Устройство для возбуждения коллекторного генератора переменного тока Советский патент 1955 года по МПК H02P9/14 

Известны устройства, использующие коллекторные генераторы переменного тока для питания асинхронных двигателей напряжением нлавно меняющейся частоты, определяемой скоростью вспомогательного синхронного генератора - возбудителя, приводимого во вращение от вспомогательного двигателя с регулируемой скоростью.

Известны, в частности, устройства, в которых для возбуждения коллекторного генератора, имеющего дополнительньге полюсы с двумя обмотками - последовательной и независимой, - применены две возбудительные мащины переменного тока, из которых одна - коллекторная - находится на валу генератора и питает его обмотку возбуждения, а другая синхронная, имеющая независимый привод регулируемой скорости, питает обмотку возбуждепия коллекторной возбудительной машины.

Основной задачей, возникающей при осуществлении подобных устройств, является проблема уничтожения трансформаторной э.д.с., возникающей в короткозамкнутых витках якорной обмотки главного генератора.

В соответствии с изобретением компенсациятрансформаторной

э. д. с. коммутации коллекторного генератора, вне зависимости от изменений частоты его тока нагрузки и скорости вращения, обеспечивается путем подключения независимой обмотки дополнительных по.аюсоз к зажимам синхронной возбудительной машины.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого з-стройства для возбуждения коллекторного генератора, на фиг. 2 - векторная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Коллекторный генератор КГ, получающий возбуждение от сидящей на его валу коллекторной возбудительной мащины KB, питающей его обмотку возбуждения ОВ, и от синхронной возбудительной мащины СВ, приводимой во вращение от независимого привода с регзлируемой скоростью, имеет дополнительные полюсы ДП с двумя обмотками - последовательной и независимой.

Независимая (вспомогательная) обмотка должна создавать слагающую Ф. потока, имеющую такое фазовое положение и такую величину, чтобы при любых значениях частоты

и скорости генератора К.Г вызываемая ею э. д. с. Е i.f была равна и противоположна трансформаторной э. д. с. EI.

Фазовое положение э. д. с. Я и Е ,,f, получаемое в предлагаемом устройстве, поясняется векторной диаграммой, изображенной на фнг. 2.

Питание обмотки возбуждения коллекторной возбудительной машины KB напряжением U „ синхронной возбудительной машины СВ вызывает в машине К.В поток возбуждения ФS, который, вследствие сравнительно небольших значений активных сопротивлений в цепи обмотки возбуждения, отстает от напряжения f/f,, на угол а, намного меньший 90°.

Величина потока Ф,, определяется из уравнения

C,,,.

С вектором потока Ф,. совпадает по фазе э. д. с. Е , вызванная враш;ением в этом потоке якоря коллекторной возбудительной машины KB и имеюш,ая величину

.

Питание обмотки возбзждения ОВ главного генератора КГ напряжением коллекторной возбудительной машины KB вызывает появление в главном генераторе КГ потока возбуждения Ф,, отстаюш,его от э. д. с. в на угол 3, немного меньший 90°, и имеюш,его величину, онределяемую по уравнению

C,,.

Трансформаторная э. д. с. Е отстает от потока Фд на 90° и имеет величину

E, C,0J,

С другой стороны, напряжение иfg, питаюш,ее независимую (вспомогательную) обмотку дополнительного полюса главного генератора КГ, создает вторую слагаюшую Ф.( нотокн дополнительного полюса, отстающую от напряжения U.. на угол 7, немного меньший 90°.

При этом

C,0,,,.

С вектором потока Ф совпадает по фазе э. д. с. Е .(.

Как видно, э. д. с. Е ,t по направлению почти противоположна э. д. с. Е(, причем можно по желанию с помошью целесообразного выбора активных сопротивлений в целях обмоток, предназначенных для создания потоков Ф, Ф„ и Ф,„ сделать а -f р - 90° у, т. е. э. д. с. Е ift точно противополол ной э. д. с. Е (. Э. д. с. Е f( будет равна

EU Се п Ф„1.

Величина нескомпенсированной э. д. с. равна:

Et-E,C,0J-C, яФ,,

C,Cs Ci Сз п и re - Сэ - /Q - Cert и., Urs ( С, С, С„

( с, с, с,с,с.

C.J

Если подобрать постоянные Ci, €2, Сз, С4, Сз, Сб так, чтобы С, Сз, CG С2, €4, Сз, 10 Е I- Е .( О, т. е. трансформаторная э. д. с. при любых скоростях генератора и при любых величинах частоты автоматически целиком уничтожается с помош,ью э. д. с. Е / .

Что касается влияния потока, создаваемого последовательной обмоткой дополнительных полюсов, предназначенного для уничтожения реактивной э. д. с. и пропорционального току нагрузки, на обмотку, создающую поток Ф . , то это влияние можно устранить с помошью трансформатора, первичная обмотка которого включена в цепь тока нагрузки, а вторичная обмотка - в цепь тока, создающего поток Ф,,,.

Предмет изобретения

Устройство для возбуждения коллекторного генератора переменного тока, работающего при переменной скорости вращения и имеющего дополнительные полюсы с двумя обмотками - последовательной и независимой, состоящее из двух возбудительных мащин переменного тока.

из которых одна - коллекторная - сидит на валу генератора и питает его обмотку возбуждения, а другая - синхронная - имеет независимый привод регулируемой скорости и питает обмотку возбуждения коллекторной возбудительной машины, о тличающееся тем, что, с целью

обеспечения компенсации трансформаторной э. д. с. коммутации генератора вне зависимости от изменений частоты его тока нагрузки и скорости вращения, независимая обмотка дополнительных полюсов подключена-к зажимам синхронной возбудительной машины.

f.