Система энергоснабжения

 

СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ, содержащая синхронную электрическую машину с основной якорной обмоткой, дополнительной якорной обмоткой, расположенной на том же магнитопроводе , что и основная якорная обмотка , и обмоткой возбуждения, соединенной с выходом управляемого двухполупериодного основного выпрямителя, вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а управляющие выводы связаны с выходом регулятора тока возбуждения, измерительные входы которого соединены с выходами датчиков тока и напряжения синхронной электрической машины, вход питания регулятора тока возбуждения связан. с выводами дополнительной якорной обмотки,отличающаяся тем, что, с целью упрощения и повы шения надежности, в.нее введен пороговый блок, дополнительная якорная обмотка выполнена с тем же числом фаз и На то 5ке число пар полюсов , что и основная якорная обмотка и индуктивно связана с ней, фазы дополнительной якорной обмотки соединены в открытый треугольник, параллельно выходу основного выпрямителя включена дополнительная ветвь из двух последовательно соединенных управляемых вентилей, вход переменного тока одного из плечей моста основного выпрямителя соединен с одним из выводов разомкнутой фазы открытого треугольника дополнительной якорной обмотки, вход переменного тока другого плеча моста основного выпрямителя соединен с одним из узлов общих точек соединения фаз дополнительной якорной обмотки, общая точка соединения анода и катода вентилей дополнительной ветви подключена к выводу другой разомкнутой фйзы открытого треугольника дополнительной якорной обмотки, измерительный вход порогового блока связан :о ;о с выходом по крайней мере одного из датчикоб тока или нгшряжения, управляющий выход порогового блока связан :о с управляющими электродами управляемых вентилей, соединенных с разомvj ;кнутыми фазами дополнительной якорной :л обмотки, причем вход питания порогового блока соединен с выводами разомкнутых фаз открытого треугольника дополнительной якорной обмотки.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 Н 02 P 9/14

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3527624/24-07 (22) 12. 11. 82 (46 ) 2306. 84. Бюл. Р 23 (12) Б.В.Яковчук и В.П.Панат (71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро крупнЫх электрических машин (53) 621 ° 313.322-81.013.62.001. .572(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 640413, кл. Н 02 Р 9/38, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 321189, кл. H 02 К 19/36, 1968.

3. Патент Австрии У 340523, кл. 21 D 062, 1976. (54) (57) СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ, содержащая синхронную электрическую машину с основной якорной обмоткой, дополнительной якорной обмоткой, расположенной на том же магнитопроводе, что и основная якорная обмотКа, и обмоткой возбуждения, соеднненной с выходом управляемого двухполупериодного основного выпрямителя, вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а управляющие выводы связаны с выходом регулятора тока возбуждения, измерительные входы которого соединены с выходами датчиков тока н напряжения синхронной электрической машины, вход питания регулятора тока возбуждения связан. с выводами дополнительной якорной обмотки, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и повы„„ЯО„„А шення надежности, в.нее введен пороговый блок, дополнительная якорная обмотка выполнена с тем же числом фаз и на то )ке число пар полю. сов, что и основная якорная обмотка и индуктивно связана с ней, фазы дополнительной якорной обмотки соединены в открытый треугольник, парал.лельно выходу основного выпрямителя включена дополнительная ветвь из двух последовательно соединенных управляемых вентилей, вход переменного тока одного иэ плечей моста основного выпрямителя соединен с одним из выводов разомкнутой фазы открытого треугольника дополнительной якорной обмотки, вход перемен- Я ного тока другого плеча моста основного выпрямителя соединен с одним из узлов общих точек соединения фаэ дополнительной якорной обмотки, общая точка соединения анода и катода вентилей дополнительной ветви под- Я ключена к выводу другой разомкнутой фазы открытого треугольника дополнительной якорной обмотки, измерительный вход порогового блока связан с выходом по крайней мере одного из датчиков тока или напряжения, управляющий выход порогового блока связан с управляющими электродами управляевмх вентилей, соединенных с разом,кнутыми фазами дополнительной якорной обмотки, причем вход питания порогового блока соединен с выводами разомкнутых фаз открытого треугольника дополнительной якорной обмотки.

1099375

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для возбуждения и pery- лирования тока возбуждения электрических синхронных машин.

Известна система энергоснабжения, в которой для самовозбуждения М -фазного явнополюсного синхронного гене,ратора используется энергия третьей и основной гармоник поля генератора путем применения согласующего трансформатора, вторичная обмотка которого соединена в разомкнутый е-фазный угольник, выэоды и вершины которого подсоединены к двухфазному мостовому выпрямителю и к (m -. 1)-фазному мостовому выпрямителю, а нулевые выводы якорной обмотки генератора и трансформатора соединены через конденсатор (1) .

Недостатки этой системы †. сложность конструкции, наличие согласующего трансформатора, что особенно усложняет систему возбуждения для высоковольтных машин, наличие конденсатора к сложность настройки составляющей е-ой гармонической фазного напряжения синхронного генера- . тора при помощи этих конденсаторов.

Известна система энергоснабжения, в которой также используется энергйя третьей и основной гармоник поля путем применения дополнительной обмотки„ выполненной на утроенное число пар полюсов в которой индуктируется ЭДС третьей и более высоких частот, кроме того, для.пополнения недостачи энергии возбуждения,(при холостом ходе машины и малых токах нагрузки ) в поле дополнительной обмотки вводится энергия поля основной частоты за счет выключения из схемы фазы обмотки части ее витков или катушек.. Полученные таким образом две дополнительные обмотки сЬединяются через выпрямители на стороне постоянного тока или включаются последовательно на переменном токе и через выпрямитель возбуждают скнхронную машину во всех режимах (2) .

К недостаткам. такой системы возбуждения следует отнести сложность конструктивного выполнения дополнительных обмоток, обеспечение необходимого соотношения разночастотных

ЭДС, абуслрвливающих характер саморегулирования возбуждения путем под° бора дополнительных катушек второй дополнительной обмотки, что снижает надежйоств работы.

Наиболее близкой rio технической сущности к предлагаемой являетбя система энергоснабжения, содержащая синхронную электрическую машину с основной якорной обмоткой, дополни- тельной якорной обмоткой, расположенной на том же магнитопроводе, что и основная, обмотку возбуждения, 55

4ь

65 сло пар полИсов, что H основная якорная обмотка к кндуктквно связана с ней; фазы дополнительной якорной обмотки соединены s открытый треугольник, параллельно выходу основ ного эыпрямктеля включена дополнительная ветвь кз двух последовательно соединенных управляемых вентилей, вход переменного тока одного кз плечей моста основного выпрямителя со- единен с одким .из выводов разомкнутой фазы открытого треугольника дополнительной якорной обмотки, вход

1 соединенную с выходом управляемого двухполупериодного выпрямителя, вход, переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, управляющие выводы вентилей выпрямителя связаны с выходом регулятором тока возбуждения, измерительные входы которого соединены с выходами датчиков тока и напряжения синхронной электрической машины, а о вход питания регулятора тока возбуж.дения связан с выводами дополнительной якорной обмотки (3) .

Недостатки известной системы— наличие синхронного возбудителя с

15 вращакщимся дкодным преобразователем, а при использовании ее для возбуждения непосредственно синхронного генератора в режиме короткого замыкания потребуется большое число последовательно включенных витков на фазу дополнительной обмотки, при этом снижается надежность синхронной машины и неоправданно эавьмается ЭдС основной частоты, а мощность дополнительной обмотки должна быть рассчитана на обеспечение полной мощности возбуждения синхронного генератора.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы системы энергоснабжения.

Поставленная цель достигается тем, что в систему энергоснабжения, содержащую синхронную электрическую машину с основной якорной обмоткой, дополнительной якорной обмоткой, расположенной на том же магнитопроводе, что и основная якорная обмотка, и обмоткой возбужцения, соединенной с выходом управляемого двухполупериодного основного выпрямителя

40 вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а управляющие выводы вентилей выпрямителя связаны с выxoqoM регулятора тока возбуждения, измерительные входы которого соединены с выходами датчиков тока и напряжения синхроннвй электрической ,машины, причем вход питания регулятора тока возбуждения связан с выводами дополнительной якорной обмотки, введен пороговый блок, дополнительная якорная обмотка выполнена с тем же числом фаз к на то же чи1099375 переменного тока другого плеча моста основного выпрямителя — с одним из узлов общих точек соединения фаз дополнительной якорной обмотки, общая точка соединения анода и катода вентилей дополнительной ветви под- 5 ключена к выводу другой разомкнутой фазы открытого треугольника .дополнительной якорной обмотки, измерительный вход порогового блока связан с выходом по крайней мере одного 3Q из датчиков тока или напряжения, управляющий выход порогового блока. связан с управляющими электродами управляеьих вентилей, соединенных с разомкнутыми фазами дополнительной 15 якорной обмотки, причем вход питания порогового блока соединен с выводами разомкнутых фаз открытого треугольника дополнительной якорной обмотки.

На чертеже приведена принципиальная схема системы энергоснабжения.

На статоре машины расположена основная якорная обмотка 1, дополнительная якорная обмотка 2, соединенная в открытый треугольник, выполненная на основную частоту с максимальными улавливанием высших гармоник.К выводам одной из фаз дополйительной обмотки подсоединен однофазный двухполупериодный управляеьый выпрямитель 3. Выводы открытого треуголь- 30 ника дополнительной якорной обмотки подключены к одному из плечей управляемого выпрямителя 3 и к общей точке соединения вентилей 4 и 5 дополнительной ветви. Обмотка 6 возбуждения 35 синхронной электрической машины подключена к выходу постоянного тока управляемого выпрямителя З..Управление вентилями 7 — 10 выпрямителя

3 осуществляется с управляющего выхода 11 регулятора 12 тока возбуждения, питание которого производится от одной фаз дополнительной якорной обмотки 2. Измерительный вход 13 регулятора 12 тока возбуждения соединен с выходами датчиков 14 тока и датчика 15 напряжения якорной обмотки 1 синхронной электрической машины, Пороговый блок 16 своим измерительным входом 17 связан с выходом покрайней мере одного из датчиков 14 50 или 15, а управляющим выходом 18 подключен к управляющим электродам вентилей 4 и 5 дополнительной ветви и 9 и 10 выпрямителя 3. Питание блока 16 осуществляется с выводов разомкнутых фаз дополнительной якорной обмотки 2.

Система энергоснабжения работает следующим образом.

При нормальной работе синхронной электрической машины питание обмотки

6 возбуждения осуществляется через однофазный двухполупериодный управляемый выпрямитель 3 от фазы дополнительной якорной обмотки 2. Коррекция напряжения на зажимах синхронной электрической машины обеспечивается воздействием регулятора 12 тока возбуждения путем регулирования угла зажигания вентилей 7-10. В аварийных режимах, таких как снижение напряжения питания синхронной электрической машины в режиме двигателя или короткое замыкание в режиме генератора, требуемый ток возбуждения обеспечивается за счет ЭДС высших гармоник поля (в основном третья), наводимых в фазах дополнительной якорной обмот ки 2. На выводах открытого треугольника ЭДС высших гармоник поля суммируется от трех фаз.дополнительной обмотки и выпрямляется однофазным двухполупернодным управляемым выпрямителем, состоящим из вентилей

9 и 10 управляемого выпрямителя 3 и вентилей 4 и 5 дополнительной ветви. Управление данными вентилями обеспечивается дополнительным блоком

16. Две фазы дополнительной обмотки могут быть рассчитаны на кратКовременную работу только на время короткого замыкания генератора или режима форсировки двигателя.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет упростить блок регулирования возбуждения систеьы энергоснабжения, так как синхронизация импульсов управления в -каждом из режимов ее работы обеспечивается с той же частотой, что и напряжение питания выпрямителя обмотки возбуждения. Кроме того, за счет того, что две фазы дополнительной обмотки могут рассчитываться только из режима кратковременной работы электрической машины в аварийном режиме, их можно выполнять с меньшими массо-габаритными показателями.

Составитель A.Ëåáåäåâ

Редактор И.Ковальчук Техред Я. Гергель. Корректс Г.Решетник

Заказ 4382/43 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, аушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4