Бесконтактное разрядное устройство для системы возбуждения синхронных двигателей Советский патент 1977 года по МПК H02P1/50 

1

Изобретение относится к электрическим машин 1М и может быть использовано в системах тиристорного возбуждения синхронных машин, anpKtJiep, синхронных двигателей.

.При асинхронном пуске синхронных двигателей в обмотке возбуждения на водится ЭДС значительной величины, частота которой изменяется по величине 6т частоты сети при пуске и до нул при вхождении машины в синхронизм. Если не применять специальных мер для защиты обмотки возбуждения машины и тиристорного преобразователя, то наводимая в обмотке возбуждения ЭДС может вызвать пробой тиристоров ..или наРУше ние изоляции. Для исключения перенапряжений на тиристорном преобразователе и обмотке возбуждения в процессе пуска и возможных ресинхронизациях последние шунтируются разрядными резисторами. По окончании пуска разрядные резисторы выводятся из работы.

Известно бесконтактное разрядное устросйство в системах возбуждения синхронных двигателей, содержащее бесконтактный ключ, состоящий из встречно-параллельно вклнзченных тиристоров 1. Ключ подключен параляельно обмотке возбуждения синхронного двигателя

через разрядный резистор. Управляющие электроды тиристоров через резисторы и стабилитроны подключаются на напряжение выхода тиристорного возбудителя синхронного двигателя.

Разрядный контур применяется для синхронных двигателей с малыми пусковыми токами. Из-за ограничений по току тиристоров он не может применяться для мощных синхронных двигателей и компенсаторов .

Известна также схема бесконтактного разрядного контура,содержащая ключ, состоящий из встречно-параллельно, включенных тиристора и диода 2. Это устройство не обеспечивает.управляемого режима гашения поля и поэтому не нашло широкого применения в промышленных установках .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является бесконтактное устройство, которое содержит подключенные параллельно обмотке возбуждения две ячейки, с двухпроводящими ключами, выполненными в виде встречнопараллельно соединенных -тиристоров с диодами и пороговыми элементами в управляющих цепях и последовательно соединенными с одним из полюсов каждой ячейки разрядными, резисторами З. Стабилитроны обеспечивают открывание тиристоров при напряжении, большем, чем амплитудное линейное напряж ние возбудителя, В начальный момент пуска синхронной машины (при закрыты тиристорах разрядного контура) обмот возбуждения разомкнута, в ней индукц руется напряжение синусоидальной фор с высокой амплитудой. При достижении .напряжения открллвания стабилитроноа-и пульсом, подаваемым на электроды управлен()я, тиристоры ключа открываются . Таким образом, напряжение открывания тиристоров имеет форму импульсов весьма малой длительности. Пик исчезает сразу после открывания тиристоров, так как при этом резко уменьшается напряжение на зажимах обмотки возбуждения. Недостатком этого устройства является невозможность обеспечения надеж ной параллельной работы однонаправле ных тиристоров, параллельно включенных разрядных контуров, так как стабилитроны и тиристоры имеют различное время включения. Таким образом, либо обеспечивается включение только одно го из параллельных контуров, либо ста новится возможной работа одной из раз рядных цепей в первом полупериоде си нусоидального напряжения, а другой во втором (юлупериоде. Цель изобретения - повышение надежности за счет гарантированного включения параллельных ячеек. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве каждая ячейка снабжена дополнитеяьньвм разрядным резистором, вктйоченным между обмоткой возбуждения и другим полюсом ключа, а аноды и катоды однонаправлен ных тиристоров связаны между собой уерез последовательно-встречно соеди ненные диоды, обраэую|цие соответствен но первую и вторую групгал, а их упраВ ляюьцие электроды через последовательно соединенные р€зистор«ы, общая точка которых связана с общей точкой диодов, соединяющих аноды тех же тири торюв через последовательно соединенные первый и второй пороговые элементы и диод, общая точка пороговых элементов соединена с общей точкой диодов, связывающих аноды тиристоров дру гого направления, причем зона нечувствительности первого порогового элемента меньше зоны нечувствительности второго порогового элемента. На чертеже представлена принципиаль ная электрическая схема- бесконтактного разрядного устройства. Разрядное устройство включается параллельно обмотке возбуждения 1 синхронного двигателя, которая, получает питание от тиристорного возбудителя 2 Разрядные резисторы 3-6 каждого кон тура разделены на две части (3,4 и 5,6 соответственно) . Между ними включены ячейки, состоящие каждая из двухпроводящего ключа, выполненного в виде встречно-параллельно включенных тиристоров 7,8 и 9,10. Управляющие электроды каждой пары однонаправленных тиристоров через резисторы 11 - 14 соединены между собой и с помощью разделительных диодов 15 - 18 они подключены к разрядным резисторам обоих разрядных контуров. Кроме того, управляющие электроды подключаются к разрядным резисторам через цепочки, состоящие из стабилитронов 19 - 22 и диодов 23 и 24, определяющих порог открывания при закрытых тиристорах . Устройство работает следующим образом. Включение тиристоров любого из разрядных контуров происходит при высоком потенциале порогового напряжения через стабилитроны 19 или 20. При положительной полярности на резисторах 3 или 5 рассмотрим цепь включения лю,бого из однонаправленных тиристоров, например тиристора 8. Включение происходит по цепи через элементы 3,15,23, ,13,7,4. После включения тиристора 7 при значительно меньшем пороговом напряжении, определяемом меньшим количеством стабилитронов 20, от падения напряжения на разрядном резисторе 4 открывается тиристор 9 по цепи 17,20,14,9,6, и наборот, если первым открывается тиристор 9, то тиристор 7 открывается по цепи 18,20,13, от падения напряжения на резисторе 6. Цепи управления тиристоров 8 и 10 действуют аналогично. Таким образом, устройство ббеспечнвает надежную работу всех параллельно включенных разрядных контуров в системах тиристорного возбуждения синхронных двигателей. Формула изобретения Бесконтактное разрядное устройство для системы возбуждения синхронных двигателей, содёржа1||ее подключенные параллельно обмотке возбуждения две ячейки с двухпроводящими ключами, выполненными в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров с диодами и пороговыми элементами в управляющих цепях и последовательно соединенными с одним из полюсов каждой ячейки разрядными резисторами, отличают ее с я тем, что, с целью повышения надежности за счет гарантированного включения параллельных ячеек, кгикдая ячейка снабжена дополнительным разрядным резистором, включенным между обмоткой возбуждения и другим полюсом ключа, аноды и катоды однонаправленных тиристоров, принадлежащие разным ячейкам.

связаны между свбой через последовательно-встречно соединенные диоды, об разующие соответственно первую и вторую группы,- а их управляющие электроды - через последовательно соединенные резистор, общая точка соединения резисторов связана с общей точкой диодоэ соединяющих аноды тех же тиристоров чэрез последовательно соединенные первый и второй пороговые элементы и диод, общая точка пороговых элементов соединена с обдей точкой диодов, свяэывающих аноды тиристоров другого направления, причем зона нечувствительности первого порогового элемента

меньше зоны нечувствительности второго порогового элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское ;свидетельство 235150, кл. Н 02 р,1969.

2.Вешневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе М., Энергия , 1968, с.81-85.

3 .Техническое описание комплексный тиристорных устройств типа КТУ 460/500ВС и КТУ 460/1000ВС ТВО.466 .154,1970. Таллинский электротехнический завод им.М.И.Калинина.