CN204465396U - 一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路，包括：励磁绕组；三相半控桥整流供电电路，用于为励磁绕组提供励磁；灭磁电阻，用于消耗励磁绕组中电量；第一电容，同步电动机需要灭磁时，第一电容放电，关断三相半控桥整流供电电路；充电电路，对第一电容充电，为第一电容放电提供前提；第二电容，存储第一电容释放的电量；第一消耗电阻，消耗第二电容中剩余电量。本实用新型不仅实现了可靠关断三相半控桥电路而无触点连接，同时消耗励磁绕组中的残余电量时，没有拉弧现象产生，避免电动机失步后，尤其是断电自动重合闸过程中，由于转子残存电量不能及时消耗带来的巨大的非同期冲击造成电机损坏甚至火灾，还能满足sbz技术要求。

Description

一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路

技术领域

本实用新型涉及一种同步消解电动机的励磁绕组中残余电量的电路。

背景技术

三相半控桥整流电路在同步电动机励磁中的广泛应用，电机停机或失步时要求三相半控桥电路还应能够迅速、可靠灭磁。本发明针对这一问题进行研究，提出了阻容灭磁。因为三相半控桥电路具有特殊的失控工况，停机时，无法通过只停止触发脉冲直接关断可控硅来实现灭磁，也无法通过逆变灭磁方法关断可控硅。因此要解决可控硅的可靠关断，一般从两个方面考虑。一是从励磁交流电源侧。二是从励磁直流输出侧。现有的三相半控桥电路灭磁方式有：对常值或非线性电阻放电灭磁、断励续流灭磁。

对常值或非线性电阻放电灭磁方法是通过有触点灭磁开关将常值或非线性灭磁电阻串入到励磁绕组中实现可靠灭磁。这种方法更多出现在大型同步发电机中以后备灭磁形式存在。此方法更适合发电机灭磁使用。优点是适用的励磁容量更大的电机、灭磁速度比较快。但不适用于需要sbz技术(同步电动机失步不减载自动再整步技术)的同步电动机使用。

断励续流灭磁的方法是在励磁交流电源侧加装接触器或带脱扣机构的空气开关。灭磁时停止主桥可控硅触发同时切断励磁交流电源供电。待可控硅恢复正向阻断能力后，重新恢复励磁交流电源。优点是通断方便、电路简单。另外此方法的灭磁速度快慢基本取决励磁绕组本身的固有电磁时间常数，只适用于容量较小、励磁绕组电感储能不大、励磁回路电磁时间常数较小的同步电动机。较大功率的同步电动机励磁绕组的电感性很强。剩余的励磁电流衰减会很缓慢。很难掌握恢复交流电源的时间，不能可靠关桥。无法满足sbz技术要求。

实用新型内容

根据现有灭磁方式存在的问题，本实用新型公开了一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路。

本实用新型提供的技术方案为：

一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路，包括：

励磁绕组，其设置在同步电机中；

三相半控桥整流供电电路，其与励磁绕组连接形成回路，用于对励磁绕组提供励磁；

灭磁电阻，其与励磁绕组形成回路，当同步电动机需要灭磁时，消耗励磁绕组中的电量；

第一电容，其与三相半控桥整流供电电路连接，当同步电动机需要灭磁时，第一电容放电，关断三相半控桥整流供电电路；充电电路，其与第一电容连接，对第一电容充电；

第二电容，其与第一电容和励磁绕组形成回路，当同步电动机需要灭磁时，吸收第一电容释放的电量和励磁绕组中的电量；

第一消耗电阻，其与第二电容形成回路，用于消耗第二电容中储存的的电量。

优选的是，所述的消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路中，在灭磁电阻与励磁绕组形成回路上设置第一可控硅开关，其控制灭磁电阻与励磁绕组形成的回路的通断。

优选的是，所述的消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路中，第一电容与三相半控整流供电电路通过第二可控硅开关连接，当同步电动机需要灭磁时，第一电容通过第二可控硅开关开通，进行放电。

优选的是，所述的消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路中，充电电路包括：变压器、整流桥、分压电阻和限流电阻，变压器的输入端与外部电源连接，变压器的输出端与整流桥的输入端连接，在变压器与整流桥连接的电路上连接有分压电阻，整流桥的输出端与第一电容连接，在整流桥与第一电容的连接的电路上连接有限流电阻。

优选的是，所述的消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路中，切换 开关和第二消耗电阻，第二消耗电阻与第一电容和第二电容并联，切换开关的一端与第一电容连接，当切换的开关的另一端与限流电阻连接时，第一电容与充电电路形成连通的回路(即第一电容充电)，当切换的开关的另一端与第二消耗电阻连接时，第一电容与充电电路断开(即第一电容向第二消耗电阻放电)。

针对目前对同步电动机中励磁线组消磁中存在的缺陷，本实用新型公开了一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路。本实用新型能对同步机的励磁绕组中的残余电量迅速消耗，不仅实现了可靠关断三相半控桥电路而无触点连接，同时本实用新型消耗励磁绕组中的残余电量时，没有拉弧现象产生，且消耗速度快(100-150ms内)，满足sbz技术(同步电动机失步不减载自动再整步技术)要求，并能够在设备运行是进行更换而不影响设备运行，极大方便了设备的维护和使用，而且避免了在电动机失步后，尤其是断电自动重合闸过程中由于转子残存电量不能及时消耗带来的巨大的非同期冲击造成电机损坏甚至火灾。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本实用新型提供一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路，包括：励磁绕组1、灭磁电阻2、第一电容11、第二电容12、第一消耗电阻14、第二消耗电阻9、三相半控桥整流供电电路和充电电路。

励磁绕组1设置在同步电动机中，灭磁电阻2与励磁绕组1连接形成回路，当同步电动机需要灭磁时，消耗励磁绕组1中的电量，在灭磁电阻2与励磁绕组1形成回路上设置第一可控硅开关3，第一可控硅开关3控制灭磁电阻2与励磁绕组1是否形成电流回路。

励磁绕组1与供电电路连接形成回路，供电电路用于对励磁绕组1提供 电量；供电电路包括：第一整流二极管16、第一整流可控硅开关17、第二整流二极管18、第二整流可控硅19、第三整流二极管20、第三整流可控硅21，第一整流二极管16与第一整流可控硅17串联，形成第一线路，第二整流二极管18与第二整流可控硅19串联，形成第二线路，第三整流二极管20与第三整流可控硅21串联，形成第三线路，第一线路、第二线路和第三线路与外接交流三相电源连接，且第一线路、第二线路和第三线路与励磁绕组1连接。

第一电容11与三相半控桥整流供电电路连接形成回路，第一电容11与三相半控桥整流供电电路通过第二可控硅开关15连接，当同步电动机需要灭磁时，第一电容11放电，第二可控硅开关15开通，导致三相半控桥整流供电电路与励磁绕组1形成的回路断开，具体为：当同步电机需要灭磁时，闭锁第一整流可控硅17、第二整流可控硅19、第三整流可控硅21的触发脉冲，同时触发第二可控硅开关15开通，使第一电容11放电，从而使得第一整流可控硅17、第二整流可控硅19和第三整流可控硅21的阴极电势高于其阳极电势，完成正在导通的整流可控硅的关断，进而使得三相半控桥整流供电电路与励磁绕组1断开。

充电电路与第一电容11连接，对第一电容11充电；第一保护二极管10为第一电容11建立保护回路。充电电路包括：变压器4、整流桥7、分压电阻5和限流电阻6，变压器4的输入端与外部电源连接，变压器4的输出端与整流桥7的输入端连接，在变压器4与整流桥7之间的电路上连接有分压电阻5，整流桥7的输出端与第一电容11连接，在整流桥7与第一电容11的连接的电路上连接有限流电阻6。

第二电容12与第一电容11形成回路，吸收第一电容11释放的电量；第二保护二极管13为第二电容12建立保护回路。第一消耗电阻14与第二电容12形成回路，用于消耗第二电容12中存储的剩余电量。

切换开关8和第二消耗电阻9，切换开关8的一端与第一电容11连接，当切换的开关8的另一端与限流电阻6连接时，第一电容11与充电电路形成连通的回路(即第一电容11充电)，当切换的开关8的另一端与第二消耗电阻9连接时，第一电容11与充电电路断开，并与第二消耗电阻9形成回路。

当同步电机需要灭磁时，需要迅速消耗励磁绕组中的残余电量，通过触 发连通第二可控硅开关，第一电容放电，使得第一整流可控硅、第二整流可控硅和第三整流可控硅的阴极电势高于其阳极电势，从而使正在导通的整流可控硅关断，进而使得三相半控桥整流供电电路与励磁绕组断开。励磁绕组中的残余电量由灭磁电阻消耗，第一电容的释放的电量流入第二电容中，第二电容吸收第一电容释放的电量和励磁绕组中的部分电量，第一消耗电阻消耗第二电容中吸收的剩余的电量。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路，其特征在于，包括：

励磁绕组，其设置在同步电机中；

三相半控桥整流供电电路，其与励磁绕组连接形成回路，用于对励磁绕组提供励磁；

灭磁电阻，其与励磁绕组形成回路，当同步电动机需要灭磁时，消耗励磁绕组中的电量；

第一电容，其与三相半控桥整流供电电路连接，当同步电动机需要灭磁时，第一电容放电，关断三相半控桥整流供电电路；

充电电路，其与第一电容连接，对第一电容充电；

第二电容，其与第一电容和励磁绕组形成回路，当同步电动机需要灭磁时，吸收第一电容释放的电量和励磁绕组中的电量；

第一消耗电阻，其与第二电容形成回路，用于消耗第二电容中储存的的电量。

2.如权利要求1所述的消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路，其特征在于，在灭磁电阻与励磁绕组形成回路上设置第一可控硅开关，其控制灭磁电阻与励磁绕组形成的回路的通断。

3.如权利要求1所述的消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路，其特征在于，第一电容与三相半控整流供电电路通过第二可控硅开关连接，当同步电动机需要灭磁时，第一电容通过第二可控硅开关开通，进行放电。

4.如权利要求1所述的消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路，其特征在于，充电电路包括：变压器、整流桥、分压电阻和限流电阻，变压器的输入端与外部电源连接，变压器的输出端与整流桥的输入端连接，在变压器与整流桥连接的电路上连接有分压电阻，整流桥的输出端与第一电容连接，在整流桥与第一电容的连接的电路上连接有限流电阻。

5.如权利要求1所述的消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路，其特征在于，切换开关和第二消耗电阻，第二消耗电阻与第一电容和第二电容并联，切换开关的一端与第一电容连接，当切换的开关的另一端与限流电阻连接时，第一电容与充电电路形成连通的回路，当切换的开关的另一端与第二消耗电阻连接时，第一电容与充电电路断开。