Устройство для бесконтактного возбуждения синхронной машины Советский патент 1981 года по МПК H02P9/14 

(ЗА) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯСИНХРОННОЙ МАШИНЫ

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах возбуждения синхронных машин, преимущественно в синхронных машинах средней мощности с асинхронньми возбудителями.

Известны устройства для возбуждения синхронных машин, у которых возбудитель выполнен в виде асингронной машины с фазным ротором, соедиценным через выпрямитель с обмоткой возбуждения синхронной машины Cl.

Недостатком зтих устройств является сложность системы регулирования тока возбуждения из-за необходимости иметь дополнительный трансформатор для согласования напряжения в цепи статора асинхронного возбудителя.

Известны также устройства,.содержащие асинхронный возбудитель . для обеспечения регулирования между обмотками напряжения асинхронного возбудителя и посторонним ис точником напряжения включены группы

встречно-параллельно включенных тиристоров или симисторов,что в ряде случаев позволяет исключить согласующий трансформатор и упроцтитъ устройство 1.23..

Недостатками этого устройства являются трудность самовозбуждения и необходимость в наличии постороннего источника.

Наиболее близким техническим реtoшением к предпагаемомзГ изобретению является устройство для бесконтактного возбуткдения синхронной мавтны содержащее управляемую вентильную группу, управляющий вход которой

5 связан с выходом системы управления, вход которой соединен с фазами синхронной машины а также асинхронный возбудитель с фазным ротором, йа статоре которого расположена основ20ная обмотка, и индуктивно связанными между собой дополнительными обмотками, сериесной и напряжения, причем сериесиая обмотка включена последовательно в цепь якорной обмотки синхро ной машины, одни из выводов дополнительной обмотки напряжения подключен к фазам якорной обмотки синхронной маптныу а обмотки фазного ротора через вращающийся вьтрямитель подклю - мены к роторной обмотке возбуждения синхронной машины ГзЗ Недостатками известного устройства являются низкая надежность, вызванная необходимостью установки последовательно с обмотками напряжения асинхронного возбудителя дополнителыак токоограшгчиваюпщх элементов, например резисторов, которые ограничивают ток в регулирующей вентильной группе, а также обеспечивают необходимое ограничение напря жения синхронной машины при выходе из строя тиристоров вентильной группы. Наличие этих резисторов вызьюае дополнителыаш потери в них , что также снижает надежность, ухудшает энергетические показатели системы и усложняет усчсройство. Цель изобретещя - повышение надежнрсти, Ы1Д и упрощение системы. Поставленная цель достигается те что другие зыводы фаз дополнительно обмотки напряжения соединены с выво дами фаз основной обмотки, а вход переменного тока управляемой вентил ной группы подключен к общим точкам соединения фаз основной обмотки и дополнительной обмотки напряжения асинхронного возбудителя. Вентильная группа выполнена в виде звезды, состоящей из трех ди дов и одного тиристора, причем аноды диодов объединены, а тиристор включен встречно-параллельно одному из укаэатшх диодов. На чертеже приведена пришдапиаль Н4Я схема устройства. Устройство для бесконтактного возбуждения состоит из асинхронной машины 1 с фазньм ротором 2. Последовательно с основной обмоткой асинхронного возбудителя включены ицдуктивно связанные обмотки напряжения 3 и сериесная 4, Параллельно статорной обмотке асинхронного РОЗбудителя включена управляемая вентил ная группа 5,-которая управляется регулятором 6, воспринимающим напряжение и ток возбуждаемой синхронной машины 7. По сериесной обмот-ке 4 протекает ток статора синхронной машины 7, 06мотка напряжения подключена к фазам синхронной машинь 7, Алгебраическая сумма напряжений генератора и взаимоиндуктивной составляющей тока генератора подается на основную обмотку асинхронного возбудителя и трансформируется в обмотку фазного ротора 2 и преобразуется в постоянное напряжение выпрямителем 8, подключенного к обмотке 9 возбуткдения. Встречнопараллельно одному из диодов в вентильной группе 5 включен тиристор 10, Устройство работает следующим образом. Начальное самовозбзпкдение синхтэонной маошны осуществляется по контуру: статор синхронной машины 7, обмотка 3 напряжения, обмотка ротора 2, выпрямител 8 и обмотка 9 возбуждения от остаточного напряжения, В процессе регулирования тока возбуждения, при изменении нагрузки синхронной машины 7, система 6 управления изменяет угол открытия тиристора 10, шунтирующего обмотку напряжения 3, изменяя тем самьм величину тока возбуждения в обмотке 9 возбуждения синхронной машины. Включение вентилей параллельло обмотке напряжения позволяет обеспечить самовозбуждение генератора за счет остаточного напряжения элементов контура регулирования. В случае пробоя вентилей происходит развоз- буждение синхронной машины, что предотвращает аварию в системе. Щ)и другом виде повреждения вентилей (потере проводимости) чрезмерное возрастание напряжения генератора ограничивается индуктивным сопротИв- . лением обмотки напряжения, подключенной к статорной обмотке асинхронной машиш 1. Обмотка напряжения позволяет переключением отпаек или изменением зазора магнитопровода, индуктивно связывающего обмотку напряжения с; сериесной, изменять настроечные параметры возбуждения в широком диапазоне. Использование изобретения, благодаря обеспечению в ней начального возбуждения, повышения надежности возможности настройки параметров и упрощения конструкции, расширяет область использования, функциональные возмсякности, а также улучшает технолопгчность изготовления и

допускает унификацию конструкции для машин различных мрщностей.

Формула изобретения

группы подключен к общим точкам соединения фаз основной обмЪтки.и дополнительной обмотки напряжения асинхронного возбудителя.

2, УстрсЛство ПОП.1, отличающееся тем, вентильная группа выполнена в виде звезды , состояшей из трех диодов и одного тиристора, приче4 аноды диодов объедине1а 1, а тиристор включен встречнопараллельно однся у из указанных диодов.

Источники информации, поинятые во внимание при экспертизе 1, Коваленко В.П, Автоматическое регулирование возбуждения и устойчивость судовых синхронных генераторов, Л., Судостроение, 1976 с,59,

3,Авторское свидетельство СССР по заявке № 2593189/24-07,

кл. Н 02 Р 9/14, 23.03.78.