Przedmiotem wynalazku jest kaskadowy uklad napedowy z dwiema maszynami pradu przemien¬ nego — synchroniczna i asynchroniczna polaczo¬ nymi mechanicznie.Znany jest z opisu patentowego PRL nr 75 460 kaskadowy uklad napedowy skladajacy sie z ma¬ szyny asynchronicznej, maszyny obcowzbudnej pradu stalego oraz z dwu trójfazowych dwupolów- kowych prostowników: niesterowanego przylaczo¬ nego do wirnika maszyny asynchronicznej i stero¬ wanego przylaczonego do sieci trójfazowej pradu przemiennego. Oba prostowniki polaczone sa sze¬ regowo, zgodnie z kierunkiem przewodzenia za¬ worów i wspólnie z dlawikiem wygladzajacym oraz twornikiem maszyny obcowzbudnej pradu sta¬ lego tworza obwód zamkniety.Uzwojenie wzbudzenia maszyny pradu stalego przylaczone jest do zródla pradu stalego, a stojan maszyny asynchronicznej dolaczony jest do trój¬ fazowej sieci pradu przemiennego. Obie maszy¬ ny — maja waly mechaniczne ze soba sprzezone.Istota kaskadowego ukladu napedowego z dwie¬ ma maszynami pradu przemiennego — synchro¬ niczna i asynchroniczna, których waly sa mecha¬ nicznie ze soba polaczone jest to, ze wolny ko¬ niec kazdej fazy, polaczonego w gwiazde, trójfa¬ zowego uzwojenia wirnika maszyny asynchronicz¬ nej, dolaczony jest miedzy katoda jednego i ano¬ da drugiego zaworu niesterowanego jednej z trzech galezi mostkowego prostownika niesterowanego, 10 15 30 jednoczesnie wolny koniec kazdej fazy, polaczone¬ go w gwiazde trójfazowego uzwojenia stojana maszyny synchronicznej dolaczony jest miedzy ka¬ toda jednego i anoda drugiego zaworu sterowane¬ go jednej z trzech galezi mostkowego prostownika sterowanego, przy czyim, prostownik niesterowany przylaczony do wirnika maszyny asynchronicznej, polaczony jest szeregowo i zgodnie z kierunkiem przewodzenia zaworów z prostownikiem sterowa¬ nym przylaczonym do stojana maszyny synchro¬ nicznej, oraz co najmniej z jednym z n sieciowych trójfazowych prostowników sterowanych przyla¬ czonych do wspólnej badz do róznych sieci pradu przemiennego i ponadto z dlawikiem wygladzaja¬ cym tetnienia pradu.Rozwiazanie, wedlug wynalazku, kaskadowego ukladu napedowego z dwiema maszynami pradu przemiennego; synchroniczna i asynchroniczna z polaczonymi mechanicznie walami, umozliwia wy¬ eliminowanie drogiej i skomplikowanej w budo¬ wie oraz klopotliwej w konserwacji maszyny pra¬ du stalego. Pozwala jednoczesnie na stosowanie u- kladu do wielkich mocy, rzedu setek megawatów, dostepnych przewaznie dla maszyn synchronicz¬ nych. Uklad moze byc stosowany do pracy ciaglej z nastawiona w szerokim zakresie predkoscia obro¬ towa zarówno mniejsza jak i wieksza od predkosci synchronicznej maszyny synchronicznej. W calym zakresie regulacji uklad napedowy moze wytwa¬ rzac pelny moment obrotowy. Mozliwe jest rów- 108202108202 3 niez zastosowanie ukladu do rozruchu i synchro¬ nizacji generatorów synchronicznych.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rusynku przedstawia¬ jacym schemat ideowy ukladu kaskadowego z dwiema maszynami pradu przemiennego; synchro¬ niczna i asynchroniczna.Wolny koniec U pierwszej fazy polaczonego w gwiazde trójfazowego uzwojenia wirnika maszyAy asynchronicznej MA wlaczony jest miedzy katoda zaworu Dl i anoda zaworu D4 pierwszej galezi prostownika niesterowanego PN, wolny koniec V drugiej fazy uzwojenia wirnika maszyny asynchro¬ nicznej wlaczany Jeijit miedzy katoda zaworu D2 i anoda zaworu D5 drugiej galezi prostownika niesterowanego PN, i wolny koniec W trzeciej fazy uzwojeniaa wirnika maszyny asynchronicznej wlaczonjr jesrt-miedzy katoda zaworu D3 i anoda zaworu D6 trzeciej galezi prostownika PN. Ana¬ logicznie wolny koniec Ul pierwszej fazy polaczo¬ nego w gwiazde trójfazowego uzwojenia stojana maszyny synchronicznej MS wlaczony jest miedzy katoda zaworu sterowanego Tl i anoda zaworu sterowanego T4 pierwszej galezi prostownika ste¬ rowanego PSI, wolny koniec VI drugiej fazy u- zwojenia stojana maszyny synchronicznej wlaczo¬ ny jest miedzy katoda zaworu sterowanego T2 i anoda zaworu sterowanego T5 drugiej galezi pro¬ stownika sterowanego PSI i wolny koniec Wl trzeciej fazy uzwojenia stojana maszyny synchro¬ nicznej wlaczony jest miedzy katoda zaworu ste¬ rowanego T3 i anoda zaworu sterowanego T6 trzeciej galezi prostownika sterowanego PSI. Jed¬ noczesnie w galezi pierwszej prostowników stero¬ wanych PS2!, PS22 ... PS2n, katoda kazdego z za¬ worów sterowanych Tl^, Tl^ ... Tl2n, jest pola¬ czona z anoda zaworu sterowanego, odpowiednio T421, T422, ••• T42n i z faza R sieci zasilajacej da¬ ny prostownik sterowany PS2t, PS2j, ... PS2n, w galezi drugiej prostowników sterowanych PS2i, PS22, ... PS2n, katoda kazdego z zaworów stero¬ wanych T2tt, T222, ... T22n, jest polaczona z anoda zaworu sterowanego, odpowiednio TS^, T5&, ...T52n i z faza S sieci zasilajacej dany prostownik sterowany PS2i, PS22, ... PS2n i w galezi trzeciej prostowników sterowanych PS2i, PS22, ... PS2n i w galezi trzeciej prostowników sterowanych PS2i, PS22, ... PS2n, katoda kazdego z zaworów sterowanych T3n, T3&, ... 13^, jest polaczona z anoda zaworu sterowanego odpowiednio TS^ T622, ... T62n. Prostownik niesterowany PN, oraz pro¬ stowniki sterowane PSI, PS2J, PS22, ... PS2n, pola¬ czone sa szeregowo zgodnie z kierunkiem prze¬ wodzenia zaworów tych prostowników i wspólnie z szeregowo wlaczonym dlawikiem Dl wygladza¬ jacym tetnienie pradu tworza obwód zamkniety.Uzwojenia stojana — maszyny asynchronicznej MA przylaczone sa do faz R, S, T sieci trójfazo¬ wej pradu przemiennego. Uzwojenie wzbudzenia maszyny synchronicznej przylaczone jest do ukla¬ du zasilania wzbudzenie UZW.Obie maszyny — synchroniczna i asynchroni¬ czna maja waly mechanicznie ze soba sprzezone.Dzialanie kaskadowego ukladu napedowego dwiema maszynami pradu przemiennego: synchro¬ nicznej i asynchronicznej jest nastepujace* Przy wzbudzonej maszynie synchronicznej MS, obracaniu sie jej wirnika towarzyszy indukowanie 5 sie w uzwojeniach stojana tej maszyny sil elektro¬ motorycznych tworzacych uklad trójfazowy. Od¬ powiednie wysterowanie zaworów prostownika PSI impulsami al, synchronizowanymi z silami elektromotorycznymi indukowanymi w uzwoje- ló niach stojana maszyny synchronicznej powoduje zarówno komutacje zaworów prostownika PSI, jak i taki przeplyw pradu w uzwojeniach maszy¬ ny synchronicznej MS, ze maszyna ta wytwarza moment napedowy, a na zaciskach wyjsciowych 15 prostownika PSI wystepuje napiecie stale o po¬ laryzacji przeciwnej do kierunku przewodzenia zaworów tego prostownika.Po zalaczeniu do sieci trójfazowej stojana ma¬ szyny asynchronicznej MA, na zaciskach pro- 20 stownika niesterowanego PN wystepuje napiecie stale o polaryzacji zgodnej z kierunkiem przewo¬ dzenia zaworów tego prostownika i o wartosci proporcjonalnej do poslizgu.Po zalaczeniu do sieci trójfazowej prostowni- 25 ków PS2!, PS22, ... PS2n, na ich zaciskach wyjscio¬ wych wystepuja napiecia stale o polaryzacji zgod¬ nej lub przeciwnej do kierunku przewodzenia za¬ worów tych prostowników. Polaryzacja i wartosc tych napiec zalezy od wysterowania zaworów 30 prostowników PS2!, PS22, ... PS2n impulsami a2lf a22, ... a2n synchronizowanymi napieciami sieci za¬ silajacej prostowniki PS2i, PS22, ... PS2n.W obwodzie utworzonym przez szeregowo po¬ laczone prostowniki — niesterowany PN i stero- 35 wane PSI, PS2i, PS22, ... PS2n oraz dlawik Dl plynie prad o wartosci uwarunkowanej suma na¬ piec wystepujacych na tych prostownikach. Mo¬ menty mechaniczne wytwarzane przez obie ma¬ szyny i sychroniczna i asynchroniczna sa propor- 40 cjonalne do pradu wyprostowanego przez pro¬ stowniki PN, PSI, PS2i, PS2a, ... PS2n. Wielkosc tego pradu, a wiec wartosci momentów napedo¬ wych obu maszyn, a w rezultacie ich predkosc obrotowa jest zalezna od wysterowania prostow- 45 ników PS2i, PS22, ... PS2n. Zmieniajac wysterowa¬ nie tych prostowników mozna regulowac predkosc obrotowa zespolu napedowego.Zawory prostownika PSI moga byc komutowa¬ ne przy pomocy sil elektromotorycznych induko- 50 wanych w maszynie synchronicznej dopiero wte¬ dy, gdy predkosc obrotowa wirnika tej maszyny osiagnie pewna okreslona wartosc. Do chwili osiagniecia tej predkosci calkowity moment na¬ pedowy wytwarza tylko maszyna asynchroniczna 55 MA.Zastrzezenie patentowe Kaskadowy uklad napedowy z dwiema maszyna¬ mi pradu przemiennego — synchroniczna i asyn- 60 chroniczna, których waly sa mechanicznie ze so¬ ba polaczone, znamienny tym, ze wolny koniec kazdej fazy, polaczonego w gwiazde, trójfazowego uzwojenia wirnika maszyny asynchronicznej (MA) dolaczony jest miedzy katoda jednego i anoda dru- 65 giego zaworu niesterowanego jednej z trzech rów-noleglych galezi mostkowego prostownika nieste- rowanego (PN), jednoczesnie wolny koniec kazdej fazy, polaczonego w gwiazde trójfazowego uzwo¬ jenia stojana maszyny synchronicznej dolaczony jest miedzy katoda jednego i anoda drugiego za¬ woru sterowanego jednej z trzech galezi mostko¬ wego prostownika sterowanego (PSI), przy czym prostownik niesterowany (PN), przylaczony do wirnika maszyny asynchronicznej (MA), polaczony 108202 6 jest szeregowo i zgodnie z kierunkiem przewo¬ dzenia zaworów z prostownikiem sterowanym (PSI) przylaczonym do stojana maszyny synchro¬ nicznej (MS), oraz co najmniej z jednym z n sie¬ ciowych trójfazowych prostowników sterowanych (PS2i, PS22 ... PS2n) przylaczonych do wspólnej badz do róznych trójfazowych sieci pradu prze¬ miennego i ponadto z dlawikiem wygladzajacym (Dl).VD4 \7D5 \ZD6 jp1 ij2 ^773 R n 5- R—F s T i I *—R s—i- r—•- al*.;^"_¥L5^Te^ PSI PL