Самовозбуждающийся синхронный генератор

 

,11в 60946

Класс 21d-, 3

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Т 1: l

3 /,, !

С. В. Крауз, Б. Д. Садовский и T. Г. Сорокер

САМОВОЗБУЖДАЮЩИ ЙСЯ СИ НХРО Н НЫ и ГEH ЕРАТ0Р

Заявлено 27 января 1940 г. аа М 29375 301853 в Народный Комиссариат электропром!яи!левиости ССС:Р

Предметом настоящего изобретения является самовозбуждающий«я синхрОнныи ГенерятОр, 11ме101ц1!и нспО:!яризОВВН!11>Iи рОтОр «явно Выраженными полlос2ми Оез 00310ТКН ВОЗО> >кдени>1, де11стВН00 KoTopol О 0«iloВано IB >!спользОВянии !В.lспl!я реяктиВПОГО ямОВО30s жден11я «HHxj;0Hного генератора при работе его на емкость.

Предлагаемый самовозбу>кда!Ощ..!йся синхро Пый ге;!ератop отлпЧЯСТСЯ TC I, HTO, C UP Iblo ПОВЫШСНИЯ СТЕПЕH:.! CTBtH!;123 111!iii l!2!I PS>KCH:iH генератора при изменяющейся нагруBKO, выполненный из обы !ПО!! «тялп рОтОр сняб KBH поперечными прорсзя,11!., I, !SI gollocHIIIT, lb!! o! i «TB L) J!. 111зации пр!ГмеHeHbl включенные последовательно с и-lI ðó3кОй ко!1тенсаторы или сериесный TpaHcipop lBTop, к ВтОр !чнои Оомоткс котороГО приКЛIОЧЕНЫ & ОНДЕНСЯТОРЫ. тО 10 и ПИТО 1ЬНО ДЛЯ CT201!Л1132!IH!l П !> .! М«НЕН ТЯКЖЕ 2BTOTP2 H«)OP IBTOP, KÎTOPbi H ВК. IОЧЕН ПОСЛ«ЛОВ Я ТС I bH0 « !i 2ÃÐÒ 3 КОН, Я K сред! ей To IKc Pcо Об>!Отки HO/K.". !o:!c. Oд! H !13 3!! Kl:>!ОВ тр нсфор.;1итора, соединенного с ко!!де IOBTopaì;!.

НЯ фиг. 1, 2, 4, 6 ii 7 изображен; принципиальная схсх!а устройства !

l несколько ВВрНВНТоВ Выполнения пре;!«12Г2емОГО Гспеоаторя; ня фиГ. 3 и Π— дияГряммы, пОясня10щис принцип p200TI I ГенepBTop2.

Генератор (фиг. 1) представляет собою обычную синхронную электрическую машину с явно выраженными полюсами, но ое3 обмотки возбуждения и с наличием в полюсах прорезей для обеспечения в машине насыщения магнитной цепи при сравнительно малой напряженности магнитного поля.

Возбуждение генератора производится при помощи возбудителя, состоящего из специального трансформатора, ко вторичной обмотке которого присоединяются конденсаторы. Включение может быть осуществлено различными способами.

К зажимам быстронасыщающегося синхронного генератора (фиг. 2) присоединен повысительный трансформатор с низким насыщением сердечника. Ко вторичной обмотке трансформатора присоединена батарея конденсаторов. Повышением напряжения на зажимах батареи конденсаторов при помощи трансформатора достигается многократное уменьшение емкости конденсаторов. № 60946

Кривая 1 диаграммы (фиг. 3) представляет собою зависимость напряжения U на зажимах генератора от намагничивающего (емкостного) тока I в статоре, а прямая линия 2 является зависимостью напряжения U на зажимах трансформатора-возбудителя, ко вторичной обмотке которого присоединена батарея конденсаторов, от величины тока 1 в первичной обмотке.

При наличии остаточного магнетизма машина может возбуждаться дс тех пор, пока напряжение U, на ней не будет равно величине, соответствующей пересечению характеристик 1 и 2 (точка а) .

При наличии нагрузки с индуктивным коэффициентом мощности индуктивная составляющая тока будет влиять на машину размагничивающе, что приведет к уменьшению напряжения U на зажимах ма-. шины.

В этом случае рабочие точки б. и б> на обеих кривых будут соответствовать токам 1» и 1 .

Однако можно подобрать рабочую зону кривой напря>кения та«, что весь диапазон нагрузки будет целиком соответствовать насыщенной части нагрузочной характеристики. Тогда можно добиться того, что НрН

ll3менении EE BE p> 3l(ET колеба нне напряжения Не HbiHäåò 3 а нужны с il ретелы.

На фиг. 4 приведен вариант выполнения генератора, по которому трансформатор заменен высоковольтной обмоткой, зало>кенно I в пазы статора синхронной машины.

Повысите IbHbIA трансформатор AEO>KCT быть BbIHO IHcll та«>«е c. Bblсоконасыщенным сердечником.

Кривые зависимости напряжения L на за>кимах генератора и трансфор»aTopa от тока 1 статора для этого случая приведены на фиг. 5. ,здесь кривая 1 — зависимость напряжения на зажимах генератора и кривая 2 — зависимость напряжения трансформатора от тока статора.

Участок кривой Ов, соответствующий тому напряжению на зажимах трансформатора, при котором насыщение сердечника еще не наступило, будет прямолинейным. Далее по мере насыщения сердечника трансформатора индуктивная составляющая тока в возбудителе начEEET 0bICTp0 B03pBCTBTb, H> CJIe+OBBTe;IbHO, преобладание e ii»OCTITOI O TO«B начнет убывать. Зто явление вызовет загиб кривой 2, где участок вг соответствует напряжению, при котором сердечник трансформатора уже насытился.

Как и в первом случае, на холостом ходу генератор самовозбудится дс величины U соответствующей пересечению кривых 1 и 2 (точка а). При наличии нагрузки с индуктивным коэффициентом мощности напря>кение на зажимах машины будет несколько уменьшаться, но вследствие уменьшения напряжения на за>кимах трансформатора, нась.щение его сердечника также оудет уменьшаться, что приведет « увеличению преооладания емкостного тока возбудителя и, следователь lo, к компенсации индуктивной составляющей тока нагрузки. В этом случае рабочие точки на кривых будут соответствовать точкам о» и á>.

Вследствие насыщения трансформатора-возбудителя можно подобрать такую рабочую зону кривых напря>кения, что при широком диапазоне изменения нагрузки колеоание напряжения будет весьма незначительным.

В случае потребности большей степени точности стабилизации напря>кения применяются два дополнительных средства.

Во-первых стабилизация прп помощи емкости, включенной последовательно с генератором. В этом случае для уменьшения емкости последовательно включенной батареи конденсаторов применяется сериес¹ 60946 ный повысительный трансформатор Т, (фиг. 6), ко вторичной обмотке которого присоединены конденсаторы. При протекан««««рабочего тока через сериесный трансформатор будет происходить компенсация индуктивной составляющей рабочего напряжения и тем самым эффект размагничивания генератора будет сведен к минимуму. Трансформатор Т, может быть также включен между генератором и возбудителем.

Во-вторых, стабилизация при помощи автотрансформатора, называемого компаундным трансформатором и включенного последовательно с нагрузкой (фиг, 7). К средней точке обмотки этого трансформатора .«рисоединен Один из зажимов трансформатора, и котором« приключе««ы .онденсаторы. При изменении рабочего тока в генераторе и уменьшении напряжения на зажимах генератора схема с компаундным трансформатором компенсирует это уменьшение напряжения соответственным перераспределением напряжений Li, и U.. на половинах своей обмотки и тем поддерживает неизменным напряжением,L о на зажимах нагрузки.

Предмет изобретения

1. Самовозбуждающийся синхронный генератор, имеющий неполяризованный ротор с явно выраженными полюсами и без обмотки возбуждения, и возбуждаемый при помощи приключенных (например, через трансформатор) к его зажимам конденсаторов, о тл ич а ющи и ся тем, что, с целью повышения степени стабилизации напряжения генератора при меняющейся нагрузке, выполненный из обычной стали ротор снабжен поперечными прорезями.

2. При генераторе по п. 1 применение для дополнительной стабилизации включенных последовательно с нагрузкой конденсаторов или сериесного трансформатора, к вторичной оомотке которого приключены ко««де««саторь«.

3. При генераторе по п. 1 применение для дополнительной стабилизации автотрансформатора, который вк«ночев последовательно с нагрузкой, а к средней точке его обмотки подключен о..«««н из зажимов трансформатора, соединенного с конденсаторами. № 60946 фиг 6 фиг2 фиг! иг.3 фиг,7

Объем 0,35 изд. л.

Цена 5 кон.

Формат бум. 70,108 /i6

Тира>к 200

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6

Подп. к печ. 15/IV — 62 r .1ак, 1123/15

Редактор Ю. Б. Городецкий

Техред Т. П. Курилко Корректор В. Андрианова

Типографии, пр. Сапунова, 2.