Синхронный электропривод с бесконтактной системой возбуждения Советский патент 1982 года по МПК H02P9/12 

1, Изобрегение огносигся к элекгрогехнике, а более точно к электрическому ; приводу с синхронными машинами, и може быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется эгог тип электрической машины. Известен синхронный электропривод с бесконтактной системой возбуждения от управляемого полупроводникового преобразователя напряжения, в котором гашенЕ поля возбуждения синхронной маишны достигается спомощью дополнительной обмотки, создающей встречное поле tlJОднако наличие дополнительной обмотки и схемы ее питания усложняет электрический привод. Известен также синхронный sneKipoпривод с бесконтакной системой возбуждения от тиристорного преобразоваее;й напряжения, в котором гащение поля возбуждения достигается переводом тиристорного преобразователя 6 инверторный, режим, при котором в цепь обмотки воз бунсдения вводится встречная ЭДС 2. Однако режим форсированного гашения поля возбу)кдения в этом устройстве не может быть посадкой напрян ения или его исчезновений (из-за отсутствия коммутирующей ЭДС сети значительного уменьшения ее величины). Наиболее близким техническим решением к изобрегешпо синхронный электропривод с бесконтактной системой возбуждения, содержащий синхронную электрическую мешину, вьгвод обмотки возбуждения которой подключен к выходу постоянного тока управляемого преобразователя, вход переменного тока которого предназначен для соединения с фазами питающей сети, разделительные диоды по числу фаз питающей сети, аноды каждого из которых подключены к одной из фаз питакяцей сети, а катоды объединены в общую точку, пускозащитную цепь, состоящую из включенных встречно-параллельно тиристора и диода, соединенных последовательно с разрядным резистором, vi подключенную параллельно обмотке возбуждешгя. 39 уяел гашения поля, состоящий из последо вагольно соединенных конденсатора и гасящего тиристора, управляющий электрод которого подключен к выходу блока управления гасящим тирис1 ром, при этом свободный вывод конденсатора подключен к общей точке соединения катодов тиристоров управляемого преобразова:геля, анод гасящего тиристора соединен с точк соединения катодов раздельный диодов, а катоду гасящего тиристора подключен анод вспомагательного диода, блок управления тиристорами управляемого преобразователя, имеющий функциональные связи с блоком управления гасящим гири Тором и блоком управлеЬия тиристором пуско-защитной цепи 3J. В этом устройстве для обеспечения надежного запирания гасящего тиристора колебательным разрядом конденсатора необходимо обеспечить определенное соотношение параметров схемы. Однако при этих соотношениях параметров невозможно оптимизировать oднoвp( и процесс гашения поля, и обеспечить удовлетворительные пусковые режимы электропривода. Компромиссный выбор параметров схе мы, в какой-то мере удовлетворяющий требованиям процесса пуска и процессам форсированного гашения поля, может привести к нарушению условия запирания гасящего тиристора, что снижает надежность ус фойства. НеобходимосТ1э управления гасящим тиристором с помощью кратковременного импульса, не гфевышающим полуперида колебательного разряда конденсатора, усложняет устройство и снижает его надежность. Шунтирование перезаряженного конден сатора вспомогательным диодом и диодом пускозащитной це1ш вызывает значительные электродинамические нагрузки, опасные для элементов схемы, что также ве- дет К; понижению надежности устройства. Цель изобретения - повышенн:е надежности. Поставленная цель достигается гем, что дополнительно введен конденсатор, включенный между катодом вспомогатель ного диода и анодом одного из разделительных диодов. На чертеже представлена схема синхронного электропривода с бесконтактной системой возбуждения. Обмотка I возбуждения синхронной машины подключена к выходу постоянног тока управления преобразователя 2, вход переменного тока которого соединен с 3 фазами питающей сети, к которым также подключены аноды разделительных диодов 3, число которых равно числу фаз питающей сети. Узел гашения поля 3 конденсатора 4 гасящего тиристора 5, соединенных последовательно между собой. Свободный вывод конденсатора 4 узла гашения подключен к общей точке соединения катодов тиристоров управляемого преобразователя, анод гасящего тиристора - с точкой объединения катодов разделительных диодов. К катоду гасящего тиристора 5 подключен анод вспомогательного диода б, катод которого соединен с одним выводом дополнительного конденсатора 7, другой вывод которого подключен к аноду одного из разделительных диодов 3. Пуско-защитная цепь образована встречнопараллельным соединением тиристора 8 и диода 9, и разрядным резистором 10, и подключена параллельно выводом обмотки возбуждения I. Управление преобразователем 2 осуществляется от блока 11 управления гасящим тиристором 5 и блоком 13 управления тиристором 8 пуско-защитной цепи. Величина емкости дополнительного конденсатора 7 принимается в пределах О, значений величины емкости кон-, денсатора 4. Электропривод работает следующим образом. Возможные перенапряжения при пуске синхронной машины снимаются разрядными резистором Ю, диодом 9 и тиристором , 8, управляемым от блока 13. Заряд конденсаторов 4 и 7 происходит при включении управляемого преобразователя 2 с указанной на чертеже полярностью напряжения. Форсированное гашение магнитного поля осуществляется следующим образом. . С помощью блока 11 снимаются управляющие импульсы с преобразователя 2, одновременно подается сигнал на блок 12 управления гасящим тиристором 5. При включении гасящего Т1фистора 5 замыкается цепь конденсатора 4. При колебательном разряде конденсатора 4 происходит запирание управляемого преобразователя 2 с управляемыми тиристорами. После запирания управляемого преобразователя 2 колебательный разряд конден- сатора 4 форсированно снижает величину тока в контуре, образованном плюсовой обкладкой конденсатора 4 - обмоткой I возбуждения - тиристорами анодной группы преобразователя 2 группой разделительных диодов 3 - гасящим гирисгором 5 - минусовой сбклад1{ой кондевсагора 4 в результате чего происходит колебатель ный перезаряд конденсатора 4. До момен та полного перезаряда конденсатора 4 блоком /12 снимается управляющий сигнал с гасящего тиристора 5, Презаряжен Ный конденсатор 4 выключает гасящий тиристор 5 и разряжается через диод 6, дополнительный конденсатор 7, обратное сопротивление вентилей анодной группы г резистор 10 и диод 9. Окончательное затухание тока происходит в контуре гащения, образованном обмоткой возбуждения I, разрядным резистором Ю и диод ом 9. При необходимости для снятия остаточ ного заряда после окончания процесса гашения поля дополнительный конденсатор может шунтироваться дополнительным резистором (0,2-5 кОм). Таким образом, в предлагаемом синхронном электроприводе с бесконтактной .системой возбуждения, форсированно осущетсвляется процесс гашения магнитного поля синхронной машины, возбуждаемой от преобразователя с управляоиым вентилями путем колебательного разряда конденсатора, включаемого гасящим тиристором с автономным источником отпирающего сигнала, на обмотку возбуждения синхронной электрической машины. Применение изобретения позволяет повысить надежность процесса гашения поля . возбуждения, снизить величину динамического и термического значений токов короткого замыкания за счет сокращения времени гашения, что приведет к уменьшению стоимости и массогабаритных показателей устройства гашения поля и коммутационной аппаратуры. Формула изобретения Синхронный электропривод с бесконтактной системой возбуждения, содержащий синхронную электрическую машину. выводы обмотки возбуждения которой подключены к выходит постоянного тока управляемого преобразователя, вход переменного тока которого предназначен для соединения с фазами пнтакядей сети, разделительные диоды по числу фаз питающей сети, аноды каждого из которых предназначены для подключения к одной из фаз питакнцей сети, а катоды объединены в общую точку, пуско-защитную цепь, состоящую из включенных встречно-параллельно тиристора и диода, соединенных последовательно с разрядным резисторе, и подключенную параллельно обмотке возбуждения, узел гашения поля, состоящий из последовательно соединенных конденсатора и гасящего тиристора, управлякяций электрод которого подключен к выходу блока управления гасящим тиристором, рри этом свободный вывод конденсатора подключен к общей точке соединения катодов тиристоров управляемого преобразователя, анод гасящего тиристора соединен с Точкой объединения катодов раздельных диодов, а к катоду гасящего тиристора подключен анод вспомогательного диода, блок управления тиристорами управляемого преобразователя функционально связанный о блоком управления гасящим тиристором и блоком управления тиристором пуско-аащитной цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, дополнительно введен конденсатор, рдин вывод которого со- : единен с катодом вспомогательного дида, а другой вывод введенного конденсатора - .с анодом одного из разделительных диодов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2005679, кл. , 1973. 2.Соколов М. М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. М., Энергия, 1976, с. 391393. 3.Авторское свидетельство СССР № 744892, кл. Н 02 Р 9/12, 1978.