1
Изобретение относится к системам возбуждения электрических машин переменного тока с реверсивным возбудителем на управляемых вентилях и может быть использовано для синхронных компенсаторов и асинхронизированных синхронных машин.
Известны системы возбуждения синхронных компенсаторов и асинхронизированных синхронных машин с реверсом тока, в которых используются двухгрупповые реверсивные преобразователи с раздельным управлением (1,2).
Недостатком этих систем возбуждения является то, что при раздельном управлении работает поочередно одна из вентильных групп преобразователя, поэтому возможны прерывания тока обмотки возбуждения при переходных процессах электрической машины переменного тока. Прерывание тока возбуждения приводит к размыканию обмотки возбуждения и тем самым вызывает значительные перенапряжения, которые могут повредить как обмотку, так и преобразователь.
Известно устройство для возбуждения машин переменного тока, содержаш,ее управляемый реверсивиый преобразователь, включенный на обмотку ротора, реверсивный датчик тока, блоки запирания вентилей преобразователя, схемы управления вентилями преобразователя, нуль-орган и автоматический регулятор возбуждения.
Устройство обеспечивает заш,иту от перенапряжения с помошью управления преобразователем совместно при малых токах возбуждения, когда возможен разрыв тока при авариях в машине, и раздельно при значениях тока, когда суммарное его значение не переходит через ноль.
Недостатком этого устройства является то, что его можно реализовать только в реверсивных преобразователях с двумя вентильными группами, когда в цепь реверсивного контура можно включить ограничительные дроссели уравнительного тока. Если имеются реверсивные преобразователи с одной вентильной группой, например, с антипараллельным включением тиристоров внутри одной группы или с применением симметричных тиристоров
(симисторов), то отсутствует цепь реверсивного контура и возможность ограничения уравнительных токов дросселями.
Для обеспечения защи1ы от перенапряжения преобразователя и обмотки возбуждения
при раздельном управлении преобразователем и зашиты преобразователя от сверхтоков в динамических режимах работы предлагаемое устройство, содерлсаш,ее управляемый реверсивный преобразователь включенный на обмотку возбуждения ротора, реверсивный датчик тока, блоки запирания вентилей преобразователя, связанные со схемами управления вентилями преобразователя, нуль-орган и автоматический регулятор возбуждения, снабжено блоком раздельного управления, датчиками, напряжения на вентилях, выходы которых включены на соответствующие входы блока раздельного управления, и реверсивным датчиком напряжения, подключенным к зажимам обмотки возбуждения, соединенным двумя выходами с соответствующими схемами управления и с противоположными блоками запирания через элементы ИЛИ, которые соединены через элементы НЕ с блоком раздельного управления, причем указанный нульорган соединен через элементы НЕ и И с указанным автоматическим регулятором возбуждения.
На чертеже приведена блок-схема описываемого устройства. Схема содержит вентильные группы В1 и В2 реверсивного преобразователя со встречно-параллельным соединением, схемы I, 2 импульсно-фазового управления, реверсивный датчик тока 3, автоматический регулятор возбуждения 4, блок раздельного управления 5, блоки запирания 6, 7 вентильных групп, нуль-орган 8, реверсивный датчик напряжения 9, элементы ИЛИ 10 и 11, элементы НЕ 12, 13 и 14, элемент И 15, датчик напряжения на вентилях 16 и обмотку возбуждения ОВ.
Устройство работает следующим образом. При отсутствии нринудительных возмущений в обмотке возбуждения со стороны статора машины осуществляется раздельное управление реверсивным преобразователем. Вентильные грунны В1 и В2 работают поочередно, переключаясь блоком раздельного управления 5 с помощью блоков запирания 6, 7 через соответствующие элементы НЕ 12, 13 и элементы ИЛИ 10, 11. Блок раздельного управления работает в функции сигнала управления от автоматического регулятора возбуждения 4 и от датчиков напряжения на вентилях 16, 17.
Сигнал управления регулятора возбуждения 4 через элемент И 15 проходит на схемы 1, 2 управления вентильными группами и блок раздельного управления 5. В установившемся режиме на выходе нуль-органа 8 сигнал отсутствует, а на выходе элемента НЕ 14 имеем сигнал, который подается на второй вход элемента И 15 и обеспечивает тем самым прохождение сигнала управления от регулятора 4 через элемент И 15.
При динамическом режиме работы машины на ток возбуждения накладывается ток апериодической составляющей. Суммарное значение тока через вентильную группу превышает заданное значение. Значение и знак тока возбуждения снимаются с реверсивного датчика тока 3 и подаются на один из входов нуль-орган 8, на второй вход которого подается заданное значение тока возбуждения. При превышении сумматорного тока возбуждения заданного значения на выходе нульоргана возникает сигнал и подается на вход элемента НЕ 14, на выходе которого соответственно исчезает сигнал и через элемент И
15 блокирует подачу сигнал управления на схемы управления вентильных групп. iB зависимости от знака тока возбуждения на одном из входов а или в нульоргана 8 появляется сигнал, который
переводит вентильную группу на работу в инверторный режим с максимальным углом регулирования. При уменьшении тока возбуждения ниже заданного уровня снимается сигнал инвертирования тока возбуждения и подключается сигнал автоматического регулятора.
При динамическом режиме работы машины, когда протекание тока возбуждения через группу В1 прерывается за счет реакции обмотки возбуладения возникает противоэ.д.с., т. е. ток обмотки возбуждения начинает протекать в обратную сторону против проводимости вентилей В1. Встречным током (э.д.с.) данная вентильная группа закрывается, прерывается протекание тока, и начинает нарастать напряжение той же полярности. На заданном уровне напряжения на выходе реверсивного датчика напрял-сения 9 в зависимости от полярности возникает сигнал. Например,
при работе группы Ы и возникновении напряжения выше заданного уровня, на верхнем конце ОВ возникает знак плюс. При данной полярности напряжения на выходе d датчика 9 возникает сигнал, который открывает противоположную вентильную группу (В2) и блокирует работу В1 через элемент ИЛИ 10 и блок запирания 6. Ток обмотки возбуждения протекает в другом направлении и замыкается через противоположную группу
В2. л-ровень напряжения уменьшается ниже заданного, на выходе реверсивного датчика напряжения сигнал исчезает. Запрет работы В1 осуществляется датчиком напряжения на вентиле 17 через блок раздельного управления
5, элемент НЕ 12, элемент ИЛИ 10 и блок запирания 6. При спадании тока до нуля происходит подключение соответствующей вентильной группы датчиком напряжения 9, если возникает напряжение, или сигналом регулятора через блок раздельного управления 5, элемент НЕ 12, элемент ИЛИ 10 и блок запирания 6. Аналогично работает устройство при работе противоположной вентильной группы прерывания тока в ней и включении
соответственно первой группы с блокировкой ранее работавшей.
Формула изобретения
Устройство для возбуждения машины переменного тока, содержащее управляемый реверсивный преобразователь, включенный на обмотку возбуждения ротора, реверсивный датчик тока, блоки запирания вентилей преобразователя, связанные со схемами управления вентилями преобразователя, нуль-орган и автоматический регулятор возбуждения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения защиты от перенапряжения преобразователя и облютки возбуждения при раздельном управлении преобразователем и защиты преобразователя от сверхтоков в динамических режимах работы, оно снабжено блоком раздельного управления, датчиками напряжения на вентилях, выходы которых включены на соответствующие входы блока раздельного управления, и реверсивным датчиком напряжения, подключенным к зажимам обмотки возбуждения, соединенным двумя выходами с
соответствующими схемами управления и с противоположными блоками запирания через элементы ИЛИ, которые соединены через элементы НЕ с блоком раздельного управления, причем указанный нуль-орган соединен через элементы НЕ и И с указанным автоматическим регулятором возбуждения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1.Авт. свид. СССР, № 199974, кл. Н 02р, 13/30, 29.07.67 г.
2.Авт. свид. СССР, JYo 247383, кл. Н 02р, 9/10, 04.07.68 г.
