ВРАЩАЮЩИЙСЯ ВЫПРЯМИТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК H02K19/36 

1

Изобретение предназначено для электроэнергетики и может быть .использовано в бесщеточных системах возбуждения мощных турбогенераторов, синхронных компенсаторов и двигателей.

Современные крупные синхронные электрические машины имеют системы возбуждения, в которых токоподвод к обмотке ротора осуществляется с помощью щеточно-контактного устройства.

Известны бесщеточные возбудители мощных синхронных мащин с вращающимися диодными выпрямителями. Известны также вращающиеся тиристорные бесщеточные возбудители для синхронных мащин небольщой мощности, в которых осевое перемещение вала незначительно, вибрации вала не велики и устройство передачи импульсов располагается на кЬнсоли вала основной машины, либо применен иной принцип передачи сигналов на вращающийся тиристорный выпрямитель.

Целью изобретения является повышение надежности системы.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что блок динамических трансформаторов жестко прикреплен квалу возбудителя и состоит из отдельных трансформаторов, каждый из которых имеет неподвижный сердечник с первичными обмотками и вращающийся сердечник со вторичными обмотками, причем неподвижный и вращающийся сердечники образуют общий магнитопровод с воздушным зазором, а вращающиеся части трансформаторов насажены на вал, установленный на двух подшипниках на общей платформе блока. Для компенсации осевых перемещений валопровода возбудителя и возбуждаемой машины платформа блока импульсных динамических трансформаторов имеет возможность перемещаться вдоль оси вала относительно основания.

Па фиг. 1 изображен вращающийся тиристорный выпрямитель; на фиг. 2 - блок динамических импульсных трансформаторов; на

фиг. 3 - динамический импульсный трансформатор; на фиг. 4 - крепление трансформатора на платформе.

Выпрямитель состоит из тиристорного блока /, устройства управления тиристорным выпрямителем (на чертеже не показано) и блока 2 динамических импульсных трансформаторов. Вращающийся тиристорный выпрямитель выполнен по трехфазной мостовой симметричной схеме. Анодные и катодные грунны тиристоров выпрямителя смонтированы на вентильных колесах 3 и 4, насаженных на вал.

Токоподвод от генератора переменного тока к тиристорному блоку 1 осуществляется посредством щнн 5. Выпрямленный ток от тиристорного блока / поступает к ротору турбогенератора по токоподводу 6, расположеипому в осевом отверстии вала 7.

Блок 2 может содержать три или шесть динамических импульсных трансформаторов 8, количество которых быть равно числу плеч трехфазной выпрямительной схемы. В данном случае благодаря применению трехфазной мостовой симметричной схемы число динамических импульсных трансформаторов 8 равно шести. Корпусы динамических импульсных трансформаторов закреплены иа платформе 9, которая установлена на основании W. Основание 10 опирается регулируемые пружинные опоры 11.

Блок динамических импульсных трансформаторов передает управляюш,ие импульсы от устройства управления врашающимся тиристорным выпрямителем к управляющим электродам роторных (враш;ающихся) тиристоров блока / посредством токоподвода, имеющего разъемное соединение 12 (фиг. I, 2). Узел разъемного соединения токоиодвода управляющих имиульсов располагается в зоне фланцевого соединения вала 13 с валом возбудителя.

Каждый из динамических импульсных трансформаторов, входящих в блок 2, состоит из статора и ротора. Статор и ротор представляют собой сердечники с yлoжeliиыми в них обмотками.

Сердечник J4 статора (фнг. 3) имеет вид кольца П-образного радиального сечеиия с разъемом в горизонтальной плоскости. Нижняя половина сердечника 14 имеет ламы для установки на платформу 9 блока. Две обмотки /5 статора выполнены в виде двухсекционной многослойной катущки, которая при сборке закладывается в раъемный сердечник 14, Коицы обмоток 15 выводятся на клеммное кольцо J6, закрепленное на сердечнике М.

Сердечник 17 ротора (фиг. 4) представляет собой неразъемное кольцо с круговым углублением прямоугольного сечения в средней части наружной цилиндрической поверхности. Обмотки 18 ротора, намотанные «ручьем, укладываются в предварительно изолированное углубление сердечника 17 и крепятся иа нем бандажом 19. Число обмоток ротора зависит От числа параллельно включенных тиристоров в выпрямительной схеме. Концы обмоток ротора 18 выводятся на клеммное кольцо 20, которое крепится к сердечнику 17.

При сборке блока 2 роторы динамических импульсных трансформаторов, насаженные на вал, вводятся в отверстия статоров и соответствующие им сердечники 17 образуют магнитопроводы динамических импульсных трансформаторов 8 с радиальными кольцевыми воздушными зазорами. При сборке блока 2 роторы динамических импульсных трансформаторов перед установкой на вал 13 насаживаются та ступицы 21 из немагнитной стали. В каждой ступице 21 устанавливаются и крепятся диоды 22 и резисторы 23, входящие в схему вторичных обмоток 18 динамических импульсных трансформаторов 8.

Диоды 22 (фиг. 4) и резисторы 23 перед их установкой в ступицах 21 крепятся в изоляционных трубках 24. Выводные концы диодов 22 и резисторов 23 соединяются с проводами

жгутов 25, каждый из которых подходит к ступицам из осевого отверстия вала 13. Вал 13 блока 2 вращается иа двух стояковых подщипниках 26 (фиг. 2), установленных на платформе Я которая может перемещаться от осительно основания 10 вдоль оси вала 13 (фнг. 2) за счет подвижного соединения между основанием 10 (фиг. 4) и платформой 9 с помощью направляющих, выполненных в виде «ласточкина хвоста.

Структурная схема бесщеточного возбуждения мощной синхронной мащивы с вращающимся выпрямителем дана на фиг. 5, где СМ - сиихронная машина; ТБ - вращающийся тиристорный блок; ВП - возбудитель

переменного тока (синхронный генератор обращенного исполнения); В и В - диодиые выпрямители; ПВ - подвозбудитель 1перемеиного тока; СГ - синхронизирующий генератор; ВДТ - блок динамических импульсных

трансформаторов; УУТВ - устройство унравления вращающимся тиристорным выпрямителем; АРВ - автоматический регулятор возбуждения; ТН - трансформатор напряжения; ТТ - трансформатор тока.

Предмет изобретения

Вращающийся выпрямитель для бесщеточной системы возбуждения мощной синхронной

машины, содержащий вращающийся тиристорный блок, блок , динамических импульсиых трансформаторов, равных числу плеч тиристориого блока, и устройство формирования управляющих импульсов, отличающийся тем,

что, с целью повыщения надежности, невращающиеся части дииамических трансформаторов размещены иа подвижной вдоль оси вала платформе, устаиовлеиной на неподвижном пружинном демпфирующем основании с помощью соединения в виде «ласточкина хвоста.

.