RO116332B1 - Excitatoare statica pentru motoare sincrone - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la o excitatoare statica pentru motoare sincrone, destinata sa asigure curentul continuu, ajustabil manual, pentru excitatia motoarelor electrice sincrone. Excitatoarea statica pentru motoare sincrone folosind un redresor trifazat (5) comandat de catre un circuit de comanda in faza a tiristoarelor (1), se caracterizeaza prin aceea ca este alcatuita din circuitul de comanda a tiristoarelor (1), care primeste impulsuri de la un circuit pentru formarea tensiunii de sincronizare(2), formand un semnal alternativ dreptunghiular si permitand comanda simultana a tiristoarelor pe fiecare semialternanta pozitiva si tensiune de comanda prin intermediul unui regulator de curent (4), comandat, la randul lui, de un traductor de tensiune (3) care transforma variatiile tensiunii de alimentare intr-un semnal aplicat regulatorului (4), stabilizand curentul de excitatie al motorului sincron la valoarea fixata manual, cu ajutorul unui potentiometru (r23), circuitele (1) si (4) alimentandu-se de la o sursa stabilizata din exterior.

Description

Invenția se referă la o excitatoare statică pentru motoare sincrone, destinată să asigure curentul continuu ajustabil manual, pentru excitația motoarelor electrice sincrone.

în acest scop, este cunoscut un generator de curent continuu rotativ, antrenat, printr-un cuplaj mecanic, chiar de către motorul electric sincron sau cu un motor electric asincron special destinat. Generatorul are excitație derivație, iar curentul debitat de acesta se reglează cu ajutorul unui reostat. Printpe-rezistență se descarcă curenții alternativi induși în rotorul motorului electric sincron la pornirea în asincron, iar un contactor monopolar îl alimentează cu curent continuu la trecerea în funcționare sincronă.

Dezavantajul generatorului de curent continuu constă în faptul că, fiind o mașină electrică rotativă, are piese în mișcare supuse permanent uzurii (datorită frecărilor), cum ar fi: colectorul, perii colectoare, rulmenți, curele de transmisie etc. Din această cauză, pe lângă prețul de cost mare, durata de funcționare normală a unei astfel de mașini este mică, exploatarea pretențioasă și întreținerea fiind greoaie.

Problema pe care o rezolvă invenția de față este realizarea unei excitatoare pentru motoarele electrice sincrone, prin comutație statică și având performanțe superioare generatoarelor de curent continuu.

Excitatoarea statică, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că utilizează un circut de comandă a unor tiristoare care primește impulsuri de la un circuit pentru formarea tensiunii de sincronizare, formând un semnal alternativ dreptunghiular și permițând comanda simultană a tiristoarelor pe fiecare semialternanță pozitivă și tensiuni de comandă prin intermediul unui regulator de curent comandat, la rândul lui, de un traductor de tensiune care transformă variațiile tensiunii de alimentare într-un semnal aplicat regulatorului, stabilizând curentul de excitație al motorului sincron la valoarea fixată normal cu ajutorul unui potențiometru, circuitele alimentându-se de la o sursă stabilizată din exterior.

Excitatoarea statică, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- schema este deosebit de simplă, ceea ce îi conferă o fiabilitate ridicată și un preț de cost redus;

- neavând piese în mișcare supuse permanent uzurii mecanice, este foarte ușor de exploatat și întreținut;

- permite creșterea siguranței în funcționare a motoarelor electrice sincrone, prin faptul că adaptează curentul de excitație la variațiile tensiunii rețelei de alimentare.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 și 2, care reprezintă:

- fig. 1, schema electrică a excitatoarei statice pentru motoare sincrone;

- fig.2, formele de undă ale tensiunilor.

Excitatoarea statică, conform invenției se compune dintr-un redresor comandat (trifazat stea) 5, excitat de către circuitul pentru comanda în fază a tiristoarelor 1, care primește impulsuri de la circuitul pentru formarea tensiunii de sincronizare 2 și tensiuni de comandă prin intermediul regulatorului de curent 4 comandat, la rândul lui, prin traductorul de tensiune care reprezintă circuitul 3, circuitele 1 și 4 alimentându-se de la o sursă dublă stabilizată din exterior.

RO 116332 Bl

Comanda în fază a tiristoarelor este obținută cu un circuit integrat βΑΑ 145 într-o schemă tipică de aplicație și având componentele externe r...... r₇ și k₁...k₃. Impulsurile preluate de pe rezistența r₆ sunt amplificate cu ajutorul tranzistorului bipolar ρ_η și apoi aplicate pe porțile tiristoarelor prin intermediul rezistențelor de limitare r₈, r₃, r₁₀ și a diodelor p^, pg, p₄ care au rolul de a elimina interferențele între 50 tiristoare și de a asigura blocarea acestora.

Tensiunea de sincronizare se obține cu circuitul 2 .alcătuit dintr-un redresor trifazat stea (diodele p_s, p₆, p, ), un divizor de tensiune (rezistențele r_11t r₁₂) și grupul de rezistențe r₁₃, r₁₄, r₁₅, r₁₆ ,care adaugă și o parte negativă impulsurilor de sincronizare prin căderile de tensiune ce apar pe primele trei rezistențe, când tiristoarele 55 sunt deschise. Impulsurile de aprindere care se repetă după 6,66 ms (12ΟΈ) se aplică simultan pe toate cele trei porți, însă se aprinde numai tiristorul care are tensiune pozitivă pe anod, în acel moment.

Tensiunea de sincronizare este alternativa de formă dreptunghiulară și având frontul crescător puțin înclinat. Trecerea prin zero de la minus la plus a acestei 60 tensiuni se produce când se stinge tiristorul care a fost deschis, moment din care se cronometrează unghiul de aprindere ce este proporțional cu tensiunea de comandă a acestuia și care se aplică pe piciorușul 8.

Amorsarea primului tiristor se face automat la apariția tensiunii trifazate, montajul fiind anterior alimentat de la sursa dublă stabilizată. 65

Circuitul 3 este un traductor de tensiune realizat cu un transformator trifazat m-! cu rol de izolare galvanică, trei diode redresoare p₈, p_g, p₁₀ legate în stea, un condensator de filtrare a tensiunii, o diodă stabilizatoare p₁₇ care preia o valoare însemnată din partea constantă a acestei tensiuni, o rezistență r₁₇ ce asigură curentul de stabilizare a diodei p₇₁ și un condensator k₅ care face o nouă filtrare a tensiunii 7 o rezultate, unde se regăsesc și variațiile tensiunii rețelei de alimentare.

Circuitul 4, obținut cu un amplificator operațional βΑ741, primește tensiune variabilă negativă pe intrarea neinversoare prin rezistența r₁₈, realizează o amplificare a semnalului funcție de raportul dintre r₁₉/r_ao și scoate o tensiune negativă amplificată care se însumează prin divizorul r₂₁, r₂₂, r₂₃, iar la cursorul potențiometrului 7 5 vom avea un semnal ce variază invers proporțional cu variația tensiunii rețelei de alimentare, modificând automat unghiul de aprindere a tiristorilor. în final vom obține un curent constant în rotorul motorului sincron sau chiar un curent puțin mărit care să compenseze prin excitație cuplul motor când scade tensiunea de alimentare. Reglajul manual al curentului se face cu ajutorul potențiometrului r₂₃ într-o plajă suficient 8 o de largă pentru a acoperi necesitățile.

Redresorul comandat are trei tiristoare legate în stea și alimentate de la un transformator de putere m₂ prin trei siguranțe ultrarapide e_1f e₂, e₃. Sarcina redresorului fiind inductivă s-a adăugat dioda de nul p₁₅ care la unghiuri de aprindere mari asigură continuitatea curentului de autoinducție, micșorând astfel pulsațiile tensiunii 85 redresate. Dioda p₁₈ prin contactul normal deschis al contactorului de alimentare cu tensiune redusă C_s, închide circuitul rotoric prin rezistența RD la pornirea în asincron a motorului electric sincron. La trecerea în sincronism se deschide contactorul C₈ și se închide contactorul monopolar D care conectează înfășurarea de excitație a motorului sincron la redresorul comandat.

RO 116332 Bl

Pentru o mărire a tensiunii redresate, circuitul 5 se poate completa cu încă trei diode de putere formând o punte de redresare trifazată semicomandate, celelalte circuite rămânând nemodificate.

Claims (1)

1. Excitatoare statică pentru motoare sincrone, folosind un redresor trifazat (5) comandat de către un circuit de comandă în fază a unor tiristoare (1), caracterizată prin aceea că este alcătuit din circutul de comandă a tiristoarelor (1), care primește îoo impulsuri de la un circuit pentru formarea tensiunii de sincronizare (2), formând un semnal alternativ dreptunghiular și permițând comanda simultană a tiristoarelor pe fiecare semialternanță pozitivă și tensiune de comandă prin intermediul unui regulator de curent (4) comandat, la rândul lui, de un traductor de tensiune (3) care transformă variațiile tensiunii de alimentare într-un semnal aplicat regulatorului (4), stabilizând 105 curentul de excitație a motorului sincron la valoarea fixată normal cu ajutorul unui potențiometru (r₂₃), circuitele (1) și (4) alimentându-se de la o sursă stabilizată din exterior.