Способ определения частотных характеристик синхронной электрической машины и устройство для его реализации Советский патент 1980 года по МПК H02K15/00 

Цель изобретения - упрощение оборудования и расширение частотного диапазона. Это достигается тем, что к линейным закимам обмотки статора периодически подключают конденсатор, измеряют величины полупериода перезаряда конденсатора, напряжений на линейных зажи мах и конденсаторе и по величине полу периода перезаряда определяют индуктивность обмотки, а по напряжениям на кон денсаторе и на линейных зажимах - активное сопротивление . В устройстве для реализации предлагаемого способа электрическая цепь выполнена в виде встречно-параллельно сое диненных тиристоров, включенных последовательно с конденсатором и калиброван ным резистором. В устройство может быть введен фазорегулирующий блок, вход которого, подключен k обмотке статора, а выход - к управляющим электродам резистора. На фиг. 1 дана приншгаиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений и токов в элементах электрической схемы, поясняющие способ определения частотных характеристик. Устройство для определения частотны харат теристик с1вдхронной электрической маишны с многофазной обмоткой 1 стато ра и обмоткой 2 возбуждения содержит последовательно соединенные встречнопараллельные тиристоры 3, конденсатор и добавочный калиброванный резистор 5. Эта последовательная цепь подключена к двум фазам линейных зажимов электрической машины. Встречно-параллельные тиристоры 3 управляются системой управ- 40 тат ления 6 и фазорегулируюшнм блоком,фор выполненным г например, в виде фазорегулятора 7, подключенного к обмотке 1 электрической машины. В процессе осуществления способа по обмотке 2 возбуждения пропускаютгде некоторый ток возбуждения как правило небольшой величины, к ротор электрической машины приводится во вращетше обычно с небольшой частотой вращения. Систетла 6 утфавления подает на встречно-параллельные тиристоры 3 противофаз- где ные управляющие импульсы, фаза которых может изменяться посредством фазоре- jj гуляггора 7. На временных диаграммах (.2) при установившемся режиме показаны мгновенные эначшшя напряженоммаг ног ния электрической машины Уд на зажимах АВ обмотки 1, напряжение на конденсаторе 4 Uc ток i конденсатора 4. В заданный, фазорегулирующим блоком 7 момент времени i, система управления 6 подает на встречно-параллельные тиристоры 3 открывающие импульсы и под действием линейного напряжения электрической .машины происходит перезаряд конденсатора 4 током ij- по коммутационному контуру, состоящему из двух последовательных фазных обмоток 1 двигателя, одного из тиристоров 3, конденсатора. 4 и калиброванного резистора 5. В момент времени t в процессе перезаряда ток t(- уменьшается до нуля, тиристор 3 закрывается, а затем через полупериод частоты вращения машины 0,5Tj вновь открывается с тем же углом открытия другой из тиристоров 3. Диаграммы напряжения на зажимах АВ обмотки. 1 электрической машины и ковщенсатора 4, а также тока в контуре перезаряда приведены на фиг. 2 (для установившегося режима). Значение необходимых для построения частотных характеристик величин E,Urt, Т , Tf получают из наблюдения описанной временной диаграммы, например, по экрану катодного осциллографа. По найденному расчетом значению активного сопротивления и току i, находят потери в коммутационном контуре, ,а следовательно, и в фазах электрической машины. к показали эксперименты на мощяговом вентильном двигателе трального электровоза перементока, удовлетворительные резульдают следующие приближенные лы -.lll2:L -sirac . 20- егл- с к-1 -индуктивность одной фазы испытуемой электрической машины, мГ;, -емкость конденсатора, мкФ; -период перезаряда конденсатора 4, см.; -активное сопротивление одной фазы испытуемой электрической машины, Ом; -отношение напряжения на ковденсаторе 4 к линейному напряжению электрической машины. Как уже отмечалось, отношение К удобно определять непосредственно по экрану катодного осциллографа. При испытайик электрических машин средней и малой мощности возможно такж использовать более точные формулы, известные из теории п еходных процессов электрических цепей. Для определен параметров L и Г- при других значения частоты изменяют величину емкости кон денсатора 4. Величину напряжения U( на конденсаторе 4 можно ограничивать вкл чением добавочного калиброванного резистора 5 (в этом случае t определяют как сумму активного сопротивления одной фазы электрической машины и половины активного сопротивления калиброванного резистора 5). Предлагаемые способ и устройство д определения частотных характеристик синхронной электрической машины, и в частности коммутационной индуктивности Л Ь .выгодно отличаются от известных способа и устройства, так как расширяется частотный диапазон определения индуктивности, упрощается методика и оборудование для проведения опытов, исключается необходимость проведения опытов, с высокими нагрузками и частото вращения электрической машины, так как электрическая машина работает в режиме генератора практически на холостом ходу и может иметь возбуждение и скорость ниже номинальных. Формула изобретения 1. Способ определения частотных характеристик синхронной электрической 96 машины путем подключения обмотки возбуждения к сети, приведения во вращение ротор, измерения параметров электричедкой машины в рабочем режиме и последующих вычислений, отличающийся т«л, что, с целью упрощения оборудования и расширения частотного диапазона, к линейным зажимам обмотки.статора периодически подключают конденсатор, измеряют величины полупериода перезаряда конденсатора, напряжений на линейных зажимах и конденсаторе к по величине полупериода перезаряда определяют индуктивность обмотки, а по напряжениям на- конденсаторе и на Л1шейных зажимах - активное сопротивление обмотки. 2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее электрическую цепь, подключенную к линейным зажимам статорной обмотки, о т л ичающееся тем, что электрическая цепь вьшолнена в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров, включенных последовательно с конденсатором и калиброванным резистором. 3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что введен фазорегулирующий блок, вход которого подключен к обмотке статора, а выход - к управляющим электродам тиристоров. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959, с. 359. 2.Авторское свидетельство СССР Мг 5О145О, кл. Н О2 К 15/ОО, 1973.

iT

Фиг.1