Устройство для возбуждения синхроннойМАшиНы Советский патент 1981 года по МПК H02P9/10 H02H7/00 

1

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам возбуждения синхронных машин.

Известна система возбуждения синхронного двигателя, содержащая возбудитель, параллельно выходу которого через тнристорный ключ подключен резистор

При пуске синхронного двигателя резистор через тиристорный ключ подключается к ротору двигателя, обеспечивая более высокие пусковые характеристики двигателя и защиту от перенапряжений обмотки ротора.

Из условия обеспечения достаточного пускового момента двигателя величина сопротивления резистора обычно выбирается в пределах 3-10 от сопротивления ротора двигателя.

toK, текущий через резистор и тиристорный ключ при пуске двигателя, соизмерип с номинальным током возбуждения. Длительность протекания

тока определяется процессом пуска и обычно не превыщает нескольких секунд. После окончания пуска (втягивания двигателя в синхронизм) тиристорный ключ отключает резистор и при нормальной работе двигателя ток через резнстор не течет.

Однако в случае повреждения тнристорного ключа возможно протекание тока через резистор в процессе нор10мальной работы двигателя.

В результате увеличиваются потери, нарушается тепловой баланс оборудования. Поскольку отсутствует информация о протекании тока через резис sтор неисправность тиристорного ключа приводит к развитию аварии, напри-мер к пожару в пусковом 5локе с последукяцим аварийным отключением двигателя.

20

Известно устройство для возбуждения синхронной машины, содержащее возбудитель, пусковой блок, подключенный параллельно выходу возбудителя и состоящий из последовательно соединенных резистора и тиристорного ключа, и датчик пускового тока с выдержкой времени С2. Данное устройство является наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного устройства является то, что неисправность ключа пускового блока приводит к потере работоспособности системы возбуждения и двигателя.

Цель изобретения - обеспечение работоспособности устройства возбуждения при неисправности пускового блока.

Это достигается тем, что в устройство для возбуждения синхронной машины, содержащей возбудитель, пусковой блок, подюшоченный параллельно выходу возбудителя и состоящий из последовательно соединенных резистора и ключаj и датчик пускового тока с вьщержкой времени., дополнительно введены предохранитель, тиристор и блок управления тиристором, причем предохранитель включен последовательно с пусковым блоком, а параллельно пусковому блоку включен тиристор, управляющий электрод которого подключен к блоку управления тиристора через коммутатор датчика тока.

Блок управления тиристора может быть выполнен на резисторе пускового блока.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для возбуждения синхронной машины на фиг.2 - схема управления тиристором.

Устройство для возбуждения синхронной машины I содержит возбудитель 2, подключенный к ротору 3 синхронной мапЕ-тны, пусковой блок 4, состоящий, из последовательно соединенных резистора 5 и ключа 6, предохранитель 7, тиристор 8, р,атчик тока пускового блока 9, блок 10 управления тиристором и коммутатор 11 датчика тока.

Пусковой блок 4 через предохранитель 7 подключен параллельно шлходу возбудителя 2. Параллельно пусковому блоку 4 подключён 8; катод на клемму минус пускового блока 4, анод - на клемму плюс пускового блока 4j а управляющий электрод через замыкающий с вьщержкой времени коммутатор 11 датчика тока пускового блока 9 - к блоку 10 управления тиристором. Датчик тока пускового блока 9 представляет собой тепловое реле времени, состоящее из термоконтактора с тепловым замедлителем сра батывания и установленное на резисторе 5. При неисправности ключа 6 через резистор 5 течет ток, определяемый напряжением возбудителя 2 и сопротивлением резистора 5. Резис«гор

5 нагревается и через некоторое время, заданное уставкой срабатывания датчика тока пускового блока 9, коммутатор П замыкается. От блока 10 управления тиристором через коммутатор I1 на тиристор 8 проходит импульс управления. Тиристор 8 включается и шунтирует пусковой блок 4. Через тиристор 8 и предохранитель 7 протекает ток короткого замыкания возбу dfитeля 2. Предохранитель 7 сгорает и отключает пусковой блок 4 и тиристор 8 от возбудителя 2. Синхронная машина 1 продолжает работать, поскольку неисправный блок отключен.

Для правильной работы устройства временная уставка срабатывания датчика тока пускового блока 9 должна быть больше времени пуска синхронной мащины 1, а предохранитель 7 не

должен сгорать при протекании пусковых токов.

Управление тиристором 8 (фиг.2 может быть осуществлено через коммутатор 11 от резистора 5, на котором

возникает падение напряжения нужной полярности для включения тиристора 8 при протекании тока через пусковой блок 4.

Датчик тока пускового блока 9

контролирует тепло, выделяющееся при прохождении тока через пусковой блок 4. Возможны другие варианты выполнения датчика тока пускового блока, например может быть использован принцип контроля непосредственно тока пускового блока: магнитного поля, создаваемого током: падения напряжения на каком-либо злементе блока: принцип фотоэффекта и т.д.

Коммутатор может быть любым аппаратом обеспечиванщим протекание тока от блока управления тиристором к тиристору, например контактом реле, транзистором, тиристором и т.д.

ВлОк управления тиристором может быть любым устройством,.обеспечивающим протекание тока необходимой формы и мощности по цепи управляющий

электрод - катод тиристора при срабатывании коммутатора датчика пускового брлока.

Устройство позволяет отключить пусковой блок при неисправности ключа и тем самым предотвратить опасность аварийного отключения системы возбуждения и предотвратить опасност аварийного отключения синхронной машины, повысить значение важнейшего показателя синхронной машины показателя вероятности безотказной работы.

Фо)Мула изобретения

1. Устройство для возбуждения синхронной машины, содержащее возбудитель, пусковой блок, подключенный параллельно выходу возбудителя и состоящий из последовательно соединенных резистора и ключа, и датчик пускового тока с выдержкой времени, отличающееся тем, что, с целью обеспечения работоспособности устройства возбуждения при

неисправности пускового блока, дополнительно предохранитель, тиристор и блок управления тиристором причем предохранитель включен последовательно с пусковым блоком, а параллельно пусковому блоку включен тиристор, управляющий элек- род которого подключен к блоку управления тиристора через коммутатор датчика тока.

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок управления тиристора выполнен на резисторе пускового блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вершинин П.П., Хапшер Л.Я. Применение синхронных электроприводов в металлургии. - М.: Металлургия. 1974, с.130.

2.Техническое описание и инструкция по эксплуатации возбудителя серии TE-8-32QrXapbKOB, 1975, рис.2,

с.16 (прототип).

Г

IJtz..-I

V

//

Фиг, 2