Устройство для возбуждения синхронного электродвигателя Советский патент 1982 года по МПК H02P1/50 

I

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в бесщеточных системах возбуждения с синхронными и асинхронными возбудителями и диодами.

Известно устройство для возбуждения синхронного электродвигателя, содержащее защитный резистор, включенный через ключ параллельно обмотке возбуждения, которая Через тиристор соединена с выпрямителем }.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает эффективного гашения поля возбуждения при отключении питания.

Наиболее близким к изобретению являет ся устройство для возбуждения синхронного двигателя, содержащее полупроводниковый выпрямительный мост, соединенный с обмоткой возбуждения через последовательно подключенный резистор, Парраллельно обмотке возбуждения электродвигателя подсоединен через ключ защитный резистор 2.

В указанном устройстве резистор шунтируется индуктивностью, что ведет к следующим недостаткам: наличие индуктивности приводит к больщим потерям в нормальном режиме, так как токи ротора сое

тавляют coTHti ампер, что ухудшает пусковые характеристики синхронного электро двигателя; снижает надежность из-за уве лнчения времени гашения поля синхронного электродвигателя.

Целью изобретения является улучшение пусковых характеристик и повышение надежности за счет сокращения гашения поля синхронного электродвигателя с бесщеточными системами возбуждения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для возбуждения синхронного

0 электродвигателя, содержащее полупроводниковый выпрямительный мост, соединенный с обмоткой возбуждения через пусковой резистор, защитный резистор, включенный через управляемые тиристорные ключи парал 5 лельно обмотке возбуждения, введены шунтирующий тиристор с резистором в цепи управления, дополнительный тиристор с резистором в своей цепи управления, вращающийся многофазный трансформатор со средней точкой, подключенный к дополни20 гельио введенному выпрямителю, при этом шунтирующий тиристор подключен параллельно пусковому резистору, дополнительный тиристор анодом подключен к общей

точке соединения обмотки возбуждения и пускового резистора, катодом - к средней точке враш,аюш.егося многофазного трансформатора, выход дополнительно введенного выпрямителя подключен к общей точке пускового резистора и полупроводникового выпрямительного моста, а упомянутые резисторы в цепях управления тиристорами соединены с обндей точкой катодов полупроводникового выпрямительного моста и обмотки возбуждения.

На чертеже показано устройство для возбуждения синхронного электродвигателя.

Устройство состоит из вращающегося выпрямительного моста 1, пускового резистора 2, шунтирующего полупроводникового тиристора 3, цепь управления которого через дополнительный резистор 4 подключена к обмотке возбуждения 5. Для защиты от перенапряжений исгюльзуются стабилитроны 6 и 7 совместно с диодами, тиристоры 8 и 9 и защитный резистор 10. Для запирания тиристора 3 при гашении поля используется импульсный вращающийся трансформатор 11 с выпрямителем 12, тиристор 13, в цепь управляющего электрода которого включен резистор 14. Обмотка возбудителя 15 соединена с выпрямителем 16 через контактор 17. Через контакт 18 к сети подсоединяются обмотки трансформатора 11.

Схема работает следующим образом.

При пуске положительная полуволна тока ротора проходит по цепи: обмотка возбуждения 5, пусковой резистор 2, вращающийся полупроводниковый выпрямительный мост 1. Тиристоры 3 и 13 в этом случае закрыты, так как на управляющих электродах «минус. Цепь отрицательной полуволны замыкается по следующему пути: обмотка возбуждения 5, тиристор 8, защитный резистор 10, тиристор 9. При достижении подсинхронной скорости подается в функции тока статора возбуждение на обмотку возбуждения синхронного возбудителя 15 включением контактора 17.

В этом случае подается постоянный ток в обмотку возбуждения 5, тиристоры 3 и 13 открываются, так как на управляющих электродах появляется «плюс. Тиристор 3 шунтирует пусковой резистор 2, а тиристор 13 открывает шунтирующую цепь участков ав, что уменьшает эквивалентное сопротивление в нормальном режиме на участке ав до величины, меньшей чем величина сопротивления тиристора 3, которая ничтожно мала,

При гашении поля синхронного электродвигателя кратковременно включаются контакты 18 первичной обмотки вращающегося трансформатора 11, выпрямленное напряжение которого превышает напряжение в обмотке возбуждения 5, затем снимается возбуждение с обмотки возбуждения возбудителя разрывом контактора 17. В этом случае

к тиристору 3 прикладывается напряжение обратной полярности, он запирается. Отключается вращающийся трансформатор 11 контактами 18. После запирания тиристора обмотка возбуждения 5 замыкается на пусковой резистор 2 и шунтирующую обмотку вращающегося трансформатора 11. При наличии самозапирающегося тиристора 3, который запирается при изменении полярности на управляющем электроде, исчезает необходимость в схеме запирания тиристора 3, тиристоре 13, вращающи.мся трансфор.маторе с выпрямителем 12.

Учитывая, что сопротивление тиристора в нормальном режиме составляет порядка 0,001 Ом, что в 10 -10 меньше, чем сопротивление индуктивной катушки, потери в нормальном режиме на таком сопротивлении ничтожны. Это является существенным преи муществом предлагаемого устройства.

Таки.м образом, устройство для возбуждения синхронного электродвигателя обеспечивает улучщенные пусковые характеристики; отсутствие потерь в нормальном режиме; больщую скорость гащения поля, так как нет необходимости значительно увеличивать шунтирующую индуктивность для улучшения пусковых характеристик, что способствует улучшению условий самоза пуска СД.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения синхронного электродвигателя, содержашее полупроводниковый выпрямительный .мост, соединенный с об.моткой возбул дения через пусковой резистор, защитный резистор, включенный через управляемые тиристорные ключи параллельно обмотке возбуждения, отличающееся тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик и повышения надежности за счет ускорения гашения поля, введены шунтируюший тиристор с резисторо.м в цепи управления, дополнительный тиристор с резистором в цепи управления, вращающийся .многофазный трансформатор со средней точкой, подключенный к дополнительно введенному выпрямителю, причем щунтирующий тиристор подключен параллельно пусковому резистору, дополнительный тиристор анодом подключен к общей точке соединения обмотки возбуждения и пускового резистора, катодом - к средней точке вращающегося многофазного трансформатора, выход дополнительно введенного выпрямителя подключен к общей точке соединения пускового резистора и полупроводникового выпрямительного моста, а упомянутые резисторы в цепях управления тиристорами соединены с общей точкой соединения катодов выпрямительного моста и обмотки возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 4038589, кл. 318/174, 1975,

2.Авторское свидетельство СССР JVo 365776, кл. Н 02 К 19/12, 1972.