Трехфазный синхронный генератор Советский патент 1947 года по МПК H02K19/38 H02P9/38 

Предметом изобретения является трехфазный синхронный генератор с самовозбуждением от дополнительной статорной обмотки трехфазного тока через встроенный механический выпрямитель и с автоматической регз лировкой фазы коммутации и напряжения на зажимах генератора.

Работа встроенного механического выпрямителя на синхронных генераторах осложняется тем, что положение вектора напряжения на зажимах обмотки статора изменяется с изменением величины и характера нагрузки. Отклонение вектора напряжения с изменением нагрузки меняет фазу ком1мутации и нарушает безыскровую работу выпрямителя.

При однополупериодном выпрямлении от основной обмотки можно добиться безыскровой коммутации при помощи коммутирующих сопротивлений или вентилей. Для двухполупериодного выпрямления (мостовая схема Ларионова) можно применить искрогасящие дроссели с сердечником из пермаллоя. Наличие дросселей, однако, осложняет схему и значительно увеличивает индуктивность системы.

Автоматическая регулировка постоянства фазы коммутации и напряжения на зажимах генератора в широком диапазоне нагрузок возможна при том условии, если для питания роторных катушек будет применена дополнительная обмотка, состоящая из одного или двух витков в секции и уложенная в пазы статора.

Для того, чтобы ири геометрическом сложении напряжения дополнительной обмотки с напряжением вторичной обмотки компаундирующего трансформатора результирующий вектор питающего выпрямитель напряжения оставался с изменением нагрузки в коммутационной зоне практически неподвижным, необходимо ось дополнительной обмотки в то время, когда она наматывается, расположить к оси основной обмотки под углом а, определяемым параметрами генератора, и снабдить генератор компаундирующим устройством.

Параметры компаундирующего трансформатора, присоединяемого

вторичной оомоткой к концам активного сопротивления для снижения его индуктивности до нуля, могут быть подобраны таким образом, что результируюаи1Й вектор напряжения позволит ие юлько обеспечить безыскровую коммутацию (благодаря малым отклонеииям вектора напряжения), но и ноддержать при изменении нагрузки напряжение на зажимах генератора практически постоянным (колебания ±2,5Vo).

На фиг. 1 изображена электр; ческая схема предлагаемого генератора; на фиг. 2 векторная диаграмма э. д. с. и токов.

Генератор (фиг. 1) имеет две обмотки-основную / и дополнительную 2. Дополнительная обмотка расположена под уг.юм а к основной и последовательно соединяется со вторичной обмоткой компаундирующего трансформато|)а тока -3, шунтированной малым активным сопротивлением 4.

Обмотка возбуждения 5 питается выпрямленным током от вращающегося механического выпрямителя 6, щетки которого присоединены к фазам дополнительной обмотки, компаундированной трансформаторами тока.

На векторной диаграмме (фиг. 2) Efj - b. д. с. основной обмотки генератора, и, -напряжение па его зажимах, . д. с. дополнительной обмотки, расположенной под углом а к основной, Uj- напряжение на ее зажимах, в--внутренний угол синхронной машины, Ij и Г,- токи нагрузки генератора, 9 -сдвиг фаз между током нагрузки и напряжением.

При нагрузках векторы напрял ения- и,, 0 дополнительной обмоткп сдвигаются относительно вектора э. д. с. холостого хода е

и 0i (векна внутренние углы

торы О/И и ОМ, однако при этом результирующие векторы ON-::::СШ-yJlN П Tm OM + MW

(где A-IN и MN -векторы папряжения вторично обмотки компаундирующего трансформатора, равные Ati и ) остаются нрактически на линии э. д. с. холостого хода, в результате чего безыскровая коммутация не нарушается. Небо.чьП1пе отклонения по.южения результируюпд,нх векторов от ноложения вектора холостого хода (-7-8) не влияют на работу коммутации, если плотность тока под щетками не превосходит 5 --6 а на квадра.тный сантиметр.

Предмет изобретения

Трехфазньп синхронный генератор с самовозбуждением путем питания обмоток ротора от дополнительной обмотки на статоре через нран1,ающийся механический выпрямитель, о т л и ч а ю п; и и с я тем, что, с целью обеспечения безыскровой коммутации, дополнительная трехфазная обмотка расположена к основной обмотке под таким углом, чтобы вектор суммы напряжения на ее зажимах и вторичного напряжения трансформатора тока практически оставался в коммутационной зоне неподвижным в диапазоне от холостого хода до полной нагрузки.