Устройство для ограничения температуры обмотки ротора синхронного двигателя

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

/(((I

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 01 VI1.1968 (№ 1251172/24-7) Кл. 21Ф, 6/О1-:, с присоединением заявки №

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР.Приоритет

Опубликовано 14.1X 1970. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 2.XII.1970

МПК Н 02р 9/32

УДК 621.313.12.07 (088.8) Авторы изобретения

И. А. Зборовский, В. Г. Накрохин и А. А. Янко-Триницкий

Уральский политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ОБМОТКИ РОТОРА СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Известны устройства для ограничения температуры обмотки ротора синхронного двигателя, содержащие измерительный орган, источник эталонного напряжения и интегрирующий элемент. Принцип действия таких устройств основан на измерении ((iy — If ) dt, о где т,— ток возбуждения;

1 „— номинальный ток возбуждения.

Если ток возбуждения превосходит номинальный, то система автоматического регулирования действует независимо от температуры обмотки ротора даже при холодном роторе, что является существенным недостатком известных устройств.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем в качестве измерительного органа применен магнитный усилитель с отрицательной обратной связью и двумя обмотками управлсния, одна из которых подключена к шунту в цепи обмотки ротора, другая — к делителю напряжения обмотки ротора, а выход магнитного усилителя, соединенный с источником эталонного напряжения, через сопротивление, конденсатор и диод подключен на вход интегрирующего элемента.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема описываемого устройства.

Устройство ограничивает токи ротора и статора таким образом, что температура обмотки возбуждения не превосходит допустимую, но начинает действовать лишь тогда, когда температура ротора приближается к допустимой.

Принцип ограничения температуры обмотки ротора основан на измерении.

rf If — Uf — Р„., где г — допустимое сопротивление обмотки возбуждения;

I<, U,— некоторые средние значения тока и

15 напряжения в обмотке возбуждения.

Допустимое сопротивление гу однозначно д определяется заданной допустимой температурой обмотки возбуждения.

20 По своему принципу предлагаемое устройство дает возможность ограничивать температуру обмотки ротора как в статических, так и динамических режимах.

Устройство включает магнитный усилитель

25 МУ с самонасыщением и двумя обмотками управления: по току Wr, которая подключена на шунт III в цепи обмотки возбуждения ОВ, и напряжению W . С целью исключения влияния на работу устройства изменения напряже30 ния питания магнитного усилителя, т. е. на281621

KrlyWr + KvUrWv. пряжения сети 50 га, магнитный усилитель охвачен сильной отрицательной обратной связью, в которую кроме обмотки обратной связи W,, входит сопротивление r>, Необходимая рабочая точка на характеристике магнитного усилителя задается током обмотки смещения Wc . Стабильность выбранного режима обеспечивается высокой стабильностью источника постоянного напряжения U<, который используется в качестве напряжения смещения магнитного усилителя эталонного напряжения в схеме сравнения.

Схема сравнения состоит из источника эталонного напряжения U<, сопротивления r> и делителя напряжения сопротивления r3, при помощи которого осуществляется установка уровня ограничения температуры. Делитель напряжения (сопротивления) r4 позволяет устанавливать равенство намагничивающих сил обмоток Wr u Wv при заданном сопротивлении обмотки ротора, а следовательно, температуры.

Большая инерционность звена, включающего сопротивления r>, rz и r,.- и конденсатор С на выходе магнитного усилителя, а также большая постоянная времени магнитного усилителя необходимы для исключения влияния быстроизменяющихся величии на систему автоматического регулирования возбуждения

А РВ.

Равенство намагничивающих сил обмоток управления Wr и Wv, т, е. KrWrlz — КvUvUy устанавливается сопротивлением r< после длительной работы машины в номинальном режиме. О выполнении этого равенства можно судить по напряжению U,„,, которое должно быть в этих условиях одним и тем же при наличии и отсутствии токов в обмотках управления Wr H Wv. При этом напряжение на выходе магнитного усилителя U, îïðåäåëÿåòся заданным током смещения магнитного усилителя, а напряжение на выходе схемы сравнения U, — положением ползунка делителя т,. При помощи делителя i3 в режиме длительного номинального режима устанавливается напряжение U,=О. Изменение температуры обмотки возбуждения приводит к изменению ее сопротивления, а следовательно, к неравенству

Если температура возрастает, то

KrWт1 <, КЛ иИу, если уменьшается, то

KrWgI ) KvWvUr.

В первом случае происходит уменьшение напряжения на выходе магнитного усилителя, а во втором увеличение U,, При этом напряжение на выходе сравнения U, имеет соответственно отрицательное или положительное значение.

При отрицательном напряжении U, диод D открыт, и это напряжение прикладывается к выходу интегрирующего устройства

HK Из напряжения АРВ вычитается напряжение с выхода интегрирующего устройства и подается на усилитель УУ регулирующего устройства ВУ. В результате напряжение на выходе возбудителя Uf поддерживается на таком уровне, что температура обмотки ротора не может превзойти допустимую.

Такое выполнение устройства позволяет упростить конструкцию и повысить его надежность.

Предлагаемое устройство применяется для ограничения нагрева обмотки возбуждения синхронных машин: как двигателей, так и генераторов, снабженных АРВ, но может быть также использовано для ограничения нагрева обмоток возбуждения машин постоянного тока.

Предмет изобретения

Устройство для ограничения температуры обмотки ротора синхронного двигателя, содержащее измерительный орган, источник эталонного напряжения и интегрирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в качестве измерительного органа применен магнитный усилитель с отрицательной обратной связью и двумя обмотками управления, одна из которых подключена к шунту в цепи обмотки ротора, другая — к делителю напряжения обмотки ротора, а,выход магнитного усилителя, соединенный с источником эталонного напряжения, через сопротивление, конденсатор и диод подключен на вход интегрирующего элемента.

281621 ов

Составитель В, Круглова

Редактор А. Ю. Пейсоченко Текред Т. П. Курилко Корректор Л. Б. Бадылама

Заказ 3435/9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и отирытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2