PL178272B1 - Układ połączeń uzwojeń maszyny synchronicznej z tyrystorowym falownikiem prądu - Google Patents

Abstract

Uklad polaczen uzwojen maszyny synchronicznej z ty- rystorowym falownikiem pradu, w którym do dodatniego bieguna zródla zasilajacego jest polaczona katoda pierwsze- go tyrystora komutacyjnego i poczatek pierwszego uzwoje- nia dlawika wygladzajacego, a do ujemnego bieguna tego zródla jest polaczona anoda drugiego tyrystora komutacyj- nego i koniec drugiego uzwojenia dlawika wygladzajacego magnetycznie sprzezonego z uzwojeniem pierwszym i gal- wanicznie od niego izolowanym, a do anody trójfazowego tyrystorowego mostka jest polaczony koniec pierwszego uz- wojenia dlawika 1 do katody mostka jest polaczony poczatek drugiego uzwojenia dlawika, przy czym anoda pierwszego i katoda drugiego tyrystora komutacyjnego sa ze soba polaczone, a poczatki trzech faz twomika maszyny synchro- nicznej sa przylaczone do przemiennopradowych zacisków trójfazowego tyrystorowego mostka, znamienny tym, ze punkt neutralny (N) laczacy konce trzech faz twornika ma- szyny synchronicznej (MS) jest polaczony do punktu (K) wspólnego polaczenia dwu tyrystorów (Tk1 i Tk2) komuta- cyjnych. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ połączeń uzwojeń twomika maszyny synchronicznej z tyrystorowym falownikiem prądu o komutacji zewnętrznej stosowany w układzie napędowym z maszyną synchroniczną.

Znane układy połączeń maszyny synchronicznej z tyrystorowym falownikiem prądu są przedstawione między innymi w pracy „Napęd elektryczny” pod kier. Zdzisława Grunwalda, WNT 1987 r. w rozdz. 6.

W pierwszym z nich początki trzech faz twomika maszyny synchronicznej są przyłączone do zacisków przemiennoprądowych trójfazowego tyrystorowego mostka, którego zaciski strony stałoprądowej są połączone ze źródłem prądu stałego, korzystnie z prostownikiem tyrystorowym, przy czym jeden zacisk mostka - anoda (katoda) jest przeważnie połączony bezpośrednio z dodatnim (ujemnym) biegunem źródła prądu stałego, a drugi zacisk - katoda (anoda) jest połączony z ujemnym (dodatnim) biegunem źródła poprzez dławik wygładzający. Równolegle do dławika jest połączony tyrystor komutacyjny.

W drugim układzie występuje maszyna synchroniczna o specjalnej konstrukcji. Ma ona dwa komplety trójfazowych uzwojeń połączonych w gwiazdę i przesuniętych mechanicznie względem siebie o kąt 30° elektrycznych. Początki pierwszego kompletu sąprzyłączone do zacisków przemiennoprądowych pierwszego trójfazowego mostka tyrystorowego. Analogicznie początki drugiego kompletu sąprzyłączone do zacisków przemiennoprądowych drugiego trójfazowego mostka tyrystorowego. Katoda pierwszego mostka jest połączona z anodą drugiego. Anoda pierwszego mostka jest przyłączona do końca pierwszego uzwojenia dławika wygładzającego, którego początek jest połączony z dodatnim biegunem źródła prądu stałego zasilającego układ. Analogicznie katoda drugiego mostka jest przyłączona do początku drugiego uzwojenia dławika wygładzającego, którego koniec jest połączony z ujemnym biegunem źródła prądu stałego. Oba uzwojenia dławika są ze sobą sprzężone magnetycznie i galwanicznie odizolowane. Równolegle do źródła zasilania są przyłączone dwa tyrystory komutacyjne połączone szeregowo między sobą, przy czym katoda pierwszego z nich jest połączona z dodatnim biegunem źródła, a anoda drugiego z ujemnym biegunem tego źródła. Punkt wspólny połączenia obu tyrystorów: anoda pierwszego i katoda drugiego przyłączone są do punktu wspólnego obu trójfaz mostków tyrystorowych - katody pierwszego i anody drugiego mostka.

178 272

Wadą układu pierwszego jest to, że w zakresie prędkości bliskich zeru podczas wymuszonej komutacji przekształtnika prąd płynie przez uzwojenie maszyny i maszyna w tym czasie nie wytwarza momentu.

Wadą drugiego układu jest konieczność stosowania maszyny o specjalnej konstrukcji z dwoma niezależnymi kompletami uzwojeń trójfazowych.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że punkt neutralny łączący końce trzech faz twomika maszyny synchronicznej jest połączony z punktem wspólnego połączenia obu tyrystorów komutacyjnych.

Zaletąukładu według wynalazkujest wytwarzanie momentu w maszynie synchronicznej o typowej budowie zasilanej z falownika prądu podczas komutacji wymuszonej tyrystorów przy bliskich zeru prędkościach obrotowych.

Przykład wykonania układu według wynalazku jest pokazany na rysunku. Pierwsze uzwojenie Ll dławika wygładzającego dwuuzwojeniowego ze sprzężonymi magnetycznie i odizolowanymi galwanicznie uzwojeniami jest połączone końcem do anody trójfazowego mostka PM tyrystorowego i początkiem do dodatniego bieguna źródła ZAS prądu stałego zasilającego układ. Jednocześnie drugie uzwojenie L2 tego dławika jest połączone końcem do ujemnego bieguna źródła ZAS prądu stałego i początkiem do katody mostka tyrystorowego PM, do którego zacisków przemiennoprądowych są dołączone początki faz U, V, W maszyny synchronicznej połączonych w gwiazdę. Punkt neutralny N gwiazdy jest połączony ze wspólnym punktem K szeregowo połączonych tyrystorów Tk1 i Tk2 komutacyjnych, przeciwnymi elektrodami do źródła ZAS prądu stałego zasilającego układ.

Układ działa w sposób niżej opisany. Dla spowodowania komutacji tyrystorów w grupie anodowej Ta mostka PM tyrystorowego połączonego z maszyną synchroniczną MS zostaje zablokowany obwód bramki przewodzącego tyrystora w tej grupie oraz źródła prądu stałego ZAS. Jednocześnie zostaje załączony drugi tyrystor Tk2 komutacyjny zamykając obwód prądu w oczku: przewodzący tyrystor grupy katodowej Tkt, drugie uzwojenie L2 dławika, drugi tyrystor Tk2 komutacyjny, punkt N neutralny uzwojeń maszyny i ta faza maszyny, która jest połączona z przewodzącym tyrystorem grupy katodowej Tkt. Występujące ujemne napięcie na zaciskach źródła zasilającego ZAS po jego zablokowaniu jest w całości przyłożone do obwodu: pierwsze uzwojenie Ll dławika, przewodzący tyrystor grupy anodowej Ta (ten, który będzie za chwilę wyłączany) i ta faza maszyny MS, która przewodzi prąd wyłączanego tyrystora. Napięcie to powoduje zmniejszenie prądu w wymienionym obwodzie. Energia magnetyczna zgromadzona w pierwszym uzwojeniu Ll dławika jest za pośrednictwem strumienia magnetycznego przekazywana do drugiego uzwojenia L2 dławika i za jego pośrednictwem do oczka zawierającego przewodzący tyrystor z grupy katodowej mostka Tkt. Prąd w tym oczku wzrasta. Zanikaniu prądu w fazie maszyny połączonej z wyłączanym tyrystorem grupy anodowej Ta towarzyszy narastanie prądu w fazie maszyny dołączonej do przewodzącego tyrystora grupy katodowej Tkt. W rezultacie moment wytwarzany w maszynie MS nieznacznie maleje, ale nie zanika do zera. Po zaniku prądu w wyłączanym tyrystorze następuje odblokowanie źródła zasilającego ZAS, załączenie kolejnego tyrystora w grupie anodowej Ta i zablokowanie prądu bramki drugiego tyrystora Tk2 komutacyjnego. Napięcie w punkcie N neutralnym rośnie, polaryzuje tyrystor Tk2 komutacyjny w kierunku blokowania i powoduje jego wyłączenie.

Wymuszona komutacja tyrystorów w grupie katodowej Tkt przebiega analogicznie i jest inicjowana zablokowaniem prądu bramki przewodzącego tyrystora w tej grupie oraz zablokowaniem źródła prądu stałego ZAS i załączeniem pierwszego tyrystora Tkl komutacyjnego.

178 272

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ połączeń uzwojeń maszyny synchronicznej z tyrystorowym falownikiem prądu, w którym do dodatniego bieguna źródła zasilającego j est połączona katoda pierwszego tyrystora komutacyjnego i początek pierwszego uzwojenia dławika wygładzającego, a do ujemnego bieguna tego źródła jest połączona anoda drugiego tyrystora komutacyjnego i koniec drugiego uzwojenia dławika wygładzającego magnetycznie sprzężonego z uzwojeniem pierwszym i galwanicznie od niego izolowanym, a do anody trójfazowego tyrystorowego mostka jest połączony koniec pierwszego uzwojenia dławika i do katody mostka jest połączony początek drugiego uzwojenia dławika, przy czym anoda pierwszego i katoda drugiego tyrystora komutacyjnego są ze sobą połączone, a początki trzech faz twomika maszyny synchronicznej są przyłączone do przemiennoprądowych zacisków trójfazowego tyrystorowego mostka, znamienny tym, ze punkt neutralny (N) łączący końce trzech faz twomika maszyny synchronicznej (MS) jest połączony do punktu (K) wspólnego połączenia dwu tyrystorów (Tk1 i Tk2) komutacyjnych.