Устройство для гашения поля в синхронных машинах при авариях

 

№ 28260

Класс 21cII, 34

АВТОРСКОЕ;СВИДЕТЕЛЬСТВО,, НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для гашения поля в синхронных машинах при авариях.

К авторскому свидетельству К. И. Шенфера, заявленному

11 сентября 1931 года (спр. о перв. ¹ 94368).

О выдаче авторского свидетельств1 опубликовано 30 ноября 1932 года.

Как известно, при коротком замыка= нии отдельных витков рабочей обмотки синхронной машины (так называемом, витковом коротком), а также при,соединении на землю всегда возникает большая опасность для электрической машины, грозящая выгоранием активного железа и самой обмотки. При этом рчзрушения, обычно, бывают тем больше, Чем медленнее постоянный ток возбуждения, а следовательно и магнитный поток будут после аварии уменьшены до нуля. Известны методы, дающие возможность при аварии весьма быстро уменьшать магнитный поток возбуждения машины до нуля, (так называемое

„гашение" магнитного поля).

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают известные схемы возбуждения синхронных машин; фиг. 3 — схему возбуждения, снабженную предлагаемым устройством.

Среди большого числа различных предложенных методов борьбы. с описанным выше явлением весьма удачным является предложение Рюденберга, иллюстрируемое схемой фиг. 1.

На фиг. 1 показана обмотка возбуждения N синхронной машины, обтекаемая постоянным током 1, который получается от якоря А везбудителя. При нормальном режиме рубильник S должен быть замкнут. При внутреннем междувитковом коротком замыкании или соединении обмотки на землю, при помощи реле (не показанного на чертеже) рубильник 5размыкается, вследствие чего в цепь якоря возбудителя А включается сопротивление r, и ток якоря

1 1 падает почти до О. Ток в обмотке возбуждения М синхронной машины, при этом, благодаря большой величине самоиндукции обмотки h1 сразу до нуля упасть, однако, не может. Так как путь в якорь А для этого тока теперь при разомкнутом рубильнике S (и достаточном большом сопротивлении r) пЬчти закрыт, то этот ток принужден направиться в обмотку возбуждения В возбудителя; этот ток i, на фиг. 1 показан пунктирными стрелками. Вышеупомянутый ток i, уместно было бы здесь назвать экстра-током размыкания.

На фиг. 1 видно, что ток размыкания i, имеет обратное направление по сравнению с тем током возбуждения i, который обычно течет по обмотке В при нормальном режиме.

Так как электромагнитная энергия, запасенная в обмотке возбуждения М, обычно бывает относительно весьма большой, то и экстра - ток размыкания i в первый момент после размыкания рубильника S имеет величину, значительно большую тока i.

Так как ток i, направлен противоположно току i, то при этих условиях происходит весьма частое изменение направления магнитного потока возбуждения, создаваемого обмоткой В на обратное, в результате чего электродцижущая сила якоря возбудителя А меняет свой знак; последнее влечет за собой быстрое падение магнитного потока, создаваемого обмоткой М де О, т. е, бы.строе, так называемое. „гашение" этого потока.

Однако, схема фиг. 1 имеет два недостатка: 1) после размыкания рубильника

S при аварии происходит изменение полярности возбудителя А; 2) эта схема не допускает так называемого каскадного возбуждения. Что метод „гашения" магнитного поля по Рюденбергу неприменим в случае „каскадной" схемы возбуждения, поясняет фиг. 2, где эта схема изображена и из которой видно, что при независимом питании обмотки возбуждения В- не представляется возможным включение рубильника S (фиг. 1) таким образом, чтобы „гашение" магнитного поля было возможным. Оба вышеуказанных недостатка могут быть устранены путем применения новой схемы, изображенной на фиг. 3.

На этой. схеме имеются следующие обозначения: М вЂ” обмотка электромагнитов возбуждения синхронной машины;

А — якорь первого (главного) возбуди-. теля;  — обмотка возбуждения возбудителя; а.— якорь второго вспомогательного) возбудителя; b — обмотка возбуждения вспомогательного возбудителя; R — R — регулирующие реостаты;

r — сопротивление, включаемое в цепь якоря А в .момент размыкания рубильника S.

Схема фиг. 3 отличается от общеизвестной схемы фиг. 2 тем, что здесь обмотка В возбуждения главного возбудителя питается не от одного только якоря а, но одновременно также и от якоря А. При этой схеме ток г, текущий в обмотке возбуждения В главного возбудителя, будет устанавливаться суммой электродвижущих сил А и а главното и вспомогательного возбудителей

Изменяя сопротивление реостата R, мы изменяем тем самым электродвижущую силу Е, а вместе с тем и токи i и Х

Таким образом, изменяя при помощи реостата R величину сравнительно небольшого тока i, мы можем достичь соответствующего изменения величины сравнительно большого тока J, текущего в обмотке возбуждения . И.

При новой схеме фиг. 3 . гашение" магнитного поля осуществляется, так же как и при схеме фиг, 1, путем размыкания рубильника S.

Разомкнув последний и включив таким образом - большое сопротивление ч в цепь якоря А, мы увидим, что экстраток размыкания с (показанный на фиг. 3 пунктирными стрелками) потечет в на-, правлении, обратном току i; если при эгом ток ю будетбольшетока,произойдет изменение направления потока обмотки В, а вместе с тем изменится также направление электродвижущей силы

Е, что повлечет за собой быстрое „гашение" потока обмотки В.

Изменения полярности вспомогательного возбудителя а при этих условиях опасаться не приходится, так как часть экстра-тока размыкания (см. пунктирную стрелку), зашедшего в цепь возбуждения b вспомогательного возбудителя, будет протекать в том же направлении, что и стационарный ток возбуждения i (фиг. 3).

Предмет изобретения.

Устройство для гашения поля в синхронных машинах при авариях, состоящее из главного возбудителя, вспомогательного возбудителя с шунтовой обмоткой возбуждения с б льшим индуктивным сопротивлением и рубильника, шунтированного большим сопротивлением и включенного в цепь якоря главного возбудителя, отличающееся тем, что с целью поддерживания полярности главного возбудителя неизменной при размыкании,рубильника в цепи якоря указанного возбудителя, якорь а вспомогательного возбудителя включен последовательно в цепь шунтовой обмотки В возбуждения главного возбудителя А.

Тип, «Искрами