Система возбуждения для электрической машины Советский патент 1982 года по МПК H02P9/10 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для возбуждения электри ческих машин большой мощности, имею щих возбудитель. Известны системы возбуждения для электрических машин, содержащие основной генератор и возбудитель, обмотка возбуждения которого через ре гулирующий элемент подключена к нер гулируемому .источнику подвозбуждения fl 1. Недостатками данных систем являютс сложность регулятора, большая мощность, потребляемая от источника, а также большой вес и габариты. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система возбуждения для электрической машины, содержащая обмотку возбуждения электрической машины и электромашинный возбудитель, обмотк возбуждения которого подключена к eзaвиcимoмy источнику питания, а корная обмотка возбудителя через егулятор тока подключена к обмотке возбуждения электрической машины Г2. Недостатком известного устройства является большой диапазон изменения напряжен ий на выходе возбудителя. Для корректировки внешней характеристики применяется специальная схема с магнитным усилителем, обмотка управления которого включена в цепь обмотки возбуждения основной машины. Кроме того, устройство характеризуется сложностью управляющих устройств, большими весом и. габаритами. Цель изобретения - упрощение системы регулирования и снижение м ссогабаритных показателей. Поставленная цель достигается тем, что обмотка возбуждения возбудителя дополнительно включена последователь-, но согласно с обмоткой возбуждения электрической машины. 39 На фиг. 1 приведена схема системы возбуждения с возбудителем, выполнен HbiM в виде коллекторной машины постоянного тока; на фиг. 2 - схема возбудителя, выполненного в виде синхронной машины переменного тока с управляемым выпрямителем. Система возбуждения электрической машины (фиг. 1) состоит из обмот ки 2 возбуждения электрической машины, соединенной с якорем электромашинного возбудителя 3. Возбудитель 3 имеет обмотку k возбуждения, соединенную с токоограничивающим резистором 5. Для регулирования тока в обмотке 2 возбуждения последовател но с ней включен регулятор 6 тока. .Обмотка возбуждения зашунтирована диодом 7. В случае использования возбудителя синхронного генератора (фиг. 2) в качестве регулятора тока может использоваться управляемый выпрямитель или полууправляемый выпрямительный мост. Для контроля напряжения на воз будителе 3 и питания дополнительных нагрузок до регулятора тока может быть использована дополнительная гру па 8 вентилей, связанных (также как И группа управляемых вентилей) общим анодом. В этом случае за напряжение на выходе постоянного тока при испол зовании в качестве возбудителя синхронного генератора принимается на пряжение между катодной группой неуправляемых вентилей моста регулятора 6 тока и анодной группой 8. Система возбуждения работает следующим образом. На холостом ходу при запертых управляемых вентилях (анодной группы) моста 6 с помощью резистора 5 устанавливается такое минимальное значение тока возбуждения 1-„, при которо неуправляемом выпрямителе между шинами, объединяющими неуправляемые вентили (плюсовой шиной моста 6 и анодной группой 8), устанавливается напряжение, при котором осуществляет ся надежное включение управляемых вентилей. Дальнейшее управление возбуждение происходит как в обычной системе регулирования. 3 Благодаря указанному включению обмотки возбуждения возбудителя снижается требуемый коэффициент регулирования регулятора, что позволяет использовать для него релейный принцип управления. При таком управлении сигнал, пропорциональный мгновенному значению тока, сравнивается с уставкой и при его снижении производится включение всех (или соответствующего) управляемых вентилей, а при .его превышении включающее управляемые вентили напряжение снимается, и они все запираются. Кроме того, такое включение позволяет резко снизить мощность, потребляемую от постороннего источника, а в случае использования в качестве такого источника аккумуляторной батареи даже осуществлять их подзарядку, что особенно важно для аварийных энергосистем подвижных объектов. Формула изобретения Система вЪзбуждения для электрической машины, содержащая обмотку возбуждения электрической машины и электромашинный возбудитель, обмотка возбуждения которого подключена к независимому источнику питания, а якорная обмотка возбудителя через регулятор тока подключена к обмотке возбуждения электрической машины, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы регулирования и снижения массо-габаритных показателей, обмотка возбуждения электромашииного возбудителя, дополнительно включена последовательно-согласно с обмоткой возбуждения электрической машины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Электрические машины и электрооборудование электровозов. Под ред. В. Я. Гаккель. М., Транспорт, с. ТЗЫЗ. 2.Степанов А. Д. и др. Передачи мощности тепловозов.М., Машиностроение, 1977, с. 91-92.

(риг. I

f

8

Фиг.г