Устройство для возбуждения бесщеточной синхронной машины

 

(„)907754

ОП ИСАНИ Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.03.80 (21) 2897613/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.

Н 02 P 9/14

Гееударетееннме кемлтет (53) УДК 621.313. .322.013.8:

: 621. 316. 722 (088.8) Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.82 по делам нзебретений и еткрмтий (72) Авторы изобретения

Б. В. Лукутин, А. А. Трубицын и А. Б. Цукублин-—

Томский ордена Октябрьской Революции и орде 1а Трудового. Красного

Знамени политехнический институт им1 С. М. Кирова (71) Заявитель (54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖД1 НИЯ БЕСЩЕТОЧНОЙ

СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования возбуждения синхронных машин, в частности генераторов, с целью стабилизации их выходного напряжения.

Известно устройство для бесщеточного регулирования возбуждения синхронных генераторов, содержащее возбудитель — обращенную синхронную машину, к якорной обмотке которой подключен управляемый выпрямитель, питающий обмотку возбуждения 1о управляемого генератора. Сигналы управления для вращающегося выпрямителя формируются с помощью специального генератора управления (1).

Недостатками этого устройства являются необходимость передачи управляющих

15 сигналов через воздушный зазор, а также сложность определения момента выработки управляющего сигнала особенно при изменении в широких пределах режимов генератора (скорость вращения, величина и 20 характер нагрузки).

Известна также бесконтактная система возбуждения синхронных машин, в которой применен специальный генератор управления, якорная обмотка которого через фор- мирователи импульсов подключена к управляющим электродам тиристоров вращающегося выпрямителя. Плавность регулирования осуществляется путем фазового сдвига выходного напряжения генератора управления, для чего изменяется величина и направление токов в двух парах взаимно перпендикулярных обмоток возбуждения (2) .

Недостатками данного устройства являются: относительная сложность генератора управления и регулятора напряжения,невозможность обеспечения режима самовозбуждения управляемого си нхронного генератора, а также необходимость усложнения схемы при работе в широком диапазоне изменения скоростей вращения. приводного вала.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для возбуждения бесщеточной синхронной машины, содержащее синхронный возбудитель, якорные обмотки которого через двухполупериодный полууправляемый вращающийся выпрямитель с тиристорами в одной группе соединены с обмоткой возбуждения основ907754 ной синхронной машины, а управляющие электроды тиристоров подключены к катодам разделительных диодов, аноды которых объединены, и вспомогательную синхронную машину, установленную на одном валу с возбудителем, причем якорные обмотки вспомогательной синхронной машины выполнены магнитно независимыми от якорных обмоток возбудителя, и с числом фаз равным числу фаз для якорных обмоток возбудителя, расположены на роторе и подключены к дополнительному двухполупериодному мостовому выпрямителю, выходы постоянного тока которого соединены с нагрузочным резистором (3) .

Недостатком известного устройства является сложная схема источника модулирующего сигнала, наличие на роторе специального фильтра, выделяющего высокочастотную составляющую сигнала управления, а также наличие специального ключа для коммутации цепей управления тиристорами.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что плюсовой вывод дополнительного выпрямителя подключен к анодам тиристоров, а минусовой вывод дополнительного выпрямителя соединен с общей точкой анодов разделительных диодов.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Возбудитель представляет собой обращенную синхронную машину, в пазы статора которой уложены две обмотки возбуждения 1 и 2, а на роторе — две якорные обмотки 3 и 4, обмотка 3 вспомогательной синхронной машины и обмотка 4 якоря возбудителя магнитно не связанные друг с другом и выполнены с одинаковым числом фаз.

Якорная обмотка 4 подключена к обмотке 5 возбуждения основного генератора через управляемый выпрямитель 6. Обмотка 3, рассчитанная на меньшую мощность, подключена к нагрузочному резистору 7 через дополнительный выпрямитель 8 и служит для получения напряжения управления.

Разделительные диоды 9 предназначены для формирования импульсов управления тиристорами анодной группы выпрямителя 6.

Устройство для возбуждения бес щеточной синхронной машины работает следующим образом.

Сигнал об изменении выходного напряжения основного генератора поступает на обмотку 1 возбуждения. При этом на резисторе 7 с якорных обмоток 3 через выпрямитель 8 выделяется напряжение управления, которое поступает на разделительные диоды 9, где происходит сравнение его с линейными напряжениями, питающими силовой выпрямитель 6, и формируются сигналы управления, поступающие на тиристоры выпрямителя 6. Следовательно, изменение

S î

26 н

50 напряжения обмотки 1 возбуждения приводит к изменению моментов открытия тиристоров, т. е. происходит фазовое управление выпрямителем 6, что приводит к изменению напряжения на обмотке 5 возбуждения. Постоянная времени канала управления может быть выполнена значительно меньше постоянной времени силовой цепи, что об ьясняется повышенной полюсностью, меньшей мощностью и, следовательно, большими конструктивными возможностями повышения быстродействия этого канала. Такое устройство не чувствительно к изменениям скорости приводного вала, так как сигналы управления тиристорами вращающегося выпрямителя 6 формируются непосредственно напряжением, питающим выпрямитель. Такой возбудитель позволяет осуществлять режим самовозбуждения управляемого генератора без применения посторонних источников электропитания. Для этого достаточно отключить обмотку 1 возбуждения, при этом управляющие электроды тиристоров выпрямителя 5 оказываются подключенными через диоды 9 и сопротивление 7 к своим анодам, что обеспечит тиристорам диодный режим работы.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения бесщеточной синхронной машины, содержащее синхронный возбудитель, якорные обмотки которого через двухполупериодный полууправляемый вращающийся выпрямитель с тиристорами в одной группе связаны с обмоткой возбуждения основной синхронной машины, а управляющие электроды тиристоров подключены к катодам разделительных диодов, аноды которых объединены, и вспомогательную синхронную машину, установленную на одном валу с возбудителем, якорные обмотки вспомогательной синхронной машины выполнены магнитно независимыми от якорных обмоток возбудителя и с числом фаз, равным числу фаз якорных обмоток возбудителя. расположены на роторе и подключены к дополнительному двухполупериодному мостовому выпрямителю, выходы постоянного тока которого соединены с нагрузочным резистором, отличающееся тем, что, с целью упрощения, «плюсовой» вывод дополнительного выпрямителя подключен к анодам тиристоров, а «минусовой» вывод дополнительного выпрямителя соединен с общей точкой анодов разделительных диодов.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3682628, кл. Н 02 P 9/14, 1974.

2. Рубинраут А. М. Бесконтактная система возбуждения синхронных электрических машин с управляемыми кремниевыми вентилями. — «Электричество», ¹ 5, 1965.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2725159/24-07, кл. Н 02 P 9/14, 19?9.

907754

Составитель А. Лебедев

Редактор Н. Джуган Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 613 68 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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