Pierwszenstwo: 09.12.1971 (P. 152057) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 17.02.1975 74390 KI. 21c,57/34 MKP H02pl/S0 Twórcy wynalazku: Jan Pytel, Józef Borecki Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Uklad do optymalizacji rozruchu silników synchronicznych Przedmiotem wynalzku jest uklad do optymaliza¬ cji rozruchu silników synchronicznych, zbudowany na przekaznikach elektromechanicznych i stosowa¬ ny w automatycznych ukladach rozruchu tych sil¬ ników.Dotychczas sa znane elektroniczne oklady do opty¬ malizacji rozruchu silników synchronicznych, budo¬ wane z elementów pólprzewodnikowych. Wada tych ukladów jest wrazliwosc na przepiecia, zaklócenia zewnetrzne i wahania temperatury otoczenia, ko¬ niecznosc stosowania stabilizowanych zródel napie¬ cia poniooniczegoi o nietypowych dla energe,ty(ki po¬ ziomach oraz slkomplliikówiania bfudiowia.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wad i nie¬ dogodnosci znanych ukladów, zas zagadnieniem technicznym wynalazku jest skonstruowanie ukladu do optymalizacji rozruchu silników synchronicznych, kitóry charakteryzuje sie niewrazliwoscia na prze¬ piecia, izimiiiany tempetnaitpriy i zaklócemiia zewnetrzne oraz posiada prosta budowe i jest stosowany na róz¬ ne znormalizowane poziomy napiecia pomocniczego, wystepujace w energetyce.Zagadnienie to jest rozwiazane dzieki temu, ze wejscie dolnoprzepustbwego filtra jest polaczone równolegle z rozruchowym opornikiem, a wyjscie filtra jest polaczone poprzez diode z cewka pierw¬ szego przekaznika, którego zwiemy zestyk jest po¬ laczony z jednej strony z dodatnim biegunem zródla napiecia pomocniczego, a z drugiej strony z anoda drugiej diody, cewka drugiego przekaznika i jego 10 15 20 25 zestykiem zwiernym, oraz poprzez opornik z cew¬ kami dwu czasowych przekazników i wyjsciowego przekaznika, przy czym cewki te sa polaczone z ujemnym biegunem zródla napiecia pomocniczego.Katoda drugiej diody jest polaczona z cewka pierw¬ szego czasowego przekaznika, oraz poprzez zwier- ny. zestyk tego przekaznika z cewka drugiego cza¬ sowego przekaznika i z pomocniczym zestykiem wy¬ lacznika, przy czym zestyk ten jest ,polaczony po¬ przez pomocniczy zestyk glównego wylacznika z do¬ datnim biegunem zródla napiecia pomocniczego.- Dodatni biegun zródla napiecia pomocniczego jest polaczony poprzez zestyk pierwszego czasowego przekaznika z cewka drugiego przekaznika, poprzez równolegle polaczone ze soba zestyki drugiego prze¬ kaznika i drugiego czasowego przekaznika jest po¬ laczony z cewka wyjsciowego przekaznika i poprzez zestyk wyjsciowego przekaznika. jest polaczony z cewka wylacznika. Cewka wylacznika polaczona jest z drugiej strony z ujemnym biegunem zródla napiecia pomocniczego, a, styk zwiemy drugiego przekaznika jest polaczony poprzez drugi opornik z ujemnym biegunem zródla napiecia pomocniczego.Zasadnicza korzyscia techniczna wynikajaca ze stosowania ukladu do optymalizacji rozruchu silni¬ ków synchronicznych wedlug wynalazku jest wy¬ eliminowanie koniecznosci stosowania stabilizowa¬ nych zródel napiecia pomocniczego. Zaleta ukladu wedlug wynalazku jest jego prosta budowa, pew^ mosc dzialania, niewrazliwosc na wplywy zaklócen 7439074390 3 4 zewnetrznych i zmian temperatury otoczenia oraz niewrazliwosc ma przepiecia.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, któTy przedstawia schemat ukladu do optymalizacji rozruchu silnika synchronicznego wraz z silnikiem i wzbudnica.W ukladzie wedlug wynalazku wejscie dolnoprze- pustowego filtra 1 jest polaczone równolegle z roz¬ ruchowym opornikiem 2, a wyjscie dolnoprzepusto- wego fliltra 1 jesft polaczone pjoptrzezi dioKle 3 z cewka 4 (pieriwwzego paraefcaznrika 5. zwiemy zestyk 6 pierw¬ szego przekaznika 5 z jednej strony jest polaczony z dodatnim biegunem napiecia pomocniczego, ftz drugie^strony zanoda drugiej diody 7, cewka 8 l 'zwiernym* zestykiem 9 drugiego przekaznika 10 oraiz poprzez opornik 11 z cewka 12 pierwszego cza¬ sowego przekaznika 13 li z ujemnym biegunem zró¬ dla napiecia jjkft^aniczego. Katoda drugiej diody 7 jest polaczona z cewka 12 i zwiernym zestykiem 14 pierwszego czasowego przekaznika 13. Cewka 8 drugiego przekaznika 10 jest polaczona poprzez dru¬ gi' zwiemy zestyk lp pierwszego czasowego prze¬ kaznika 13 z dodatnim biegunem zródla napiecia pomocniczego, natomiast zwiemy zestyk 9 drugiego przekaznika 10 jest polaczony poprzez opornik 16 z ujemnym biegunem zródla napiecia pomocniczego.Zwiemy zestyk 14 pierwszego czasowego przekaz¬ nika 13 jest polaczony z cewka 17 drugiego czaso¬ wego przekaznika 18 oraz poprzez polaczone ze so¬ ba szeregowo pomocniczy zestyk 19 wylaczniika 20 i pomocniczy zestyk 21 glównego wylacznika 22 z dodatnim biegunem zródla naciecia pomocniczego.Cewka 23 wyjsciowego przekaznika 34 jest pola¬ czona z jednej strony z ujemnym biegunem zródla napiecia pomocniczego, a z drugiej strony poprzez równolegle polaczenie drugiego zwiernego zestyku 85 drugiego przekaznika 10 i zwiernego zestyku 26 drugiego czasowego przekaznika 18 jest polaczony z dodatnim biegunem zródla napiecia pomocniczego.Cewka 27 wylacznika CO jest polaczona z jednej stro¬ ny z ujemnym biegunem zródla napiecia pomocni¬ czego, a z drugiej strony poprzez zwiemy zestyk 28 wyjsciowego przekaznika &4 jest polaczona z dodat¬ nim biegunem zródla napiecia pomocniczego.Rozruchowy opornik 2 jest polaczony równolegle z roboczym zestykiem 29 wylacznika 20, a ponadto z jednej strony jest polaczony poprzez uzwojenie 80 wzbudzenia synchronicznego silnika 31 z twor- ndMem 32 i uzwojeniem 85 wzbudnicy 33, a z dru¬ giej strony z twornikiem 32 wzbudnicy 33 i .poprzez regulowany opornik 34 z uzwojeniem 35 wzbudnicy 3i3. Glówne uzwojenie t86 silnika 31 jest polaczone z siecia zasilajaca poprzez zwieme zestyki 37 glów¬ nego wylacznika 22.Po zalaczeniu glównego wylacznika 22 nastepuje uruchomienie synchronicznego silnika 31. W obwo¬ dzie wzbudzenia silnika plynie prad, który wywo¬ luje spadek napiecia na rozruchowym oporniku 2.Kapiecie to podawane jest na wejscie dokioprze- pustowego filtra 1, który uniemozliwia pobudzenie pierwszego przekaznika 5 napieciem o wyzszej cze- sitotliwosci. Pobudzenie pierwszego przekaznika 5 nastepuje w chwili, gdy czestotliwosc pradu w ob¬ wodzie wzbudzenia silnika 31 osiaga okreslona war¬ tosc. Przekaznik 5 zostanie pobudzony w takt cze¬ stotliwosci pradu w obwodzie wzbudzenia silnika 31 podczas dodatnich pólokresów tego pradu. Pobu¬ dzony przekaznik 5 swoim zwiernym zestykiem 6 podaje impuls na cewke 12 pierwszego czasowego 5 przekaznika 13 poprzez diode 7. Jesli czas trwania tego impulsu na cewce 12 przekaznika 13 bedzie dluzszy od nastawionej na nim zwloki czasowej, to nastapi pobudzenie przekaznika 13. Oznacza ,to, ze synchroniczny silnik 31 osiagnal okreslona predkosc obrotowa zwana predkoscia podsynchroniczna. Po¬ budzony czasowy przekaznik 13 swoim zwiernym ze¬ stykiem 14 poprzez pomocniczy zestyk 19 wylaczni¬ ka 20 i pomocniczy zestyk 21 glównego wylacznika 22 spowoduje samopodtrzymanie, zas drugim zwier¬ nym zestykiem 15 polaczy cewke 8 drugiego prze¬ kaznika 10 z dodatnim biegunem zródla napiecia po¬ mocniczego.Zadaniem diody 7 jest oddzielenie obwodu cewki li2 czasowego przekaznika 13 od obwodu cewki 8 drugiego przekaznika 10. Pobu)dzenie drugiego prze¬ kaznika 10 nastapi po zamknieciu zwiernego zestyku 15 paraekaznojka 13 i otwiarciu zwoemego zestyku 6 pierwszego przekaznika 5. Pobudzony przekaznik 10 swoim zwiernym zestykiem 9 spowoduje samopod- trzymamie tego przekaznika, zas drugim zwiernym zestykiem 25 spowoduje pobudzenie wyjsciowego przekaznika 24. Pobudzenie wyjsciowego przekazni¬ ka 24 moze nastapic równiez wskutek zadzialania drugiego czasowego przekaznika 18. Nastapi to w przypadku, g|dy nie zostal pobudzony pierwszy cza¬ sowy przekaznik 13 w czasie dluzszym od nastawio¬ nej zwloki czasowej na drugim czasowym przekaz¬ niku 18 od chwili rozruchu synchronicznego silnika 311.Pobudzony wyjsciowy przekaznik 24 podaje im¬ puls zalaczajacy na cewke 27 wylacznika 20, dzieki czemu wylacznik ten zostaje zalaczony i swoim ro¬ boczym zestykiem 29 bocznikuje rozruchowy opornik 2, a swoim pomocniczym zestykiem 19 przerywa ob¬ wód pomocniczego napiecia i w tej sytuacji wszyst¬ kie cztery przekazniki 10, 13, 18 i 24 powracaja do stanu poczatkowego. Dzieki temu zbocznikowanie rozruchowego opornika 2 i zwiazane z tym narasta¬ nie pradu w obwodzie wzbudzenia silnika nastapi wtedy, gdy moment synchronizujacy wywolany pra¬ dem w obwodzie wzbudzenia bedzie mial taki sam kierunek jak moment asynchroniczny* Spowoduje to szybkie i lagodne wejscie silnika w synchronizm.Dzieki temu nie wystepuja, lub wystepuja w zla¬ godzonej formie, drgania mechaniczne wywolane pulsacjami momentu synchronizujacego.Uklad wedlug wynalazku umozliwia wejscie sil¬ nika w synchronizm w -trudnych warunkach siecio¬ wych mp. przy obnizonym napieciu sieci zasilajacel lub podczas resynchronizacji. PL