Устройство для пуска синхронного генератора Советский патент 1979 года по МПК H02P9/08 

ного тока, состоящий из инвертора 1 И выпрямителя 13, и коммутаторы 14- 16. На валу генератора 1 установлен датчик 17 положения ротора. Обмотка возбуждения через коммутатор 18 соединена также с выходом выпрямителя -Генератор 1 (см.фиг.1) работает во время пуска как питаемый от выпрямителя двигатель, т.е. как син-, кронный двигатель, управляемый посредством инвертора 12 в.зависимости от положения ротора. После достижения заданного числа оборотов, от которого турбоагрегат может ускоряться далее турбиной, преобразователь частоты; откл{оЧ:аётЬя от генератора 1 и выпрямитель 13 переключается на обмотку 2 возбуждения генератора 1 как выпрямит.ель возбудителя. Генератор 1 возбуждается через выпрямитель 13 йплоть до номинального чЕисла оборотов на полное напряжение. В процессе пуска генератора 1 об мотка 2 возбуждения возбуждается от вспомогательного источника постоянн . го тока, а именно от выпрямителя 4, причем вначале близким к номинально Шомвс5збуждения, чтобы пусковой момент получился высоким.. По достижении номинального числа оборотов Генератор 1 отключается от преобраз вателя частоты и выпрямитель 13 пре образователя частоты переключается на обмотку 2 возбуждения как выпрямитель возбуждения взамен выпрямителя 4. По окончании разгона генератор 1 работает через коммутатор 10 на сет трехфазного тока. Инвертор 12 (см.фиг.2) работает С тактом, зависящим от положения йвнополюсного ротора генератора 1, для чего на его .валу установлен дат чик 17, который может быть выполнен например, в виде датчика Холла. Сиг налы с датчика 17 положения направляются с одной стороны через преобразователь 19 частота-напряжение ка датчик числа-оборотов в блок 20 упр ления, а с другой стороны через распределитель 21 импульсов в инвер тор 12 преобразователя частоты. Выпрямитель 13 преобразователя частоты управляется блоком 22, фаза которого определяется по напряжению сети. Управляющим напряжением служит выходное напряжение регулятора 23 тока. На входе регулятора 23 ток производится сравнение задаваемой блоком 20 управления номинальной ве личины тока vJ д ; которая соответствует допустимому значению тока, с действите.льным значением тока Зд . цепь в.бзбуждения генератора включен регулятор 24 напряжения, ограничивающий напряжение якоря его допусти мым знач ением. Возможность превышения установленного допустимого тока 04 возбуждения Зрд предотвращается токоограничивающим регулятором 25. На выходе регулятора 23 тока включен ключ 26,ко второму входу которого подключен регулятор 27 напряжения. Действительное значение напряжения оп:ределяется датчиком 28 и-выпрямляется выпрямителем 29. Действительное значение тока возбужденияЗ определяется датчиком 30 и выпрямляется выпрямителем 31. Выпрямитель 4управляется блоком 32 управления. На вход регулятора 23 тока подключен череё выпрямитель 33 датчик 34 тока. Для обеспечения разгона необходимо, прежде чем включить.цепь главного тока коммута.торов 15 и 5, включить питающий ток для регулирования и управления коммутаторами 16 и 6 и заблокировать регуляторы 23 и 24,1тобы выпрямители 13 и 4 перешли в режим инвертора. Для пуска сначала замыкаются коммутаторы 11 и 14 для преобразователя частоты и коммутаторы 3 и 5для обмотки возбуждения. После включения выпрямителя 4 регулятором 24 напряжения Для пуска замыкается. коммутатор 15, благодаря чему включаетйя вЫпряййтель 13. Возбужденный генератор 1 разгоняется, причем ток Пд якоря поддерживается в течение всего процесса разгона на максималь ом значении, допустимом для преобразователя частоты, для ускорения i - n - T r rnj-iTrcTTT sj rn /- i-nt -iT-f тт гт tiTJT cr процесса разгона. .Вначале ток возбуждения Зрд приблизительно соответствуёт номинальному току возбуждения. Как только напряжение II цд генератора 1 возрастет вследствие повышения скорости вращения до максимально допустимого для инвертора 12, приходит в действие регулятор 24 напряжения, который понижает ток возбужденияЗрд генератора 1 в течение дальнейшего разгона настолько, что напряжениеи д остаётся по.стоянным. По достижении заданного числа оборотов , примерно 0,5 п цом блрк 20 управления производит переключе- , ние с пускового режима на генераторный, причем сначала происходит зажигание выпрямителей 13 и 4 и размыкание коммутаторов 11, 14, 15,5 и 3, а после этого замыкание коммутаторов 18 и 15. В результате этого снова включается выпрямитель 13. Вместо действовавшего до сих пор регулятора . 23 тока прихЪ дит в действие регулятор 27 напряжения. Для того чтобы ускорить пуск, можно производить это переключение не сразу при п 0,5 Пн()4,,а сначала дать преобразователю генератора 1 ускориться на пониженном из соображений коммутации токе до более высокого числа оборотов, чтобы обеспечить поддержку турбине, и только тогда переключать. П |Оцесс пере слючения при этом не меняется, толькЬ заданное значение тока якоря нужно снизить. Далее турбоагрегат ускоряется турбиной и по достижении номинального числа оборотов пкод синхронизируется,что пр изводится замыканием коммутатора 10. Если преобразователь -частоты рассчитан на напряжение ниже номинального напряжения генератора, то для работы со сдвигом генератор 1 нужно ускорить при отсоединенной турбине примерно на 5% сверх номинального числа оборотЬв при помощи преобразователя частоты. Тогда переключение с пускового режима на режим со сдвигом фаз необходимо производить во время замедления генератора 1 по ине ции с этого завышенного числа оборотов. По достижении номинального числа оборотов генератор 1 синхронизируется. Если же преобразователь, частоты рассчитан на номинальное напряжение генератора 1, то синхронизировать можно при помощи преобразователя непосредственно во время разгона. При замедлении генератора 1 по инерции при остановке преобразовател частоты можно использовать для затор маживания, для чего инвертор 12 нужно перевести в выпрямительный режим, а выпрямитель 13 - в инверторный. Преобразователь частоты (см.фиг.3 снабжен блоком 35 гашения, состоящим из тиристоров и конденсаторов. 6 Формула изобретения Устройство для -пуска синхронного генератора, соединенного с турбиной, обмотка возбуждения которого через коммутатор и выпрямитель соединена с питающей сетью и через второй коммутатор - со вспомогательным источником питания, а трехфазная обмбтка подключена к сети через третий коммутатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения пускового агрегата,трёхфазная обмотка генератора дополнительно соединена с сетью через последовательно включенные четвертый коммутатор и преобразователь частоты СО 3BeH6M2 ff6T5 5raft№e; Tpi :g, об разов а нный выпрямител еми с оединенным с ним через пятый коммутатор инвертором, а на валу сйнхронного генератора установлен датчик положения ротора, выход которого соединен с управляющим входом инвертора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1087265, кл. 21 с 64/57, 1961. 2.Синхронные генераторы . Обзор докладов на XXIII сессии СИГРЭ 1970 г. М., Энергия, 1972, с. 88 90.

--MID16

Фыг.2

fue.3