Устройство для бесщеточного возбуждения синхронной машины Советский патент 1979 года по МПК H02P9/14 

сторах и силовым трансформатором, синхронно-асинхронный двигатель возбудитель снабжен демпферной обмоткой, обмотка возбуждения синхроннотхэ двигателя шунтирована .дополнительно введенным резистором, причем обмотка статора асинхронного двигателя-возбудителя соединена через пускоёые контакты переключателя с сетью переменного тока, а рабочие контакты переключателя че- рез неподвижный преобразователь на симисторах и силовой трансформатор соединены с обмоткой якоря синхронной машины, синхронизирующий выход источника питания сЬедш1еН:С входомсистемы управления, а выходы системы управления соединены с управляющими электродами вращающегося выпрямителя и неподвижного преобразователя. На чертеже дана принципиальная схема описываемого устройства. Устройство содержит обмзтку 1 якоря и обмотку 2 возбуждения синхронной машины, силовой трансформатор 3 , обмотку 4 возбуждения и обмотку 5 якоря синхронного двигателя-возбудителя, демпферную обмотку 6 синхронноасЕсшсронного двигателя-возбудителя, обмотку 7 ротора и обмотку 8 cTaixspa асинхронного двигателя-возбудителя, за.щитное сопротивление 9, врашакнцийся выпрямитель 10,: неподвижный преобразователь 11 на симисторах, пере лючатель 12, источник 13 питания (генератор с постоянными магнитами и выпрямитель) и автоматический регулятор 14 возбуждения (АРВ) с системами управления вращающимся вытфямителем и неподвижным преобразователем и блокЬм передачи управляющих импульсов. :АРВ имеет входной сигнал 15, вход 16 сиИхронизации системы управления не- Подвижным преобразователем и вход 17 ;синхронизации системы управления вра щающимся выпрямителем. Обмотка 5 якоря синхронного двигателя-возбудителя и обмотка 7 ротора ас инх ройного дjвигaтeля-возбудителя вкл чены на вход вращающегося (тиристорно го) выпрямителя 10, выход которого присоединен к обмотке 2 возбуждения синхронной машины. .Источник 13 питания соединен с обмоткой 4 возбуждения саахронного двигателя-возбудителя, Для обеспечения разгона ротора сйахронной машины во время пуска сннхрон во-«синхронный, двигатель-возбудитель снабжен демпферной обмоткой 6, обмот ка 4-возбуждения синхронного двигателя-возбудигтеля шунт1фована защитным сопротивлением 9, обмотка 8 статора асинхронного двигателя-возбудителя через пусковые контакты переключателя 12 соединена с сетью переменного тока. Пусковой момент образуется за Ьчет токов, протекающих в контурах обКюток 5, б, 7, 8, в контуре обмотки 4 и защитного сопротивления 9. Демпферная обмотка 6 может быть выполнена с водяным охлаждением. Для обеспечения двухгруппового регулирования возбуждения в рабочих режимах обмотка 8 статора асинхронного двигателя-возбудителя через рабочие контакты переключателя 12, неподвижный преобразователь 11 на симисторах и силовой трансформатор 3 соединена с обмоткой 1 якоря синхронной машины, при этом синхронизирующий выход источника 13 питания соединен с входом 17 системы управления, а выходы системы управления соединены с управляющими электродами вращаюдегося выпрямителя 10 и неподвижного преобразова теля 11. Наличие симисторного преобразователя 11 в сочетании с тиристорным вращающимся выпрямителем 10 обеспечивает возможность двух ГРУ пповогхз регулирования тока возбуждения синхронной мащины. В статических режимах работы синхронной машины тиристорный выпрямитель 10 является рабочей группой, обеспечивая номинальную мощность в обмотке возбунсдения. Симисторы преобразователя 11, являющегося форсировочной группой, в статическом режиме практически закрыты и открываются АРВ и системой управления для обеспечения режимов форсирования возбуждения и гашения поля, причем при гашении поля наличие открытого симисторного преобразователя повыщает эффективность инверторного режима вращающегося выпрямителя 10. Наличие рабочей и форсировочной групп венти}юй позволяет получить высокий коэффициент мощности двигателя-возбудителя, обеспечивает более высокое использование активных материалов и за счет этого повыщенный КПД двигателявозбудителя. Кроме того, наличие двухгруппового регулирования возбуждения позволяет получить повышенные потолки возбуждения и тем самым повысить динамическую устойчивость синхронной ма 6 imiHf.f. При этом ofiMOTiui 7 и 8 ротора и статора асинхронного двигатепя-воз.будителя, тюдкаючаюише rpymty форсироваПИЯ, имеют малую постоянную времени и следорательно, обеспечивают высокое быстродействие в динамических режимах. Благодаря гальваническому разделент и поспедоватепьйому соединению рабочей и форсировочной групп повышается эффективность инверторнЬго режима при гашении поля и отсутствует взаимное влияние групп при форсировании. Таким образом повышается эксплуатационная надежность системы. Кроме операции пуска и возможности двухгруппового регулирования, бесщеточный синхр6нно асинхронный тиристорлый двигатель-возбудитель позволяет осуществить гашение поля в обмотке 2 возбуждения синхронной машины и имеет независимое возбуждение от источника питания, содержащего генератор с постоянными магнитами. При пуске синхронной машины синхронная и асинхронная части устройстща работают в режиме соответственно син хронного и асинхронного двигателей. В нормальных режимах возбуждение синхронной машины осуществляется синхронной частью, являющейся синхронным возбудителем. В динамических режимах фор сирование возбуждения и гашение поля осзрцествляются асинхронной частью, являкяцейся асинхронным возбудителем. Для осуществления разгона ротора синхронной машины при пуске обмотка 8 статора асинхронного двигателя-возбудителя через переключатель 12 присоединяется к сети переменного тока и отключается от симисторного преобразователя ll..fe проци:се разгона ротора управляющие сигналы на электроды тиристоров выпрямителя 1О не. подаются и выпрямитель должен быть закрыт. Пос пе достижения ротором синхронной машины подсинхронной скорости машина включается в Сеть методом самосинхронизации. По окончании процесса синхронизации обмотка 8 статора асинхрон- нотх) двигателя/возбудителя переключателем 12 отключается от, сети перемёшюг тока и подключается к симисторному преобразователю 11 и через трансформа тор 3 к обмотке 1 якоря синхронной машины. Таким образом достигается возможность пвухгруппового регулирования возбуждения, Фо.рмупа изобретения. Устройство дпя бесшеточного возбуждения синхронной мащ№ы с совмешенным синхронно-асинхронным двигателем-возбудителем, содержащее обмотку возбуждения и обмотку якоря синхронного двигателя™ возбудителя, обмотку статора и обмотку ротора асинхронного двигателя-возбудителя, вращающийся выпрямитель, к входу которого подсоединены обмотки якоря синхронного двигателя-возбудителя и ротора асинхронного двигатепя-возбудитепя, а выход соединен с обмоткой возбуждения синхронной машины, автоматический регулятор возбуждения с системой ут)авпения и блоком передачи управляющих импульсов и источник.питания, соединенный с обмоткой возбуждения синхрон-, ного двигателя-возбудителя, о т п и Ч а ющ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения пуска и двухгруппового регулирования возбуждения синхронной машины И повышения надежности, оно снабжено переключателем, неподвижным преобразователем на симисторау и сиповым трансформатором, синхронноасинхронный двигатель-возбудитель снабжен демпферной обмоткой, обмотка возбуждения синхронного двигателя-возбудителя шунтирована дополнительно введенным резистором, причем обмотка статора асинхронного двигателя-возбудителя соединена через пусковые контакты переключателя с сетью переменного тока, а рабочие контакты переключателя через неподвижный преобразователь на симисторах и силовой трансформатор соединены с обмоткой якоря синхронной машины, с вдхронизирук)щий выход источника питания соединен с входом системы управления, « выходы системы управления соеци-; нень с управляющими электродами вращающегося выпрямителя и неподвижного преобразователя.. Источники информации, . принятые во ввимайие при экспертизе 1.Патент США N9 3462669, кп, 310-17, 1969. 2.Патент Франции М 2171136, кп. Н 02 Р 9/10, 1973. 3.Авторсгое свидетельство СССР № 332549, кл, НО2 Р 9/14. 1969.

//

J-

.rV-V-N J

fZ

Ш

Сеть rrt ока.