Устройство для возбуждения синхронной машины

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах электроснабжения с высокими динамическими свойствами. Целью изобретения является расширение зоны допустимых режимов работы и повышение быстродействия. Устройство содержит синхронную машину с обмоткой 8 возбуждения, трансформатор 3, выпрямитель 6, ключ 7, вентиль 9 и регулятор 10 напряжения. Благодаря подаче управляющих импульсов одновременно на входы ключа 7 и вентиля 9 с удвоенной частотой их следования по отношению к фазному напряжению удается реализовать в переходных процессах при набросах нагрузки отрицательное напряжение на обмотке 8 возбуждения, что ускоряет процесс восстановления напряжения на выходе источника. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,.80„„ (51)5 Й 02 P 9/14

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4239853/24-07 (22) 05.05.87 (46) 07.02.90. Бюл. К- 5 (7!) Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.M.Êèðoâà (72) В.Я.Вейгандт, А.В.Гордин, Д.А.Кацман, В ° Г.Кузенков, В.Г.Несветаев и В.А.Шилов (53) 621.332:629.12.09(088.8) (56) Максимов !O.И., Павлюченко А.М. .Эксплуатация судовых синхронных генераторов. — Л,: Транспорт, !969, с. 85.

Инструкция SN1X2RI Регулятор напряжения бесщеточного генератора

SMUX2Rl. Оу Stromberg Ab, !975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

2 (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в системах электроснабжения с высокими динамическими свойствами. Целью изобретения является расширение зоны допустимых режимов работы и повышение быстродействия. Устр-во содержит синхронную машину с обмоткой 5 возбуждения, трансформатор 3, выпрямитель 6, ключ 7, вентиль 9 и регулятор !О напряжения. Благодаря подаче управляющих импульсов одновременно на входы ключа 7 и вентиля 9 с удвоенной частотой их следования по отношению к фазному напряжению удается реализовать в переходных процессах при наЖ бросах нагрузки отрицательное напряжение на обмотке 5 возбуждения, что ускоряет процесс восстановления напряжения на выходе источника. 2 ил. С.!

541756

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах регулирования тока возбуждения синхронных машин, в том числе и бесщетсчных, Цель изобретения — расширение зоны допустимых режимов работы синхронной машины и повышение быстродействия, 10

На фиг.l представлена принципиальНая схема устройства возбуждения синхронной машины; на фиг.2 — временНые диаграммы напряжений, 25

Устройство возбуждения синхрон1зой машины 1 содержит сериесный трансформатор 2, подключенный первичными обмотками между выводами для подключения фаз якорной обмотки синхронной машины 1 и выводами нагрузки, а вто,ричными обмотками — к входу выпрямителя 3, управляемый тиристорный ключ

4, включенный между нулевым вьпзодом якорной обмотки синхронной машины ) и первым выводом обмотки: 5 возбуждения, второй вывод которой через выход выпрямителя 3 связан: с выводом одной из фаз якорной обмотки синхронной машины l шунтирующий вентиль 6, включенный между упомянутым вьпзодом фазы и точкой соединения первого вывода обмотки 5 возбуждения с управляемым тиристорным ключом 4, регуля,тор 7 напряжения, входом связанный с выводами для подключения фаз якорной

35 обмотки синхронной машины 1,, а выходом — с входами управления управляемого тиристорного ключа 4 и шунтирующего вентиля 6, при этом регулятор 7

40 напряжения содержит трехфазный трансформатор 8, первичная обмотка которого связана с входом регулятора 7, одна вторичная обмотка подключена к входу источника 9 питания и опорного на- 45 .пряжения, линейное напряжение другой вторичной обмотки через однофазный выпрямитель 10 поступает на измерительный элемент 11, который представляет из себя фильтр, выполненный в

50 виде измерительного конденсатора с различными постоянными времени заряда и разряда, выход измерительного элемента ll подключается к входу компаратора 12, на другой вход которого подается эталонное напряжение от ис55 точника 9. Выход компаратора 12 через усилитель 13 подключен к выходу регулятора 7.

В случае высокого выходного напряжения синхронной машины шунтирующий вентиль 6, а также второй вывод обмотки 5 возбуждения через выход выпрямителя 3 могут быть подключены к выводу одной из фаз дополнительной якорной обмотки низкого напряжения или к одной из фаз якорной обмотки через понижающий трансформатор.

Устройство работает следующим образом.

При работе синхронной машины 1 на холостом ходу в обмотку 5 возбуждения поступает ток, обеспечиваемый в результате выпрямления управляемым тиристорным ключом 4 якорного напряжения. При работе синхронной машины 1 под нагрузкои ток в обмотке 5 возбуждения определяется суммарным напряжением якорной обмотки и выпрямителя 3 под действием сериесного трансформатора 2. Необходимое регулирование тока через обмотку возбуждения обеспечивается за счет изменения скважности выходного напряжения регулятора 7 напряжения, выходное напряжение регулятора 7 напряжения, поступая с частотой вдвое большей частоты выходного напряжения синхронной машины, обеспечивает открытие управляемого тиристорного ключа 4 и шунтирующего вентиля .

6 на положительной и отрицательной полуволнах опорного напряжения соответственно. При этом среднее значение напряжения на обмотке 5 возбуждения в зависимости от угла открытия управляемого тиристорного ключа 4 и шунтирующего вентиля 6 может оказаться положительным (угол открытия меньше 90 эл. град.) или отрицательным (угол открытия больше 90 эл. град,).

Регулятор 7 напряжения работает следующим образом.

Якорное напряжение синхронной машины 1 понижается с помощью трехфазного трансформатора 8. Источник питания и эталонного напряжения формирует напряжения питания схемы регулятора 7 напряжения и стабилизированное эталонное напряжение. Напряжение на выходе однофаэного выпрямителя 10 представляет собой пульсации с частотойЦ вдвое больше частоты якорного напряжения синхронной машины 1. Постоянная времени заряда измерительного конденсатора измерительного элемента 11 намного меньше постоянной времени разряда. С помощью компара30

5 15417 тора 12 сравнивается выходное напряжение измерительного элемента Il c эталонным. Сигнал на выходе компаратора 12 представляет собой широтноимпульсную модуляцию с частотой вдвое

5 больше частоты якорного напряжения синхронной машины 1. Сигнал с выхода компаратора 12 усиливается усилителем 13 и поступает на выход регуля- 1О тора 7.

На фиг.2 показаны диаграммы напряжений: Uö„ — напряжение на выходе однофазного выпрямителя 0, U " эталонное напряжение на выходе источника 9, U — напряжение на измерительном конденсаторе измерительного элемента 11, U - напряжение на выходе регулятора 7 напряжения, U+ — напряжение фазы якорной обмотки синхронной 20 машины 1, U> — напряжение на обмотке возбуждения при холостом ходе синхронной машины 1, U — напряжение на выходе выпрямителя 3 при работе син хронной машины 1 под нагрузкой, U — 25 напряжение на обмотке возбуждения синхронной машины 1 при работе под нагрузкой, д,, Ы,,...,о 6 — угол открытия управляемого тиристорного ключа 4 и шунтирующего вентиля б.

Благодаря подаче импульсов управ-: ления одновременно на управляемый тиристорный ключ 4 и шунтирующий вентиль 6 вдвое большей частоте импульсов управления по сравнению с часто35 той якорного напряжения синхронной машины 1 удается реализовать в переходных процессах отрицательное напряжение на обмотке возбуждения. В связи с этим ускоряется процесс восста- 40 новления напряжения. Для синхронных машин, работающих в емкостных режимах, существует проблема обеспечения низкого уровня напряжения возбужде5б 6 ния. Благодаря воэможности обеспечения отрицательных напряжений от якорной обмотки удается в установившихся емкостных режимах обеспечить любое малое напряжение.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения синхронной машины, содержащее сериесный трансформатор, подключенный первичными обмотками между выводами для подключения фаз якорной обмотки синхронной машины и нагрузки, с вторичными обмотками — к входу выпрямителя, управляемый тиристорный ключ, включен" ный между выводом для подключения нулевого вывода якорной обмотки синхронной машины и первым выводом обмотки возбуждения, второй вывод которой через выход выпрямителя связан с выводом для подключения одной из фаз якорной обмотки синхронной машины, шунтирующий вентиль, включенный между упомянутым выводом для подключения одной из фаз и точкой соединения первого вывода возбуждения с управляемым тиристорным ключом, регулятор напряжения, входом связанный с выводами для подключения фаэ якорной обмотки . синхронной машины, а выходом — с входом управления управляемого тиристорного ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения зоны допустимых режимов работы и повышения быстродействия, шунтирующий вентиль выполнен управляемым и подключен вхо" дом управления к выходу регулятора напряжения, который выполнен на основе широтно-импульсного модулятора.с удвоенной частотой управляющих импульсов по отношению к частоте якорного напряжения синхронной машины.

1541756

Составитель А.Бабак

Техред Л.Олийнык

Редактор M.Áëàíàð

Корректор M.Øàðîøè

Заказ 289 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101