Устройство для самовозбуждения синхронного генератора Советский патент 1978 года по МПК H02P9/38 

1

Изобретение относится к электромапшностроению и предназначено для самовозбуждения синхронного генератора.

Известны синхронные генераторы, в цепь статора которых включены последовательно емкостные сопротивления для компенсации внутреннего реактивного падения напряжения генератора 1

Известно также устройство самовозбуждения синхронного генератора, выполненное в виде системы амплитуднофазового компаундирования, содержащей выпрямитель в цепи обмотки возбуждения, ко входу которого подключены выходы каналов составляющих возбуждения, пропорциональных току и напряжению генератора, причем канал составляющей возбуждения, пропорциональной напряжению, выполнен в виде реактивного сопротивления, а кангьл составляющей,пропорциональной току,- в виде трансформатора тока 2.

Недостатком известного устройства самовозбуждения при использовании его для синхронного генератора с яомпенсирующим емкостным сопротивлением в цепи генератора является использование трансформатора тока. Это приводит к появлению мощных силовых выводов и дополнительных переходных контактов, выг

эывающих добавочные потери. Кроме того сам трансформатор тока из-за конструктивной связи с силовой цепью статора синхронного генератора представляет собой достаточно сложное устройство и должен располагаться в местах прохождения указанной цепи (силовой кабельной или шинной трассы).

Целью изобретения является упрощение устройства при использовании его для генератора с компенсирующим емкостным сопротивлением в цепи статора.

Поставленная цель достигается в устройстве для самовозбуждения синхронного генератора, выполненном в виде системы амплитудно-фазового компаундирования, содержащей выпрямитель в цепи обмотки возбуждения, ко входу которого подключены выходы каналов составляющих возбуждения, пропорциональных току и напряжению генератора, причем канал составляющей возбуждения, пропорциональной напряжению, выполнен в виде реактивного сопротивления, новым является то, что канал составляющей возбуждения , пропорциональной току, выпоЛ,нен в виде реактивного сопротивления, второй вывод которого служит для подключения на зажимы емкостного сопротивления в цепи статора.

Схема устройства для самовозбуждевия синхронного генератора с компенсируангщм -емкостным сопротивлением в цепи статора изображена на чертеже.

Устройство для самовозбуждения синхронного генератора с компенсирующим exKOCTHEiM сопротдвлением в цепи статора содержит выпрямитель 1, подключенаый к обмотке возбуждения 2 синхронного генератора 3, канал тока, создающий составляющую возбуждения, пропорциональную току нагрузки синхронного генератора, и представляиадий собой реактивное сопротивление 4, соединенное с последовательно включенным в статорную цепь синхронного генератора 3 компенсирующим емкостным сопротивлением 5-и выпрямителем 1, канал напряжения, создающий составляющую возбуждения, пропорциональную напряжению синхронного генератора/ и представляющий собой реактивное сопротивление 6, соединенное со статорной цепью на выходе синхронного генератора 3 выпрямителем 1 и сопротивлением 4.

На холостом ходу генератора 3 питание обмотки 2 осуществляется только по каналу напряжения. При этом выходное напряжение генератора 3 через сопротивление б подается на выпрямитель 1, выпрямляется и в виде напряжения постоянного тока попадает на обмотку возбуждения 2, создавая ток возбуждения холостого хода генератора 3.

При включении нагрузки на синхронный генератор вступает в действие канал тока. Ток нагрузки, протекая по компенсирующему емкостному сопротивлению 5, последовательно, включенному в цепь Статора генератора 3, вызывает на его зажимах падение напряжения, величина которого пропорциональна этому току, а фаза относительно выходного напряжения генератора 3 зависит от коэффициента мощности нагрузки. Указанное падение напряжения создает в канале тока составляющую возбуждения, пропорциональную току нагрузки, которая электрически суммируется с составляющей возбуждения, пропорциональной выходному напряжению синхронного генератора, образующейся в канале напряжения Результат суммирования - напряжение на входе выпрямителя 1 выпрямляется и попадает на обмотку возбуждения 2, соз давая ток возбуждения нагруженного генератора 3.

Применение в качестве реактивных сопротивлений 4 и б каналов тока и напряжения емкостных или индуктивных сопротивлений определенной величины позволяет получить закон регулирования тока возбуждения, при котором реакция якоря синхронного генератора с изменением величины и характера его нагрузки компенсируется так же, как и у известных систем амплитудно-фазового компаундирования.

В отличие от известных устройств амплитудно-фазового компаундирования, имеющих в своем составе трансформаторы тока/ конструктивно связанные с цепью статора сийхронного генератора, предлагаемое устройство для самовозбуждения синхронного генератора с компенсирующим емкостным сопротивлением в цепи статора соехданяется с генератором электрическими цепями, рассчитанными только на мощность возбуждения, а не на полный ток нагрузки.

В то же время реактивные сопротивления в каналах тока я напряжения предлагаемого устройства могут быть выполнены на серийно выпускаемых элементах, например конденсаторах. Это приводит к упрощению предлагаемого устройства по сравнению с указанными устройствами амплитудно-фазового компаундирования, так как из него исключаются мощные силовые выводы, необходимые для соединения со статорной цепью синхронного генератора, и переходные контакты, вызывающие дополнительные потери и конструктивные усложнения, а все устройство может быть выполнено только на серийных элементах, например конденсаторах и полупроводниковых вентилях, и размещено независимо от мест прохождения статорных цепей синхронного генератора.

Формула изобретения

Устройство для самовозбуждения синхронного генератора, выполненное в виде системы амплитудно-фазового компаундирования, содержащей выпрямитель в цепи обмотки возбуждения, ко входу которого подключены выходы каналов составляющих возбуждения, пропорциональных току и напряжению генератора, причем канал составляющей возбуждения, пропорциональной напряжению, выполнен в виде реактивного сопротивления, о тли чающееся тем, что, с целью упрощения устройства при использовании его для генератора с компенсирующим емкостным сопротивлением в цепи статора, канал составляющей возбуждения, пропорциональной току, выполнен в виде реактивного сопротивления, второй вывод которого служит для подключения на зажимы емкостного сопротивления в цепи статора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l.IlIaiuoB А.Н. и Бодажков В,А. Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок. Машгиз. М.-Л., 1963, с. 76

2.Труды ВЭИ, вып. 73, 1966, с.183.