БЕСЩЕТОЧНЫЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ СИНХРОННОЙ МАШИНЫr.nrif? '•;:'••';• VU»l,-i ».!- •.' Советский патент 1974 года по МПК H02K19/36 

1

Предлагаемый бесщеточный возбудитель синхронной машины предназначен для работы в схемах электроснабжения или электропривода, когда надежность щеточного контакта недостаточна или наличие контакта недопустимо (химически вредная или взрывоопасная среда, большие токи через щеточный контакт и т. п.).

В известных бесщеточных возбудителях синхронных машин, состоящих из обращенного и синхронного генератора и вращающегося диодного выпрямителя, от выходных зажимов которого питается обмотка ротора возбуждаемой синхронной машины, обмотки якоря обращенного синхронного генератора при коротких замыканиях в возбудителе защищаются с помощью быстродействующих предохранителей, включаемых последовательно с кремниевыми диодами.

Предохранители являются недостаточно надежным элементом, а при небольшом числе параллельных ветвей (менее 3) они не обеспечивают селективного отключения ветвей.

Известны бесщеточные возбудители, вращающиеся выпрямители которых выполнены без защитных предохранителей. Защита такого возбудителя от внутренних коротких замыканий осуществляется с помощью устройства, реагирующего иа всплески тока возбуждения возбудителя при его внезапном коротком

замыкании. Такое устройство не обнаруживает внутреннее короткое замыкание возбудителя, если повреждение (например, диода) произощло при отсутствии возбуждения возбудителя или при неподвижном роторе.

С целью повышения надежности работы возбудителя и его упрощения в предлагаемом бесщеточном возбудителе между основными полюсами в поперечной оси обращенного синхронного генератора размещена дополнительная обмотка, которая подключена к одной из обмоток дифференциального реле, другая обмотка этого реле подключена к датчику тока (напряжения) возбуждения обращенного синхронного генератора, а выход дифференциального реле соединен с исполнительным органом, отключающим питание в цепи возбуждения.

С целью надежной работы при форсировочных режимах возбудителя предлагаемый бесщеточный возбудитель снабжен реле времени, причем выход дифференциального реле через реле времени соединен с исполнительным органом.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема описываемого бесщеточного возбудителя; на фиг. 2 - предлагаемый бесщеточный возбудитель, поперечный разрез; на фиг. 3 - характеристики обращенного синхронного генератора.

Бесщеточный возбудитель имеет синхронный генератор обращенного исполнения с неподвижной обмоткой 1 возбудителя и вращающейся обмоткой 2 якоря. Питание обмотки 3 ротора возбуждаемой синхронной машины 4 осуществляется от обмотки якоря через вращающийся выпрямитель 5, пе имеющий защитных предохранителей и собранный либо по мостовой схеме, либо по схеме с нулевым выводом.

Для выявления внутренних коротких замыканий возбудителя имеется устройство в виде дифференциального реле 6 с двумя обмотками, на одну из обмоток 7 которого подается сигнал, пропорциональный току обмотки 2 якоря и снимаемый с зажимов обмотки 8, располагаемой между полюсами обращенного синхронного генератора в его поперечной оси, а на другую обмотку 9 - сигнал, пропорциональный току или напряжению возбуждения возбудителя.

На зажимах обмотки 8, располагаемой в поперечном поле обращенного синхронного генератора, от высших пространственных гармоник м. д. с. якоря индуктируется электродвижущая сила, пропорциональная току якоря обращенного синхронного генератора, причем коэффициент пропорциональности зависит от характера нагрузки генератора. Например, если при работе возбудителя на обмотку ротора возбуждаемой маншны зависимость между м. д. с. обмотки 8 и током якоря характеризуется прямой I (фиг. 3), то при короткол замыкании внутри обращенного генератора эта зависимость будет другой (прямая II). Дифференциальное реле 6 настраивается таким образом, что при нормальной работе бесщеточного возбудителя выходной сигнал реле отсутствует.

Нри коротком замыкании внутри возбудителя э. д. с. на зажимах обмотки 8 снижается, и на выходе дифференцирующего устройства вследствие небаланса токов появляется сигнал, который с целью отстройки от ложных срабатываний, например, при форсировке возбуждения, подается на устройство 10 временной задержки реле времени. Сигнал после временной задержки воздействует на коммутационную аппаратуру, с помощью которой отключается питание обмотки 1 возбуждения.

В качестве коммутационной аппаратуры молсно применять тиристорпый выпрямитель

10 со своим устройством 11 управления.

Предмет изобретения

1.Беспдеточный возбудитель синхронной машины, состоящий из обращенного синхронного генератора и вращающегося выпрямителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы возбудителя и его упрощения, между основными полюсами в поперечной оси обращенного синхронного генератора размещепа дополнительная обмотка, которая подключена к одной из обмоток дифференциа.чьпого реле, другая обмотка этого реле подключена к датчику тока (напряжепия) возбуждения обращенного синхронного генератора, а выход дифференциального реле соединен с исполнительным органом, отключающим питание в цепи возбуждения.

2.Бесщеточный возбудитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью падежной работы при форсировочных режимах возбудителя, он снабжен реле времени, причем выход дифферепциального реле через реле времени соединен с исполнительным оргапом.

ue.P

fui3