Система возбуждения для синхронной машины Советский патент 1981 года по МПК H02P9/14 H02K19/36 

(54) СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

I

Изобретение относится к элекиротехнике и может быть использовано в системах возбуждения для электрических машин, преимущественно для мощных синхронных машин.

Известны системы возбуждения для синхронных машин с использованием для возбуждения энергии основной и высших гармоник поля.

Известно устройство, содержащее специальный трансформатор, вторичная обмотка которого соединена в открытый треугольник, крайние выводы которого соединены с одним выпрямителем, а узлы соединения обмоток - с другим выпрямителем. Сами выпрямители включены параллельно и подключегш к обмотке возбуждения синхронной машины Cl.

Недостатком этого устройства является наличие специального трансформатора, усложняющего систему возбуждения.

Известна система возбуждения, co-s стоящая из дополнительной трехфазной якорной обмотки на то же число пар полюсов, что и основная и двух выпрямителей, трехфазного и однофазного. Через трехфазный выпрямитель ос тдест- вляется возбуждение машины от основной гармоники поля в нормальных режимах работы машины, а через однофазный выпрямитель - от третьей гармони10ки поля в режиме короткого замыкания машины L2J.

Такая система возбуждения полностью использует энергию основной гармоники поля, однако ЭДС третьей гар15моники в дополнительной обмотке часто бывает недостаточной для возбуждения машины в режиме короткого замыкания, когда ЭДС основной гармоники равна нулю.

20

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система возбуждения для синхронной машины, содержащая основную якорную Обмотку и совместно расположенные с ней две дополнительных обмотки, подключенные каждая через свой вьтрямитель к обмотке возбуждения синхронной машины. Дополнительная якорйая обмотка выполнена на утроенное число пар полюсов по сравнению с основной обмоткой. Для выделения основной гармоники предусматривается сокращение числа витков в части катушек дополнительной обмотки, а также использование освободившихся витков в качестве второй дополнительной обмотки, питающей обмотку возбуждения через отдельный выпрямитель или присоединенной к первой обмотке встречно L3j. Такая система возбуждения полность использует только энергию третьей гар моники поля, энергия же основной гармоники, составляющей подавляюшую часть результирующего поля машины, ис пользуется незначительно, вследствие чего для обеспечения необходимой ЭДС для возбуждения машины в нормапьньгх режимах работы дополнительная обмотка должна выполняться многовитковой с большим расходом обмоточного провода и требует много места в пазах статора, что значительно усложняет конструкцию машины. Цель изобретения - упрощение и улу чшение технико-экономических показателей. Поставленная цель достигается тем что первая дополнительная обмотка вы полнена с тем же числом пар полюсов, что и основная якорная обмотка, а др гая дополнительная обмотка вьтолнена однофазной и включена последовательно с одной из фаз первой дополнитель ной обмотки. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой системы. Система возбуждения состоит из совместно расположенных основной тре фазной якорной обмотки 1, первой дополнительной трехфазной обмотки 2 и второй дополнительной однофазной обмотки 3, соединенной последовательно с одной из фаз обмотки 2. Получившая ся трехфазная дополнительная обмотка через трехфазный выпрямитель 4 питае энергией основной гармоники.поля ч)б- мотку 5 возбуждения синхронной машины в нормальных режимах ее работы. Одна фаза обмотки 2 с последовательно подсоединенной к ней обмоткой 3 через однофазный выпрямитель 6 питает энергией третьей гармоники поля обмотку 5 возбуждения в режиме короткого замыкания синхронной машины, когда ЭДС основной гармоники равна нулю. в каждой фазе первой дополнительной обмотки присутствует ЭДС основной и третьей гармоник, однако в линейном напряжении этой обмотки ЭДС третьей гармоники нет, так как она совпадает по фазе во всех фазах обмотки. Во второй дополнительной обмотке присутствует только ЭДС третьей гармоники, поскольку шаг этой обмотки близок к диаметральному или составляет )/3 диаметрального, а катушки расположены так, что сумма ЭДС основной гармоники во всей обмотке близка к нулю. При работе синхронной-машины в нормальных режимах трехфазный вьтрямитель 4 обеспечивает возбуждение за счет пофазно симметричной ЭДС основной гармоники в дополнительной обмотке, третья же гармоника не вносит существенной асимметрии в фазу, усиленную второй дополнительной обмоткой, поскольку величина ЭДС третьей гармоники в таких режимах невелика. В режиме короткого замыкания машины возбуждение обеспечивается через однофазный выпрямитель 6 от суммарной ЭДС третьей гармоники в фазе обмотки 2 и в обмотке 3, при этом ЭДС основной гаргармоники равна нулю. Таким образом, использование трехфазной дополнительной обмотки на основную и третью гармоники поля и усиление одной ее фазы однофазной обмотки на третью гармонику обеспечивает простое и экономичное решение вопроса возбуждения синхронной машины во всех режимах работы. , Формула изобретения Система возбуждения для синхронной машины, содержащая основную якорную обмотку и совместно расположенные с ней две дополнительных обмотки, подключенные каждая через свой выпрямитель к обмотке возбуждения синхронной машины, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и улучшения технико-экономических показателей, первая дополнительная обмотка вьтолнена с тем же числом пар полюсов, что и основная якорная обмотка, а другая дополнительная обмотка выполнена однофазной и включена последовательно с одной из фаз первой дополнительной обмотки.

. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

868964

3.Авторское свидетельство СССР № 321189, кл. Н 02 Р 9/1А, 1970.