р . Тогда увеличатся токи ct и гук , что приведет к снижению тока возбуждения двигателя и устранению перегруза. При этом перегруз будет устраняться после истечения выдержки времени, определяемой длительностью заряда конденсатора С до напряжения равного L/np Первичные обмотки ПТ включены на разность магнитных потоков от токов двух фаз. Автоматический регулятор напряжения возбуждения АРНВ состоит только из потенциометра , подключенного на напряжение возбуждения, часть напряжения которого подается на ИО. Действует АРНВ также, как и АРТС. Вентили Bi-7-Bio служат для разделения АРН, АРТС, АРМВ и исключения обходных цепей. Бесконтактное реле времени РВ состоит из конденсатора С-2, зарядного сопротивления г и конденсатора Сз и служит для создания выдержки времени, по истечении которой вводятся Б действие АРТС и АРНВ н исключается перегруз двигателя по току статора и возбуждения. Устройство форсирования возбуждения двигателя по абсолютной величине напряжения сети УФВ, состоит из потенциометра R измерительного элемента К.С, и триода Т. В нормальном режиме конденсатор C.j заряжен вследствие протекания тока через КС,, так как напряжение на нем больше U. При понижении напряжения в сети уменьшается напряжение на КС и становится f/np . Ток через КС прекращается, триод Т закрывается, а Т открывается, тем самым шунтируется ИО (KCi) и ток ici стано,вится равным нулю. Это приводит к резкому росту тока /к и IB, т. е. к форсированию возбуждения. После восстановления напряжения в сети с выдержкой времени, определяемой временем заряда Сз до t/np вступят в действие ограничители по току статора и напряжению возбуждения АРТС, АРНВ. Устройство форсирования возбуждения по
Rjc через конденсатор Ci пройдет импульс зарядного тока и конденсатор С., через триод TS разрядится. При этом АРТС, АРНВ и АРН будут выведены из действия. Возбуждение двигателя будет определяться величиной напряжения в сети и возбуждение двигателя будет предельным для данного напряжения сети.
Во всех случаях ограничение по току статора и напряжению возбуждения (после действия УВФ. , УФбц ) вводится с выдержкой времени реле РВ.
Предложенная схема позволяет за счет лучшего использования возбудителя при заданной мощности трансформаторов тока для устройства компаундирования повысить кратность форсирования возбуждения, отказаться от установки отдельных трансформаторов тока и напряжения только для цепей управления устройством компаундирования, что существенно упрощает и удешевляет всю силовую электросхему синхронного двигателя и снижает потери электроэнергии при регулировании по сравнению с известными схемами.
Безынерционность устройства компаундирования в сочетании с быстродействием полупроводниковых триодов и кремниевых стабилизаторов напряжения и элементов выдержки времени на ввод в действие регуляторов (ограничителей) тока статора и напряжения возбуждения, а также наличие в схеме устройств форсирования возбуждения двигателя по напряжению в сети и производной тока статора способствует повышению устойчивости как самих синхронных двигателей, так и узла нагрузки и внедрению на двигателях
самозапуска схем автоматического ввода резервного агрегата, автоматического повторного пуска и т. д.
Предмет изобретения
Устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронного электродвигателя с электромашинным возбудителем, содержащее промежуточные трансформаторы напряжения, трансформатор тока силовой электроцепи двигателя, выпрямители, измерительный элемент и активные сопротивления, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и снижения потребляемой электрической мощности, обмотки возбуждения одноименных полюсов возбудителя разделены на две независимые ветви и подключены через сопротивления к якорю возбудителя, причем параллельно одной ветви и параллельно сопротивлению в цепи другой подсоединены выпрямители, питаемые от вторичных обмоток промежуточных подмагничиваемых трансформаторов тока, первичные обмотки каждого из которых соединены последовательно и включены во вторичную цепь трансформатора тока силовой цепи двигателя, а подмагничивающая обмотка первого из указанных трансформаторов подключена через выпрямитель к промежуточному трансформатору напряжения и соединена последовательно с одной из подмагничивающих обмоток второго трансформатора тока, другая подмагничивающая обмотка которого подключена на зажимы якоря возбудителя и соединена встречно по отнощению к первой.
a
Brc
