Устройство для самовозбуждения -фазного явнополюсного синхронного генератора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 64О4! 3

Со,оа Советских

Социалистических

Республик

1 " " .";:::.:;.:-,.;„(51) М,1хз г Н 02 Р 9i38 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.07.76 (21) 2381054 24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.12.78. Б|оллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 17.01.79

Государственный комитет (53) УД1х 621.313.322. .013:62.07 (088.8) па делам изобретений и открытий (72) Автор ы изобретения

В. Я. Вейгандт, В. Г. Кузенков и В. Г. Несветаев (71) 3 а яв и тель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ САМОВОЗБУЖДЕНИЯ

m-ФАЗНОГО ЯВНОПОЛЮСНОГО СИНХРОННОГО

ГЕНEPATOPA

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть,использовано B устройствах для самовозбуждения многофазных явнополюсных синхронных генераторов.

Известны устройства для самовозбуждения и о беспечения возбуждения синхронных машин от высших гармонических соста вляющих поля возбуждения во всех режимах от холостого хода до короткого за- 1о мыкания. Для обеспечения возбуждения в указанных режимах на статоре синхронной ма шины рааположены дополнительные катушечные группы, соединяемые последовательно с основными якорными обмотками.

При протекании тока по этим группам, магнитодвижущая сила этих катушек, искажает основное поле возбуждения, что вызывает наведение в якорной обмотке возбуждения дополнительной ЭДС, которая через выпря- 20 митель посту1пает в обмотку возбуждения основной машины {1). Недостатком этого устройства является наличие дополнитель,ных обмоток, рассчитанных на полный ток нагрузки, .а также .плохая форма ЭДС вы- 25 ходного напряжения из-за искажения формы поля.

Другое из известных устройств устраняет недостаток, связанный с наличием дополлительных катушек, и имеет с целью выяв- зо ления высших гармонических составляющих поля возбуждения либо 1тп+1)-фазный выпрямитель, вход которого подключен к фазам и нулевой точке якорной обмотки генератора,либо трансформатор, вторичная обмотка которого, соединенная по специальной схеме через выпрямитель, подключается к обмотке возбуждения. Для культивации

3-ей гармоники поля возбуждения в конструкции применена специальная геометрия полюсов генератора (2). Недостатком этого устройства также является искажение фореиы кривой выходного напря>кензтя, а также то, что элементы системы возбуждения приходится рассчитывать, исходя из аварийных режимов, что увеличивает их вес и та.баритьк

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для самовозбуждения явнополюсных синхронных генераторов, кото",ое содержит mфазный синхронный генератор, якорная обмотка которого соединена «звездой» с нулевым выводом, m-фазный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в

m-фазную «звезду» и подключены к фазам синхронной машины и ее нулевому выводу, а вторичные обмотки соединены в разомкнутый m-угольник, разомкнутые, вершины которого подключены к двухфазному мосто64О413

3О

45

5О

65 вому выпрямителю, выход которого соединен с обмоткой возбу>кдения, и конденсат.ор ы.

Известное устройство за счет соединения вторичных обмоток трансформатора в разомкнутый треугольник обеспечивает возбуждение генератора от третьей гармонической фазного на пря>1сения в режиме короткого замыкания и компаундHpîâàíèå в режиме работы с нагрузкой. Возбуждение генератора в режиме холостого хода и независимая от нагрузки составляющая возбуждения обеспечиваются дополнительным источником, 1апример электромашинным воз будителем.

Недостатком этого устройства является то, что элементы устройства возбуждения: трансформатор, выпрямитель и конденсаторы, — рассчитанные на обеспечение форсировкп возбуждения при коротких замыканиях генератора, в режиме холостого хода не загру>кены, а в режиме работы с нагрузкой загружаются незначительно. Необходимость применения дополнительного источника (возбудителя) и недогрузка элементов устройства в указанных режимах приводят к повышению массо-габаритных показателей системы возбуждения в,целом.

Целью изобретения является повышение надежности работы и,снижение массо-габаритных показателей. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для самовозбуждсния IIBHQIIIDJIIoGHbix сичхронных генераторов,параллельно с указанным выпрямителем включен (m — 1)-фазный мостовой BbIIIIpiivIHTcJIb, подключенный к замкнутым вершинам m-фазного угольника вторичных обмоток трансформатора, а нулевы выводы якорной обмотки генератора,и трансформатора соединены через конденсатор.

На чертенсе представлена принципиальная электрическая схема устройства самовоз буждения.

К выводам якорной обмотки 1 генератора подключены первичные обмотки 2 трехфазного транофор|матора, соединенные

«звездой». Нулевая точка первичной обмотки через конденсатор 8 подключена к нулевой точке якорной обмотки 1 генератора. Обмотка воз буждения 4 генератора получает питание от двухфазного мостового выпр я мителя 5, подсоединенного к разомкнутым,выводам втори гных обмоток 2 трансформатора, соединенных в разомкнутый треугольник, и от дополнительного мостового выпрямителя 6, подключенного к вершинам разомкнутого треугольника.

Возбуждение генератора в режиме холостого хода осуществляется от основной гармонической составляющей, а в режиме нагрузки и несимметричных коротких замыканий от основной и m-ной гармонических составля1ощи. ., а в режиме трехфазного корот1со1.0 замыкания oT ill-ной гармони 1еско11 составляющей фазного напряжения синхронного генератора.

Для обсспечения независимой настройки величин;составля1ощих возбуждения от основной и m-ной гармонических составляю1ц11х конденсаторы включены в цепь нулевого провода между нулевыми точками .перви чной обмотки трансформатора и синсхронного генератора, а сами первичные обмотки трансформатора подключены непосредственно к выводам синхронного генератора.

При этом составляющая возбуждения от основной гармонической настраивается изме.нением коэффициента трансформации тран форматора, а необходимая величина составляющей от m-ной гармонической фазного напряжения сиснхронно10 генератора настраивается изменением емкости конденсаторов, включенных в нулевой провод.

Выпрямители 5 и б по основной гармонической составляющей фазного напряжения генератора работают аналогично трехфаз.ному мостовому выпрямителю, а по третьей гармоничеакой — как двухсцазный мостовой выпря митель.

Емкость конденсатора 8 и коэффициент трансформации трансформатора 2,подбираются такими, чтобы выполнялось нес>бходимое соотношение составляющих возбуждений,от основной и третьей гармонических фазного напряжения, генератора для обеспечения питания обмотки возбу>кдения во всех эксплуатационных и аварийных режимаа,х.

Таким образом предложенное устройство для самовозбуждечия содержит то >ке количество элементов, что и иззестное,,но обеспечивает все эксплуатационные и аварийные режимы работы без дополнительного источника (возбудителя), только за счет статических элементов. Этим повышается ,надежность,и снижаются массо-га баритные показатели системы возбуждения.

Формула изобретения

Устройство для самовозбуждения m-фазного явнополюсного синхронного генератора, якорная обмотка которого соединена

«звездой» с нулевым выводом, содержащее

m-фазный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в m-фазнусо

«звезду» и подключены к фазам синхрон. ного генератора и его нулевому выводу, а вторичные обмотки трансформатора соединены в разомкнутый m-фазный угольник, разомкнутые выводы которого подключены к двухфазному мостовс му выпрямителю, вы«од которого соединен с обмоткой возбу>кчения, и конденсаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения на ">кности работы и сии>кения,12ссо-габаритны.,,показателей, параллельно с указанным HûnðHМитСЛЕМ ВКЛ1ОЧСН (m — 1)-фаЗНЫ:;vIOCTOBOII выпрямитель, пс дк, .1с.1с:: 1ый1 1 замклутым

640413 № 3025450, кл. 322 — 28, свидетельство СССР

P 9/38, 1959.

Составитель А. Лебедев

Техред А. Камышникова

Корректор С. Файн

Редактор В. Левитов

Заказ 1002/1561 Изд. № 802 Тираж 850 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» вершинам m-фазного угольника вторичных обмоток трансформатора, а нулевые выводы якорной обмотки генератора и трансформатора соединены через конденсатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 433613, кл. Н 02 P 9/14, 1971.

2. Патент США

1962.

3. Авторское

¹ 139359, кл. Н 02

)

I 1 г з