Opublikowano: 6.IX.1969 58071 KI. 21 d2, 17 MKP H 02 k AtyljOO UKD Wspóltwórcy wynalazku: inz. Wieslaw Drzazga, inz. Lucjan Hantel, inz* Rufin Styrczewski Wlasciciel patentu: „Dolmel" Dolnoslaskie Zaklady Wytwórcze Maszyn Elektrycznych, Wroclaw (Polska) Uklad polaczen wzbudzenia maszyn synchronicznych Przedmiotem wynalazku jest uklad polaczen wzbudzenia maszyn synchronicznych, a zwlaszcza silników synchronicznych i silników asynchronicz- nych-synchronizowanych, w których jako wzbud¬ nice zastosowane, sa pradnice bocznikowe pradu .stalego, posiadajace w swym obwodzie wzbudzenia zawory elektryczne i oporniki rozladowcze.Dotychczas stosowane uklady polaczen wzbudza¬ nia wplywaly niekorzystnie na stan namagnesowa¬ nia biegunów pradnicy bocznikowej pradu stalego w procesach przejsciowych zachodzacych przy roz¬ ruchu silnika.W koncowym etapie rozruchu silnika synchro¬ nicznego zachodzilo kazdorazowo przemagnesowy- wanie uzwojenia wzbudzajacego pradnicy pradem przemiennym indukowanym w wirniku silnika synchronicznego. Stan ten powodowal czeste trud¬ nosci zwiazane ze wzbudzeniem pradnicy po doko¬ nanym rozruchu silnika synchronicznego i po jego ¦potrzebie synchronizacji. Powodowane to bylo zli¬ kwidowaniem magnetyzmu szczatkowego w biegu¬ nach pradnicy. Natomiast przerywanie obwodu bo¬ cznikowego pradnicy pradu stalego na okres roz¬ ruchu nie bylo mozliwe ze wzgledu na niebezpie¬ czenstwo uszkodzenia maszyny wskutek mozliwosci wystepowania znacznych przepiec.Uklad polaczen wzbudzenia stanowiacy przedmiot wynalazku usuwa dotychczas wystepujace trudno¬ sci, polepsza warunki pracy wzbudnicy i chroni maszyny przed uszkodzeniami powodowanymi zwarciami wewnetrznymi. Przedmiotowy uklad wyklucza mozliwosc przemagnesowywania biegu¬ nów wzbudnicy przy rozruchu silnika, co zapewnia prawidlowy rozruch i synchronizacje obrotów ma- 5 szyny w koncowym etapie jej rozruchu, co znacz¬ nie upraszcza przeprowadzenie rozruchu i obsluge maszyn w tym okresie.Uklad polaczen wedlug wynalazku przedstawio¬ no przykladowo na zalaczonym rysunku. Uklad 10 wedlug wynalazku tworzy trzy osobne obwody wzbudzenia pradnicy dla poszczególnych faz pracy maszyny poczatkowego okresu wzbudzenia pradni¬ cy i silnika synchronicznego, normalnej pracy obu maszyn oraz odwzbudzenia pradnicy przy wylacze- 15 niu silnika synchronicznego z normalnej pracy.Dzialanie ukladu w zaleznosci od poszczególnych etapów wzbudzania i odwzbudzania pradnicy opi¬ sano ponizej. 20 W czasie rozruchu, podczas pierwszego okresu wzbudzenia, uzwojenie wzbudzajace silnika syn_ chronicznego 1 tworzy, z twornikiem A—H pradni¬ cy 2 obwód zamkniety. W tym czasie uzwojenie bocznikowe C—D wzbudzajace pradnicy jest odla- 25 czone _od twornika A—H wskutek rozwartych sty¬ ków styczników glównych 3, 4. Prad przemienny indukowany w wirniku silnika synchronicznego przeplywa tylko przez twornik pradnicy 2, co za¬ pobiega przemagnesowaniu jej biegunów glównych, 30 a tym samym nie pozbawia ich magnetyzmu 58 0713 58 071 4 szczatkowego potrzebnego do wstepnego wzbudze¬ nia pradnicy bocznikowej. Czynnik ten korzystnie wplywa na koncowy przebieg rozruchu, gdyz po osiagnieciu przez silnik synchroniczny 1 obrotów podsynchronicznych nastepuje synchronizacja je¬ go predkosci obrotowej.W pierwszej chwili po uzyskaniu obrotów pod¬ synchronicznych zamyka sie stycznik 3 i podaje na uzwojenie wzbudzajace C—D pradnicy 2 napie¬ cie wzbudzajace. Wystepujace na zaciskach wirni. ka silnika 1 niewielkie przemienne napiecie wy¬ korzystuje sie do podmagnesowywania wstepnego biegunów pradnicy, a tym samym do szybkiego narastania napiecia na zaciskach twornika A^H pradnicy 2, co jest mozliwe dzieki dodatkowemu zastosowaniu zaworu elektrycznego 5, którego za¬ sadniczym przeznaczeniem jest stwarzanie stalego obwodu odwzbudzajacego pradnice 2.Po uzyskaniu przez silnik synchroniczny 1 po¬ trzebnego wzbudzenia zostaje zamkniety styk glówny stycznika 4 a nastepnie otwarty styk glówny stycznika 3. Pradnica 2 uzyskuje wtedy potrzebny przeplyw pradu przez uzwojenie bie¬ gunów glównych C—D, którego wartosc regulo¬ wana jest za pomoca recznego regulatora wzbu¬ dzenia 6. W czasie normalnej pracy maszyn przez obwód utworzony z uzwojenia C—D pradnicy 2, zaworu elektrycznego 5 i opornika rozladowczego 7 nie przeplywa praktycznie zaden prad, poniewaz nie pozwala na to kierunek zaporowy zaworu elektrycznego 5.W zwiazku z tym, podlaczone na stale do uzwo. jenia bocznikowego C—1, elementy oporowe tego obwodu nie pozwalaja na powstawanie dodatko¬ wych strat energii. Dalsze wykorzystanie tego ob¬ wodu odbywa sie dopiero przy odwzbudzaniu sil¬ nika i pradnicy. Odwzbudzanie to ma miejsce przy- wylaczaniu silnika synchronicznego i spelnia szczególnie wazna role przy wylaczeniu spowodo¬ wanym awaria silnika.Z chwila wylaczenia silnika, otwiera sie styk glówny stycznika 4 przez co uzwojenie wzbudza¬ jace P—D pradnicy pozbawione zostaje zródla za¬ silania, a dzieki naglemu przerwaniu obwodu pra. du stalego o duzej indukcyjnosci, jakim jest uzwojenie biegunów glównych O—D pradnicy 2, powstaje na zaciskach C—D znaczne przepiecie 15 20 30 spowodowane przeplywem pradu stalego w tym uzwojeniu w chwili poprzedzajacej wylaczenie.Przepiecie to uzyskuje znaki biegunowosci przeci¬ wne, poniewaz teraz zródlem energii elektrycznej staje sie uzwojenie biegunów C—D pradnicy 2.Wartosc tego przepiecia ogranicza opornik 7, dzieki temu, ze zamyka sie dbwód przez ten opor¬ nik oraz przez zawóf elektryczny 5 i opornik ogra¬ niczajacy 8. Poniewaz kierunek przeplywu pradu jest nadal utrzymywany w uzwojeniu wzbudzaja¬ cym C—D pradnicy 2 w tym samym kierunku jak w chwili poprzedzajacej odwzbudzenie, zawór ele¬ ktryczny 5 umozliwia teraz dalszy przeplyw pradu przez utworzony w ten sposób obwód odwzbudza- jacy.Calkowite rozladowanie energii pola zmagazyno_ wanej w uzwojeniu biegunów glównych pradnicy 2 odbywa sie na oporniku 7 poprzez zamiane jej na cieplo. Wyladowanie to jest mozliwe dzieki za¬ worowi elektrycznemu 5, który zaleznie od poja¬ wienia sie znaku plus (+), wymuszajacego kieru¬ nek pradu, staje sie zaworem w przypadku nor¬ malnej pracy pradnicy 2 a dobrym przewodnikiem przepuszczajacym prad elektryczny w przypadku przerwania zasilania obwodu bocznikowego z twornika A—H pradnicy 2. PL