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

(54) СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах возбуждения синхронных элек рических машин, преимущественно для синхронных электрических машин, имеющих в своем составе возбудитель для питания основной обмотки возбуждения. Известна система возбуждения синх ронной иащины, содержащая возбудитель, на выходе которого включён пускозащитный блок, содержащий последовательно соединенные резистор и тиристорный ключ, управляемый порого вым элементом с уставкой срабатывания по напряжению И. Однако эта система возбузКДения не достаточно надежна вследствие того, что любая неисправность пускозащитного блока (обрыв цепи, потеря упра ляемости, короткое замыкание тиристорного ключа) повлечет за собой опасность аварийного отключения или ПЕОвреждение возбудителя и синхронно у1ашины. Известна также система, возбуждения для синхронной машины, содержащая возбудитель , к вькоду постоянного тока которого подключены обмот ка возбуждения синхронной машины и пускозащитный блок из нескольких параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно соединенные между собой резистор и тиристорный ключ, между анодом и управляющим электродом которого включен пороговый элемент с уставкой срабатывания по напряжению 2. Эта система возбуждения обладает большей надежностью, так как обрыв одной из параллельных ветвей при нормальной работе остальных не приводит к потере защитных функций и, следовательно, не требует аварийного отключения возбудителя и синхронной машины от сети. Однако наличие параллельных вет- . вей делает недостаточно надежным пуск синхронной машина и некоторые другие режимы, сопровождающиеся протеканием значительных токов через пускозащитный блок. Пороговые элементы, управлякщие тиристорными ключами,имеют разброс гставок срабатывания и времен включенця тиристора. С включением первой ке пара.г1лельной ветви пускозащитно го блока (например, в режиме синхронного двигателя) напряжение на эбмотке возбуждения синхронной машины снижается, что затрудняет, а подчас исключает включение остальных параллельных ветвей пускозаадитного блока. 3 результате весь ток течет через одну параллельную ветвь что вызывает ее перегрев.

Недостатком этого устройства является .низкая надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является система возбуждения для синхронной машины, содержащая возбудитель, подключенный к обмотке возбуждения, пускозащитный блок, выполненный из нескольких параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно включенные Между собой резистор, подключенный к одному из вьшодов возбудителя, и тиристорный ключ, подключенный к другому выводу возбудителя и выполненный на встречно-параллельных тиристорах, а также блок включения, первые выводы которого через разделительные диоды подключены к управляющим электродам а вторые выводы - к катодам соответствукадих тиристоров 3.

В известной системе возбуждения импульс управления подается на все параллельные тиристоры одновременно

управляющий

а поскольку все цепи

электрод-катод тиристора соединены параллельно, мощность блока включения должна быть значительной. Кроме того, раброс параметров указанных цепей может привести у шунтированию первым включившимся тиристором остальных.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается те что в каждую параллельную ветвь между тиристорным ключом и вторым выводом возбудителя включен второй резистор, а вторые выводы блока включения подключены к выводам возбудителя.

На чертеже приведена принципиальная схема системы возбуждения.

Возбудитель 1 выводами 2 и 3 подключен к обмотке 4 возбуждения синхронной машины 5. Параллельно выходу возбудителя 1 на выводы 2 и 3 подключен пускозащитный блок 6 и блок 7 включения параллельных ветвей 8-10 пускозащитного блока 6. В параллельных ветвях 8 , 9 и 10 последовательно включены резистор 11, тиристорный ключ 12, резистор 13. Каждый из тиристорных ключей 12 содержит тиристоры .14 и 15. Блок 7 включения через развязывающие /хиоды 16 - 21 подключен первыми выводами 22 и 23, к управляющим электродам соответствующих тиристоров 14 и 15 , а вторыми йыводс1ми 24 и 25 соответственно. к выводам 2 и 3 возРУДИтеля 1.

Работа системы возбуждения, пускозащитного блока б и блока 7 включен ния аналогична работе известных систем возбуждения.

Рассмотрим процесс включения паJ раллельных ветвей 9 и 10 после того, как включился тиристор 14 тиристорного ключа 12 параллельной ветви 8, а на тиристоры 14 тиристорных ключей 12 параллельных ветвей 9 и 10

J0 поступило управляющее напряжение от блока 7 включения.

По параллельной ветви 8 течет ток X. С увеличением тока напряжение на резисторе 13 возрастает, следовательно, возрастает напряжение

5 катода тиристора 14 относительно вывода 2 возбудителя и вывода 24 блока 7 включения. Когда напряжение на катоде тиристора 14 превысит напряжение управления блока 7 включения,

0 диод 16 запирается. Ток в цепи управляющий переход-катод тиристора 14 параллельной ветви 8 становится равным нулю, следовательно цепь управления тиристором параллельной ветви

5 8 отключается.

Под действием управляющего напряжения блока 7 включения по цепи вывод 22, диод 17 (18), управляющий электрод, катод тиристора 14, реэистор 13 параллельной ветви 9(10), вывод 24 протекает ток. Тиристор 14 с меньшей величиной тока управления включится первым, например в параллельной ветви 9. Если сопротивление перехода управляющий электрод-катод этого тиристора достаточно мало, оно шунтирует цепь управления тиристора 14 параллельной ветви 10, препятствуя его включению. Однако при включении тиристора 14 параллельной

0 ветви 9 через тиристор 14, резистор 13 этой ветви 9 течет ток. На резисторе 13 ветви 9 появляется напряжение. Аналогично указанному выше проис 1одит запирание .диода 17, следовательно, отключение цепи управления тиристора 14 ветви 9. Напряжение управления блока 7 включения приложено к управляющему электроду тирис.тора 14 ветви 10, Q обеспечивая безусловное его включение.

При появлении перенапряжений обратной полярности процесс включения параллельних ветвей 8, 9, 10 проте кает аналогично, только включаются

тиристоры 15 через диоды 19,10,21. Таким образом, за счет отключения цепи управления включившегося тиристора обеспечивается надежное включение оставщихся вне зависимости 0 от разброса параметров тиристоров.

Кроме того, уменьшается мощность, необходимая для включения тиристоров параллельных ветвей, следовательно, упрощается устройство в целом (цепи 5 питания, управления).-/

Формула изобретения

Система возбуждения для синхронной машины, содержащая возбудитель, выводы постоянного тока которого подключены к обмотке возбуждения, пускозащитный блок, выполненный из нескольких параллельных ветвей, каждая из которых содержит последовательно включенные межW собой резистор, подключенный к одному из в.ыводов возбудителя, и тиристорный ключ, выполненный на встречно-параллельных тиристорах, а также блок включения, первые выводы которого подключены через развязывающие диоды к управляющим электродам соответствующих тиристоров , отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы и упрощения, в каждую параллельную ветвь между тиристорным ключом и вторым выводом возбудителя включен дополнительный резистор, а вторые выводы блока включения подключены к выводам возбудителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

гия,

5 по заявке 2733992/24-07,

кл. Н 02 Р 9/14, 11.03.79.