Устройство для бесщеточного воз-буждЕНия СиНХРОННОй МАшиНы Советский патент 1981 года по МПК H02P9/14 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСЩЕТОЧНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использован в системах регулирования тока возбуждения синхронных машин, преимущественно для бесконтактных систем возбуждения.

Известны устройства для бесщеточного возбуждения электрических мащин, которые содержат подвозбудител возбудитель, основную электрическую машину и систему регулирования тока возбуждения l Недостатком этих устройств является необходимость обеспечения передачи импульсов управления от системы управления на вращающийся ротор основной машины, на котором расположены тиристоры. Для передачи импульсов используются либо динамические импульсные трансформаторы, либо конденсаторы, что усложняет конструкцию и снижает надежность.

Известны также устройства для возбуждения синхронных машин, выполненные в виде асинхронной машины с. фазным ротором, называемых асинхронными возбудителями или динамическими трансформаторами, на стато-ре которых расположены обмотки напряжения и сериесная 2.

Такие устройства имеют пониженную надежность, а также требуют для обеспечения начального самовозбуждения введения дополнительного устройства, которое усложняет систему и исключает возможность автономной работы синхронных машин.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для бесщеточного возбуждения синхронной машины, содержащее динамический трансформатор, выполненный в виде асинхронной машины с магнитосвят занными между собой сериесными обмотками и обмотками напряжения,каждая сериесная обмотка включена последовательно с одной из фаз обмотки синхронной -машины, и систему регулирования, состоящую из групп встречно-параллельно соединенных управляемых вентилей по числу фаз асинхронной машины и системы управления управляемыми вентилями з. ,

Регулирование в данном устройстве

осуществляется благодаря подключению обмотки напряжения асинхронного возбудителя к фазам синхронной машины посредством последовательно включен. ных симмисторов. В этом возбудителе

для обеспечения начального самовозбуждения синхронной машины требуют ся посторонние источники напряжени обеспечивающие открытие симмисторо что усложняет все устройство в цел При отсутствии указанных источнико симмисторы , включенные пocлeдoвiaтe но с обмоткой напряжения, закрыты разрывают контур самовозбуждения, не обеспечивая начальное самовозбу дение. Кроме того, при потере симм торами вентильных сЬойств, возможе выход из строя возбудителя самой синхронной машины и подключенной к ней нагрузки. Это происходит потом что в результате пробоя симмисторов нерегулируемое напряжение синхронной машины попадает прямо на о мотку напряжения асинхронного возбу дителя и вызывает возрастание тока возбуждения, а следовательно, и чрезмерное повышение напряжения син хронной машины. Последнее происходит до тех пор, пока не наступит насыщение магнитных цепей или повреждение обмоток асинхронной машины или устройства возбуждения. Цель изобретения - обеспечение начального самовозбуждения и повьше ние надежности. Цель достигается тем, что в устройство для бесщеточного возбужде- ния синхронной машины введены допол нительные компаундирующие сопротивления, включенные последовательно меходу фазами синхронной машины и об мотками напряжения динамического трансформатора, а каждая группа управляемых вентилей подключена одним выводом к обмотке напряжения динамического трансформатора в точке соединения с компаундирующим сопротивлением, а другие выводы групп управляемых вентилей соединены между собой. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства, один из вариантов; на фиг. 2 - то же, другой вариант. Устройство для бесщеточного возбуждения содержит динамический тран сформатор, выполненный в виде асинхронной машины с обмоткой 1 фазного ротора и обмотками 2 и 3 сериесной и напряжения, расположенными на ста торе (фиг. 1). На статоре может быть расположена и дополнительная обмотка 4 (фиг. 2). Параллельно обмотке 3 напряжения или параллельно дополнительной обмотке 4 включены управляемые вентили 5, которые управляются через импульсный блок б посредством регулятора 7. По сериесной обмотке 2 протекает ток статора 8 синхронной машины. Обмотка 3 напряжения подключена через компаундирующее сопротивление 9 к фазам синхронной машины, обмотка 1фазного ротора соединена с выпрямителам 10, включенным на обмотку 11 возбуждения. Устройство работает следующим образом. Начальное самовозбуждение синт хронной машины осуществляется по контуру: статор 8 синхронной машины, компаундирующее сопротивление 9,-обмотка 3 напряжения, обмотка 1 ротора, выпрямитель 10 и обмотка 11 возбуждения от остаточного напряжения. При работе синхронной машины на холостом ходу и под fiarpysкой в обмотке ротора наводится ток, пропорциональный геометрической сумме токов обмоток 2 и 3. Наведенный ток, проходя через выпрямитель 10 попадает в обмотку 11 возбуждения синхронной машины. Высокая точность регулирования в статических и быстродействия в динамических режимах достигается открытием управляемых вентилей 5, шунтирующих обмотку 3 напряжения или дополнительную Обмотку 4. В результате в цепь управляемых вентилей ответвляется доля тока, необходимая для изменения возбуждения синхронной машины. Предлагаемое устройство обеспечивает надежное самовозбуждение, а также повышенную надежность при сохранении высокой точности регулирования в статических и быстродействия ,в динамических режимах, а благодаря обеспечению начального самовозбуждения и повышенной надежности обеспечивает надежное самовозбуждение и работу систем возбуждения автономных синхронных машин. Формула . изобретения Устройство для бесщеточного возбуждения синхронной машины, содержащее динамический трансформатор, выполнейный в виде асинхронной машины с магнитосвязанными между собой сериесными обмотками и обмотками напряжения, каждая сериесная обмотка соединена последовательно с одной из фаз обмотки синхронной машины, систему регулирования, состоящую из групп встречно-параллельно соединенных между собой управляемых вентилей по числу фаз асинхронной машины и схемы управления указанными вентилями, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения надежного -начального самовозбуждения, введены дополнительные компаундирующие сопротивления, включенные последовательно между фазами синхронной машины и обмотками напряжения динамического трансформатора, каждая группа управляемых вентилей подключена одним выводом к обмотке напряжения дина