Устройство для возбуждения асинхронного вентильного генератора Советский патент 1982 года по МПК H02P9/46 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ АСИНХРОННОГО ВЕНТИЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для возбуждения асинхронных вентильных генераторов, используемых в автономных системах энергоснабжения.

Известно устройство для возбуждения асинхронного вентильного генератора, которое использует для создания опережающего реактивного тока возбуждения специальный статический возбудитель, содержащий дроссельные катущки и электронный коммутатор и, кроме того, содержит специальный блок для увеличения потока возбуждения при пуске 1.

Недостатком этого устройства является сложность, вызванная наличием дополнительного блока и необходимостью в постороннем источнике для питания этого блока.

Известно устройство для возбуждения асинхронного вентильного генератора, которое для возбуждения тенератора содержит специальный конденсатор с электронным ключом, подключенные к дополнительной обмотке генератора, смещенной на 90° по отношению к якорной обмотке 2.

Наличие специального конденсатора, электронного ключа и дополнительной обмотки снижают надежность устройства и ухудшают его массо-габаритные показатели. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для возбуждения асинхронного вентильного генератора, содержащее вентильный преобразователь с коммутирующими конденсаторами, блоком управления, вь1ход которого подключен к управляющему, входу вентильного преобразователя, вход переменного тока которого подключен

.Q к фазам асинхронного генератора, а к выходу постоянного тока подключен буферный конденсатор, один из выводов каждого из коммутирующих конденсаторов соединен с одной из фаз асинхронного генератора 3.

Недостатком данного устройства являет15ся необходимость в контроле фазы напряжения на асинхронном генераторе и формирование с помощью достаточно сложной системы синхронизации сигнала на включение вентильного преобразователя частоты, что

20 существенно усложняет устройство возбуждения. Другим недостатком является наличие в схеме дополнительных конденсаторов.

Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены реле с числом пар размыкающих контактов, равном числу фаз асинхронного вентильного генератора, и пороговый элемент, при этом каждая пара размыкающих контактов включена между вторым выводом одного из коммутирующих конденсаторов и фазой асинхронного вентильного генератора, следующей по порядку чередования по отношению к фазе асинхронного вентильного генератора, соединенной с первым выводом коммутирующего конденсатора, причем, обмотка управления реле и вход блока управления через пороговый элемент соединены с буферным конденсатором.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема соединений устройства для возбуждения асинхронного вентильного генератора; на фиг. 2 - временные диаграммы процесса возбуждения асинхронного вентильного генератора.

Устройство для возбуждения асинхронного вентильного генератора содержит асинхронную машину 1, вентильный преобразователь 2, собранный по схеме автономного инвертора напряжения с пофазной коммутацией, включающей основные тиристоры 3-8 коммутирующие тиристоры 9-14, диоды 1520 обратного моста, коммутирующие конденсаторы 21, 22 и 23, коммутирующие дроссели 24, 25 и 26, размыкающие контакты 27, 28 и 29 реле, катушку 30 реле, буферный конденсатор 31, блок 32 управления вентильным преобразователем и пороговый блок 33. К зажимам 34 и 35 подключают нагрузку постоянного тока или нагрузку переменного тока через преобразователь напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При достижении частоты вращения вала асинхронной машины, соответствующей частоте возбуждения, происходит конденсаторное возбуждение асинхронного генератора от конденсаторов 21-23, подключенн1 х через замыкающие контакты 27-29 реле к фазам асинхронной машины 1.

Через диоды 15-20 происходит заряд буферного конденсатора 31 (фиг. 2) (интервал времени О-t|).

В момент tj напряжение на конденсаторе достигает заданного уровня Uj, включается пороговый блок 33, который подает напряжение на катущку 30 реле, срабатывание реле вызывает размыкание контактов , конденсаторы 21-23 отключаются от фаз обмотки асинхронного генератора и остаются включенными последовательно с коммутирующими дросселями 24-26, образуя контуры коммутации. Конденсаторное возбуждение заканчивается. При срабатыва НИИ порогового блока 33 одновременно подается напряжение питания на блок 32 управления. Импульсы управления поступают

на тиристоры 3-14 с выдержкой времени At t - ti, необходимой для затухания, электромагнитного поля в асинхронном генераторе. В интервале времени ti-t вентильный преобразователь 2 не работает, и

напряжение на статор асинхронного генератора не подается.

В момент времени tj с блока 32 управления подаются импульсы управления на тиристоры 3-14, преобразователь 2 включается, начинается процесс возбуждения асинхронного генератора от вентильного преобразователя 2 с предварительно заряженным буферным конденсатором 31. Процесс возбуждения заканчивается в момент t после затухания переходного процесса в асинхронном вентильном генераторе. Длительности интервалов определяются параметрами асинхронной мащины 1, величиной буферного конденсатора 31 и скоростью изменения частоты тока.

После момента 1з частота преобразователя 2 изменяется в соответствии с требованиями системы, в которой работает генератор, например, таким образом, чтобы величина напряжения на выходе (клеммы 34 и 35) стабилизировалась.

Выполнение устройства по предлагаемому изобретению позволяет использовать одни и те же конденсаторы как для процесса возбуждения, так и для работы вентильного преобразователя, что улучшает массо-габаритные показатели, а применение порогового блока с контролем напряжения на буферном конденсаторе упрощает схему управления.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения асинхронного вентильного генератора, содержащее вентильный преобразователь с коммутирующими конденсаторами и блоком управления,

0 выход которого подключен к управляющему входу вентильного преобразователя, вход nepelvieHHoro тока которого подключен к фазам асинхронного вентильного генератора, а к выходу постоянного тока вентильного преобразователя подключен буферный конденсатор, один из выводов каждого коммутирующего конденсатора соединен с одной из фаз асинхронного вентильного генератора, отличающееся тем, что, с целью улучшения массо-габаритных показателей, дополнительно

Q введены реле с числом пар размыкающих контактов, равном числу фаз асинхронного вентильного генератора, и пороговый элемент, причем, каждая пара размыкающих контактов подключена между вторым выводом одного из коммутирующих конденсаторов и фазой асинхронного вентильного генератора, следующей по порядку чередования по отнощению к фазе асинхронного вентильного генератора, соединенной с первым выводом коммутирующего конденсатора, а обмотка управления реле и вход блока управления через, пороговый элемент соединены с буферным конденсатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2305251, кл. Н 02 Р 9/30 1976. 2.Патент ФРГ № 1563366, кл. Н 02 Р 9/46 1974. 3.Патент США № 3675117, кл. Н 02 Р 9/46, 1978.