Устройство для самовозбуждения синхронного генератора

 

. т ...итие-та, с и ъв ; %ямотен 1.1! - . ;

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«»765971

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27. 09. 78 (21) 2678458/24-07 (S )М. Кл. с присоединением заявки N9

Н 02 Р 9/38

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2309.80.бюллетень Ì9 35 (53) УДК 621.313. .322 ° 072.2 (088.8) Дата опубликования описания 27. 09. 80 (7 2) А в торы изобретения

О. Н. Аронов, Ю. В. Неклюдов, В. A. Мишарин и Н. A. Веселков

Мурманское высшее инженерное морское училище им. Ленинского комсомола (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ САМОВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области регулирования параметров синхронного генератора и может быть использовано в установках неизменного тока по схеме: синхронный генератор — неуправляе-5 мый выпрямитель-электродвигатель постоянного тока, применяемых преимущественно на судах технического и промыслового флотов.

Известна система самовозбуждения 10 синхронного генератора, состоящая из трансформатора фазового компаундирования с дросселем отбора и полупроводникового корректора f1), При этом вход измерительного блока корректора соединен с измерительным трансформатором тока главной цепи установки, а силовой элемент корректора и обмотка управления дросселя отбора подключены к источнику постоянного стабилиэи- 2О рованного напряжения.

Однако эта система сложна и быстродействие ее недостаточно.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является система самовоз- g5 буждения синхронного генератора, состоящая иэ управляемого подмагничиванием стержней трансформатора фазового компаундирования с магнитным шунтом, отделяющим обмотку напряжения и ЗО

2 вторичные управляющую и питающую обмотки корректора от токовой подсагничивающей и вторичной, включенной через выпрямитель на обмотку возбуждения генератора, а также взаимосвязанного с трансформатором полупроводникового релейно-импульсного корректора, измерительный блок которого и силовой тиристор, образующий.с обмоткой подмагничивания силовую цепь корректора, подключены соответственно к, управляющей и питающей обмоткам компаундирующего трансформатора (2). 3а счет жесткой магнитной связи этих обмоток с обмоткой напряжения и спе-, циальной схемы соединения обеспечивается относительно стабильное периодическое напряжение питания и опережающее его на 60 электрических градусов управляющее напряжение корректора.

Однако при- использовании синхронного генератора с. укаэанной системой возбуждения в установке неизменного тока, когда напряжение генератора, а следовательно, и напряжение питания корректора дестабилизируются, нормальная работа корректора становится невозможной. Подключение кОрректора к стороннему источнику стаби"

765971 лизированного периодического напряжения не решает проблемы в связи с тем, что не совпадают частоты питающего и управляющего напряжений, так как последнее пропорционально току главной цепи установки. Подключение силовой цепочки корректора к источнику постоянного напряжения исключается иэ-за того, что в этом случае не закрывается силовой тиристор. цель изобретения — стабилизировать ток при работе генератора. через выпрямитель на нагрузку постоянного тока.

Это достигается тем, что .устройство для автоматической. стабилизации тока синхронного генератора, включающее управляемый трансформатор фазового компаундирования с магнитным шунтом, отделяющим обмотку напряжения от токовой, подмагничивающей и вторичной, включенной через выпрямитель на обмотку возбуждения генератора, а 20 также взаимосвязанный с трансформатором полупроводниковый релейно-импульсный корректор, имеющий измерительный блок и силовой тиристор, образующий с подмагничивающей обмоткой силовую цепь корректора, снабжено измерительным шунтом в цепи нагрузки постоянного тока, трехфазным источником стабилизированного напряжения и однофазными трансформаторами управляющего и питающего напряжений, первичные обмотки которых. включены на разные фазы трехфазного источника стабилизированного напряжения, а вторичные — соответственно на вход измерительного блока и на силовую цепь корректора, причем на вход измерительного органа также подключен измерительный шунт в цепи нагрузки постоянного тока.

Для обеспечения возможности функционирования установки при различных 40 уставках неизменного тока в главной цепи параллельно вторичной обмотке трансформатора управляющего напряжения включен потенциометр.

На Фиг. g представлена принципиаль-45 ная схема устройства для самовозбуждения генератора; на фиг. 2 - кривые, поясняющие работу устройства.

Система Возбуждения синхронного генератора 1 содержит управляемый помагничиванием стержней трансформатор

2 фазового компаундирования с магнитным шунтом 3, отделяющим обмотку напряжения 4 и вторичную управляющую 5 и питающую 6 обмотки корректора от токовой 7, подмагничивающей 8 и вторич-. ной 9, включенной через выпрямитель

10 на обмотку возбуждения 11, а также полупроводниковый релейно-импульсный корректор 12, имеющий измерительный блок 13 и силовой тиристор 14, образу-ф) ющий с обмоткой 8 силовую цепь коррек- тора. На их входы в установке неизменного тока вместо отключенных обмоток 5 и 6 трансформатора 2 соединяются вторичные обмотки однофазных трансформаторов управляющего 15 и питающего

16 напряжения, первичные обмотки которых подключены соответственно к фаэам A-В и А-С. На вход блока 13 последовательно с цепью вторичной обмотки трансформатора 15 также включается цепь датчиков тока, состоящая из измерительного шунта 17- Потенциометр

18, соединенный параллельно вторичной обмотке трансформатора 15, служит.для изменения уставки тока в цепи постоянного тока установки.

Устройство работает следующим образом.

При работе синхронного генератора

1 в режиме неизменного тока питание блок 13 и силовой цепи корректора, состоящей из тиристора 14 и обмотки

8, осуществляется соответственно от трансформаторов 15 и 16. Подключение обмоток этих трансформаторов согласно схеме на фиг. 1 обеспечивает получение на зажимах вторичных обмоток упРавляющего напряжения 01, отстающего от него на 60 электрических rpaдусов, питающего напряжения О ь(фиг.2)

Сигнал, пропорциональный току в главном контуре установки, 0„„, снимаемый с измерительного шунта 17, суммирует ся на входе блока 13 с напряжением

U< и сравнивается с напряжением установки О3, которое обусловлено стабилитроном в схеме блока 13. Если суммарное напряжение 0 +0„7больше 0, 45 17 то происходит пробой стабилитрона, с выхода блока 13 поступает импульс тока 1 на управляющий электрод тиристора 14 и в результате к обмотке. 8 приложено напряжение положительной полуволны 08. Таким образом, при отклонении тока в главном контуре сверх заданного значения по обмотке 8 протекает ток, увеличивающий магнитное сопротивление стержней сердечника, что приводит к уменьшению ЭДС обмотки 9 и, в конечном счете, раэвозбуждению генератора 1 и восстановлению заданного значения тока, а при отклонении тока ниже заданного значения, наобОрот, к закрыванию тиристора, размагничиванию трансформатора 2 подвоэбуждению генератора 1 эа счет определенного соотношения витков первичных обмоток 4, 7 и вторичной 9, обеспечивающего превышение требуемого тока возбуждения, что также приводит к восстановлению заданного значения йока в главном контуре.

Устройство расширяет Функции систегаи самовоэбуждения синхронного генератора, что позволяет использовать генератор в установках неизменного тока. При этом не возникает необходимости в разработке и подключении к генератору специального регулятора, не требуется существенных затрат на переоборудование имеющейся системы возбуждения, а также сохраняется возможность переключения генератбра в

765971 сеть неизменного напряжения, что весьма существенно в связи с актуальностью проблемы повышения коэффициента использования генераторов, например, на судах, где имеются движительная установка неизменного тока и общесудовая сеть неизменного напряжения.

Формула изобретения

1. Устройство для самовоэбужденйя синхронного генератора, включающее управляемый трансформатор фазового компаундирования с магнитным шунтом, отделяющим обмотку напряжения от токовой, подмагничивающей и вторичной, включенной через выпрямитель на об- 15 мотку возбуждения генератора, а также взаимосвязанный с трансформатором полупроводниковый релейно-импульсный корректор, имеющий измерительный блок и силовой тиристор, образующий с под- Я© магничивающей обмоткой силовую цепь корректора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизацйи тока при работе генератора через выпрямитель на нагрузку постоянного тока, устройство снабжено измерительным шунтом в цепи нагрузки постоянного тока, трехфаэным источником стабилизированного напряжения и однофазными трансформаторами управляющего и питающего напряжений, первичные обмотки которых включены на разные фазы трехфазного источника стабилизированного напряжения, а вторичные — соответственно на вход измерительного блока и на силовую цепь корректора, причем на вход измерительного органа также подключен измерительный шунт в цепи нагрузки постоянного тока.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности функционирования установки при различных установках неизменного тока в главной цепи, параллельно вторичной обмотке, трансформатора управляющего напряжения включен потенциометр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аронов О. Н., Максимов l0. И.

Использование самовозбуждающихся синхронных генераторов в гребных электри« ческих установках. М., Судостроение, 1966, У 7, с. 40-42.

3. Синхронные генераторы серии

ГМС на 500 и 750 об/мн., Электрические машины. Каталог. Отделение ВНИИЭМ по НТИ в электротехнике. М., Информэлектро, 1973, 11 с., с изменениями

Р 1; 1975, 2 с, Р 2, 1977, с.2.!! !

765971

Фиг.2

Составитель К. Фотина

Редактор О. Стенина ТехредМ. ЛевицкаяКорректор Г. Решетник

Заказ 6524 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4