RU193040U1 - Device for boosting the excitation of a synchronous motor - Google Patents
Device for boosting the excitation of a synchronous motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU193040U1 RU193040U1 RU2019117171U RU2019117171U RU193040U1 RU 193040 U1 RU193040 U1 RU 193040U1 RU 2019117171 U RU2019117171 U RU 2019117171U RU 2019117171 U RU2019117171 U RU 2019117171U RU 193040 U1 RU193040 U1 RU 193040U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- phase
- excitation
- motor
- additional
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
- H02K19/12—Synchronous motors for multi-phase current characterised by the arrangement of exciting windings, e.g. for self-excitation, compounding or pole-changing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/46—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor
- H02P1/50—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting an individual synchronous motor by changing over from asynchronous to synchronous operation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/022—Synchronous motors
- H02P25/03—Synchronous motors with brushless excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам управления синхронным двигателем, в частности к устройствам форсирования возбуждения синхронных двигателей с двойной якорной обмоткой.Для повышения надежности двигателя за счет форсирования возбуждения, в устройстве для форсирования возбуждения синхронного электродвигателя, содержащем основную и дополнительную трехфазные статорные обмотки, первые выводы которых присоединены через выключатели к трехфазному источнику электроэнергии, вторые выводы основной обмотки соединены в общую точку, имеющем трехфазный выпрямитель, на стороне переменного тока присоединенный ко вторым концам дополнительной обмотки, а на стороне выпрямленного тока присоединенный к обмотке возбуждения двигателя, согласно полезной модели в разрыв цепи фазы дополнительной обмотки и выпрямителя включен переключатель, один из контактов которого присоединен к первому выводу дополнительной обмотки.The invention relates to control devices for a synchronous motor, in particular, to devices for boosting the excitation of synchronous motors with a double anchor winding. connected through switches to a three-phase source of electricity, the second terminals of the main winding are connected to a common point, they a three-phase rectifier connected to the second ends of the auxiliary winding on the AC side and connected to the motor excitation winding on the rectified current side, according to a utility model, a switch is connected to the open circuit of the phase of the additional winding and rectifier, one of the contacts of which is connected to the first output of the additional winding .
Description
Полезная модель относится к устройствам управления синхронным двигателем, в частности к устройствам форсирования возбуждения синхронных двигателей с двойной якорной обмоткой.The invention relates to control devices for a synchronous motor, in particular to devices for boosting the excitation of synchronous motors with a double anchor winding.
Синхронные двигатели с двойной якорной обмоткой и блоки «трансформатор-двигатель» на их основе находят применение в приводе турбомеханизмов, в частности в приводе насосов в орошаемом земледелии. К приводам оросительных насосов предъявляются требования максимальной простоты конструкции и обслуживания в сочетании с высокой надежностью.Synchronous motors with a double anchor winding and transformer-motor units based on them are used in the drive of turbo-mechanisms, in particular in the drive of pumps in irrigated agriculture. Irrigation pump drives are subject to maximum design and maintenance simplicity combined with high reliability.
Известен синхронный двигатель по патенту РФ (RU) 2272351 Н02Р 1/50, Н02Р 9/14, Н02Р 19/12, опубл. 20.03.2006, Бюл. №8, который в достаточной степени отвечает требованию простоты, но в части надежности в процессе эксплуатации этого двигателя выявились проблемы в сохранении синхронного режима при кратковременных (до 0,1 с.) снижениях напряжения в сети при коротких замыканиях или переключениях в сети. Причиной этого является отсутствие эффективного устройства форсировки возбуждения в конструкции привода.Known synchronous motor according to the patent of the Russian Federation (RU) 2272351 НОР 1/50, НОР 9/14, НОР 19/12, publ. 03/20/2006, Bull. No. 8, which sufficiently meets the requirement of simplicity, but in terms of reliability during operation of this engine, problems were identified in maintaining a synchronous mode with short-term (up to 0.1 s.) Voltage drops in the network during short circuits or switching in the network. The reason for this is the lack of an effective excitation forcing device in the drive structure.
Устройства форсирования возбуждения при кратковременных понижениях напряжения питания широко применяются в серийных синхронных двигателях. Обоснование их применения и описание устройств реализации форсировки возбуждения содержится в книге [Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей. М., «Энергия», 1977. С. 154-163.]. Приведены схемы и описание устройства форсировки возбуждения (рис. 6-9, 6-10), где увеличение тока возбуждения при форсировке достигается шунтированием резистора в цепи обмотки возбуждения электромашинного возбудителя постоянного тока.Excitation boosting devices for short-term voltage drops are widely used in serial synchronous motors. The rationale for their use and a description of devices for implementing the stimulation of excitation is contained in the book [Slodarzh MI Modes of operation, relay protection and automation of synchronous motors. M., "Energy", 1977. S. 154-163.]. The schemes and description of the excitation forcing device are given (Fig. 6-9, 6-10), where the increase in the excitation current during forcing is achieved by shunting the resistor in the excitation winding circuit of the DC machine exciter.
Известные устройства форсировки возбуждения не могут быть использованы в конструкции синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой ввиду отсутствия в конструкции машинного возбудителя постоянного тока.Known excitation forcing devices cannot be used in the design of a synchronous motor with a double anchor winding due to the absence of a direct current exciter in the design.
Наиболее близким к заявленному устройству является по патенту RU 2315418 Н02Р 1/50, Н02К 19/12 устройство управления синхронным двигателем, опубликовано 20.01.2008 Бюл. №2, в котором синхронный двигатель имеет трехфазную статорную обмотку в две ветви, одна из которых соединена звездой присоединена через коммутационный аппарат к источнику питания, а вторая выполнена как проходная, началом присоединенная к источнику питания, а концам на вход трехфазного неуправляемого выпрямителя, к выходу которого присоединена обмотка возбуждения, конструктивно расположенная на роторе двигателя. Указанное электрическое соединения осуществляется через скользящие контакты в виде колец, закрепленных на валу, и щеток, установленных в неподвижных траверсах. Как показал опыт применения синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой на объектах орошаемого земледелия в Краснодарском крае, недостатком прототипа является отсутствие эффективной форсировки возбуждения при кратковременных снижениях напряжения в питающей сети до уровня 0,5-0,7 от номинального, что приводит к выпадению нагруженного двигателя из синхронизма с последующим резким торможением, сопровождаемым аварийными сверхтоками в статорных обмотках и в обмотке возбуждения.Closest to the claimed device is patent RU 2315418 Н02Р 1/50, Н02К 19/12 synchronous motor control device, published on January 20, 2008 Byul. No. 2, in which the synchronous motor has a three-phase stator winding in two branches, one of which is connected by a star connected through a switching device to a power source, and the second is made as a loop-through, connected to a power source at the beginning, and to the output of a three-phase uncontrolled rectifier to the output which is connected to the field winding, structurally located on the rotor of the engine. The specified electrical connection is carried out through sliding contacts in the form of rings mounted on the shaft, and brushes mounted in fixed traverses. As shown by the experience of using a synchronous motor with a double anchor winding on irrigated agriculture in the Krasnodar Territory, the disadvantage of the prototype is the lack of effective stimulation of excitation with short-term voltage drops in the supply network to a level of 0.5-0.7 from the nominal, which leads to the loss of a loaded motor out of synchronism with subsequent sharp braking, followed by emergency overcurrents in the stator windings and in the field winding.
Техническим результатом является повышение надежности двигателя за счет форсирования возбуждения.The technical result is to increase engine reliability by forcing excitation.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для форсирования возбуждения синхронного электродвигателя, содержащем основную и дополнительную трехфазные статорные обмотки, первые выводы которых присоединены через выключатели к трехфазному источнику электроэнергии, вторые выводы основной обмотки соединены в общую точку, имеющее трехфазный выпрямитель, на стороне переменного тока присоединенный ко вторым концам дополнительной обмотки, а на стороне выпрямленного тока присоединенный к обмотке возбуждения двигателя, согласно полезной модели между дополнительной обмоткой и выпрямителем установлен однофазный переключатель, один из контактов которого соединен с первым выводом одной из фаз дополнительной обмотки через токоограничивающий резистор, а другой контакт - со вторым выводом той же фазы дополнительной обмотки.The technical result is achieved by the fact that in a device for boosting the excitation of a synchronous electric motor, containing the main and additional three-phase stator windings, the first conclusions of which are connected through switches to a three-phase power source, the second conclusions of the main winding are connected to a common point having a three-phase rectifier on the AC side connected to the second ends of the additional winding, and on the side of the rectified current connected to the field winding of the motor, agree On the utility model, a single-phase switch is installed between the additional winding and the rectifier, one of the contacts of which is connected to the first output of one of the phases of the additional winding through a current-limiting resistor, and the other contact is connected to the second output of the same phase of the additional winding.
Новизна и положительные свойства заявленного устройства обусловлены следующими обстоятельствами:The novelty and positive properties of the claimed device are due to the following circumstances:
- переключение дополнительно введенного выключателя вызывает увеличение напряжения на выпрямителе и обмотке возбуждения, осуществляя форсировку;- switching an additionally introduced circuit breaker causes an increase in voltage on the rectifier and field winding, forcing;
- указанное переключение вызывает несимметрию фазных токов в дополнительной обмотке, отключая одну из фазных обмоток, что сопровождается увеличением токов в двух оставшихся подключенными к выпрямителю фазных обмотках, что является дополнительным фактором форсировки возбуждения;- the specified switching causes an asymmetry of phase currents in the additional winding, disconnecting one of the phase windings, which is accompanied by an increase in currents in the two remaining phase windings remaining connected to the rectifier, which is an additional factor in the excitation forcing;
- использование однофазного переключателя минимизирует стоимость устройства и повышает его надежность за счет малого числа элементов в сравнении с трехфазным переключателем.- the use of a single-phase switch minimizes the cost of the device and increases its reliability due to the small number of elements in comparison with a three-phase switch.
По данным патентной и научно-технической литературы не выявлена заявляемая совокупность признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критериям «изобретательский уровень» и «новизна». Заявленное решение может быть реализовано в электроприводе турбомеханизмов, в частности, мелиоративных насосов, что отвечает критерию «промышленная применимость».According to the patent and scientific and technical literature, the claimed combination of features has not been identified, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criteria of "inventive step" and "novelty." The claimed solution can be implemented in an electric drive of turbomechanisms, in particular, reclamation pumps, which meets the criterion of "industrial applicability".
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для форсирования возбуждения синхронного двигателя.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 is a schematic diagram of a device for forcing a drive of a synchronous motor.
В устройстве для форсирования возбуждения синхронного двигателя, двигатель подключен к источнику электроэнергии (сети) через два трехфазных выключателя 1 и 2. Выключатель 1 подключен к источнику и к основной обмотке 3, а выключатель 2 подключен к источнику и к дополнительной обмотке 4, включенную как проходная последовательно с выпрямителем 5 и обмоткой возбуждения 6, расположенной на роторе. Выключатели 7, 8 и резистор 9 предназначены для управления обмоткой возбуждения 6 при пуске и синхронизации. Между дополнительной обмоткой 4 и выпрямителем 5 установлен однофазный переключатель 10, один из контактов которого соединен с первым выводом одной из фаз дополнительной обмотки 4 через настроечный токоограничивающий резистор 11, а другой контакт - со вторым выводом той же фазы дополнительной обмотки.In the device for boosting the excitation of a synchronous motor, the motor is connected to a source of electricity (network) through two three-
Все указанные выключатели могут быть как контактные, как показано на схеме, так и бесконтактными. Сигнал на включение выключателей 1, 2, 7, 8 поступает от пускового устройства; сигнал на срабатывание однофазного переключателя 10 подается от реле напряжения (на рисунке не показан), фиксирующего снижение напряжения до 0,7 от номинального и ниже.All of these switches can be both contact, as shown in the diagram, and non-contact. The signal to turn on the
В установившемся режиме синхронный двигатель работает следующим образом. Выключатели 1, 2 и 7 находятся в закрытом (проводящем) состоянии, выключатель 8 - в открытом (не проводящем), переключатель 10 в левом положении, присоединяя вход выпрямителя к концу соответствующей фазной дополнительной обмотки 4. Обмотки статора 3, 4 и возбуждения 6 обтекаются токами, причем ток возбуждения является выпрямленным током статорной обмотки 4. Токи обмоток 3 и 4 создают вращающееся магнитное поле, которое, будучи сцепленным с магнитным полем обмотки возбуждения, вращает ротор. При изменении механической нагрузки двигателя происходит изменение силы тока в статорных обмотках 3 и 4, и вследствие последовательного включения обмоток 4 и 6, изменяется и ток возбуждения, реализуя тем самым автоматическое регулирование возбуждения (АРВ). При этом заданный закон АРВ обеспечивается параметрами всех трех обмоток 3, 4 и 6, которые оптимизируются по указанному критерию.In steady state, the synchronous motor operates as follows.
Пуск и синхронизации двигателя производятся следующим образом. Предварительно контакты выключателей приводятся в положении, указанном на фиг. 1, т.е. контакты выключателей 1, 2 и 7 находятся в открытом состоянии, контакты выключателя 8 - в закрытом, переключателя 10 в левом включении. Обмотка возбуждения 6 отключена от выпрямителя 5 и подключена к разрядному резистору 9. Для прямого асинхронного пуска двигателя контакты выключателя 1 замыкаются, в результате чего по обмотке статора 3 протекает пусковой ток, который создает в двигателе вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле увлекает за собой ротор, реализуя известный асинхронный разбег. Двигатель разгоняется до подсинхронной скорости (скольжение s=2…5%). Далее, для совершения синхронизации двигателя замыкаются контакты выключателей 2 и 7, в обмотках статора 4 и возбуждения 6 протекают токи, причем часть выпрямленного тока ответвляется в цепь резистора 9, а оставшаяся часть составляет ток обмотки возбуждения 6, и создает магнитный поток возбуждения, заставляющий ротор двигателя втягиваться в синхронизм, сцепляясь своими силовыми линиями с силовыми линиями вращающегося магнитного поля, создаваемого токами трехфазных обмоток 3 и 4. После синхронизации двигателя выключатель 8 размыкает контакты и двигатель переходит в установившийся режим работы.Starting and synchronizing the engine are as follows. Preliminarily, the contacts of the switches are provided in the position indicated in FIG. 1, i.e. the contacts of
Форсировка возбуждения производится при работе в синхронном режиме при понижении напряжения источника электроэнергии до уровня ниже 0,7 от номинального. При снижении напряжения срабатывает реле напряжения (на схеме не показано), подающее сигнал на переключение переключателя 10. Переключатель 10 переключается в положении «вправо», подавая на вход выпрямителя увеличенное напряжение, что вызывает соответствующее увеличение тока в обмотке возбуждения 6. Кроме того, ток возбуждения увеличивается вследствие проявления несимметрии токов в проходной обмотке 4, поскольку одна из фазных обмоток оказывается разомкнутой переключателем 10. Величину сопротивления токоограничивающего резистора 11 настраивают на требуемый ток форсировки. При восстановлении напряжения источника электроэнергии происходит обратное переключение переключателя 10 и двигатель возвращается в нормальный (длительный) режим работы. При продолжительном понижении напряжения срабатывает штатная защита электрической сети. Реле напряжения и устройство релейной защиты на схеме не показаны.The excitation is forced during synchronous operation when the voltage of the electric power source drops to a level below 0.7 of the nominal. When the voltage decreases, a voltage relay is activated (not shown in the diagram), which gives a signal for
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117171U RU193040U1 (en) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Device for boosting the excitation of a synchronous motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117171U RU193040U1 (en) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Device for boosting the excitation of a synchronous motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU193040U1 true RU193040U1 (en) | 2019-10-14 |
Family
ID=68280460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019117171U RU193040U1 (en) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Device for boosting the excitation of a synchronous motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU193040U1 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3354368A (en) * | 1965-01-28 | 1967-11-21 | Gen Electric Canada | Control system for synchronous motor |
US3405339A (en) * | 1965-10-18 | 1968-10-08 | Westinghouse Electric Corp | Synchronous motor field control system |
DE1563287A1 (en) * | 1965-09-17 | 1970-03-26 | Meidensha Electrice Mfg Co Ltd | Starter circuit for a synchronous motor |
GB1410141A (en) * | 1973-02-07 | 1975-10-15 | Fiz Energet I An Latvssr | Synchronous motor control circuits |
FR2506092A1 (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-19 | Westinghouse Electric Corp | BRUSHLESS DRIVING SYSTEM FOR ELECTRODYNAMIC MACHINE |
JPS6323581A (en) * | 1986-04-30 | 1988-01-30 | シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト | Brushless excitor of synchronizing machine |
RU2271599C1 (en) * | 2004-11-12 | 2006-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет | Synchronous machine |
RU2272351C1 (en) * | 2004-11-01 | 2006-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет | Synchronous motor |
RU2315418C1 (en) * | 2006-08-01 | 2008-01-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Synchronous motor control device |
-
2019
- 2019-06-03 RU RU2019117171U patent/RU193040U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3354368A (en) * | 1965-01-28 | 1967-11-21 | Gen Electric Canada | Control system for synchronous motor |
DE1563287A1 (en) * | 1965-09-17 | 1970-03-26 | Meidensha Electrice Mfg Co Ltd | Starter circuit for a synchronous motor |
US3405339A (en) * | 1965-10-18 | 1968-10-08 | Westinghouse Electric Corp | Synchronous motor field control system |
GB1410141A (en) * | 1973-02-07 | 1975-10-15 | Fiz Energet I An Latvssr | Synchronous motor control circuits |
FR2506092A1 (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-19 | Westinghouse Electric Corp | BRUSHLESS DRIVING SYSTEM FOR ELECTRODYNAMIC MACHINE |
JPS6323581A (en) * | 1986-04-30 | 1988-01-30 | シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト | Brushless excitor of synchronizing machine |
RU2272351C1 (en) * | 2004-11-01 | 2006-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет | Synchronous motor |
RU2271599C1 (en) * | 2004-11-12 | 2006-03-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет | Synchronous machine |
RU2315418C1 (en) * | 2006-08-01 | 2008-01-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Synchronous motor control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6844707B1 (en) | AC/DC brushless starter-generator | |
US4158225A (en) | Rotary dynamoelectric machine having high-resistance rotor | |
CN101860313A (en) | Self-excited synchronous generator alternating current excitation initiating circuit | |
RU193040U1 (en) | Device for boosting the excitation of a synchronous motor | |
CN100566123C (en) | Method relevant and configuration with slip-ring motor | |
RU2518907C1 (en) | Uninterrupted and secured power supply system for crucial power consumers | |
RU194198U1 (en) | Device for boosting the excitation of a synchronous motor with a double anchor winding | |
US1866494A (en) | Power generating system | |
CN112910343B (en) | Bidirectional excitation loop of synchronous generator and synchronous generator set | |
CN105515476B (en) | The device and method for improving brush-less electrically exciting Shaft-Generator short circuit overload capacity | |
RU53081U1 (en) | POWER SUPPLY SYSTEM | |
CN104038005A (en) | Ship shaft generator capable of being used as motor and running state switching method thereof | |
RU2315418C1 (en) | Synchronous motor control device | |
RU2396692C1 (en) | Synchronous motor start-up device | |
RU2415507C1 (en) | Method to start three-phase high-voltage electric dc motor | |
US3566226A (en) | Single-phase operation of three-phase motor | |
RU2271599C1 (en) | Synchronous machine | |
CN207559886U (en) | A kind of new ball mill start-up circuit | |
RU218639U1 (en) | Device for dynamic braking of a three-phase asynchronous electric motor | |
RU2271601C1 (en) | Synchronous motor | |
RU2354035C1 (en) | Transformer block - synchronous motor | |
SU464948A1 (en) | Starting method of single-phase asynchronous electric motor | |
US2620461A (en) | Starting arrangement for dynamoelectric machines | |
RU2000652C1 (en) | Ac electric drive | |
RU4189U1 (en) | AC ELECTRIC DRIVE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191106 |