Система роторного возбуждения асин-ХРОННОгО гЕНЕРАТОРА Советский патент 1981 года по МПК H02P9/10 

(54) СИСТЕМА РОТОРНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Указанная цель достигается тем, что система снабжена нуль-органом, каждый из которых включен параллельно соответствующей обмотке возбуждения генератора, и логическими элементами И, причем выход нуль-органа подключен к одному из входов соответствующего логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу блока синхронизации, а выход элемента И подключен к блоку управления диодно-тиристорным переключателем.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы возбуждения.

Система роторного, возбуждения асинхронного генератора содержит многофазную обмотку 1 возбуждения на роторе, каждая фаза которой подключена через диодно-тиристорный переключатель 2 к вращающейся многофазной обмотке возбудителя 3, датчик 4 частоты скольжения и задающий генератор 5, выходы которых подключены к схеме 6 сравнения, выход которой через преобразователь 7 частоты соединен с обмоткой 8 возбуждения возбудителя, блок 9 синхронизации, включенный между преобразователем частоты и блоком 10 управления диодно-тиристорным переключателем. Параллельно каждой фазной обмотке асинхронного генератора включен нуль-орган 11, выход которого подключен к одному из входов соответствующего логического элемента 12 И, второй вход которого подключен к выходу блока 9 синхронизации, а выход элемента 12 И подключен к блоку 10 управления диодно-тиристорным переключателем.

Датчик 4 частоты скольжения представляет собой, на-пример синхронный магнитоэлектрический генератор, частота напряжения которого при номинальных оборотах равна частоте выходного напряжения асинхронного генератора (в этом случае генератор возбуждается постоянным током).

Задающий генератор 5 может быть выполнен по любой из известных схем кварцевых генераторов частоты с последую.щим делением до f 400 Гц.

Преобразователь 7 частоты также может быть выполнен по любой из известных схем либо на базе полупроводниковых устройств, либо на магнитных усилителях.

Блок 9 синхронизации и блок 10 управления диодно-тиристорным переключателем Jt представляют собой импульсные логические схемы, обеспечивающие синхронизацию относительно задающего напряжения и распределение импульсов для управления диодно-тиристорным переключателем 2.

Система возбуждения работает следующим образом.

При вращении асинхронного генератора с синхронной скоростью на выходе схемы б сравнения формируется сигнал нулевой частоты, т. е. возбуждение возбудителя 3 осуществляется постоянным током, а следовательно, и в обмотку 1 возбуждения асинхронного генератора подается постоянный ток (режим синхронного генератора). При этом ток возбуждения протекает через

один из вентильных мостов (верхний или нижний) и соответствующую пару тиристоров диодно-тиристорного переключателя 2.

При отклонении скорости вращения асинхронного генератора от синхронной скорости на выходе схемы 6 сравнения формируется сигнал разностной частоты, который через преобразователь 7 частоты, возбудитель 3 и диодно-тиристорный переключатель 2 подается в обмотку 1 возбуждения

асинхронного генератора. Причем направление вращения возникающего при этом поля возбуждения зависит от знака отклонения скорости (больще или меньще синхронной). Скорость вращения магнитного поля машины при этом постоянна и равна

синхронной скорости.

При различных возмущениях со стороны нагрузки реакция якоря увеличивает или уменьшает поток возбуждения машины. Вследствие того, что ток возбуждения изменяется по синусоидальному закону и при малых частотах скольжения может иметь длительное время довольно малую величину, может произойти.(под действием реакции якоря) не только уменьшение, но изменение знака потока и тока возбуждения.

0 С целью эффективного демпфирования таких отклонений тока возбуждения, которые приводят также к колебаниям выходного напряжения асинхронного генератора, необходимо создать замкнутый контур для его циркуляции и последующего затухания.

При изменении знака тока в обмотке i возбуждения (под действием реакции якоря) куль-орган 11 формирует импульс напряжения, который подается на один из входов логического элемента 12 И, на второй

Q вход которого подается сигнал с блока 9 синхронизации (отсутствие сигнала на выходе блока 9 синхронизации будет иметь место в момент перехода через нуль напряжения преобразователя 7 частоты). В этом случае на выходе элемента 12 И формируется импульс, который через блок 10 управления включает неработающую пару тиристоров переключателя 2 и. ток возбуждения обратного зн-ака замыкается через соответствующие тиристоры и вентильный мост диодно-тиристорного переключателя 2 и якорную обмотку возбудителя 3. При восстановлении тока возбуждения схема возвращается в исходное состояние.

Необходимо отметить, что при смене знака тока в обмотке 1 возбуждения нуль-,

5 органа 11 также формирует импульс, поступающий на один из входов логического элемента 12 И. Однако на втором входе элемента 12 И сигнал равен нулю, так как