RU2130690C1 - Устройство возбуждения синхронного генератора - Google Patents
Устройство возбуждения синхронного генератора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2130690C1 RU2130690C1 RU94044413A RU94044413A RU2130690C1 RU 2130690 C1 RU2130690 C1 RU 2130690C1 RU 94044413 A RU94044413 A RU 94044413A RU 94044413 A RU94044413 A RU 94044413A RU 2130690 C1 RU2130690 C1 RU 2130690C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- synchronous generator
- excitation
- rectifier
- control machine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электромеханике, в частности к устройствам автоматического регулирования синхронных машин, и может быть использовано для автоматического регулирования тока возбуждения синхронного генератора, работающего параллельно с сетью. Статический тиристорный возбудитель синхронного генератора содержит устройство автоматического регулирования возбуждения по внутреннему углу синхронного генератора, который состоит из управляющей машины, установленной на валу синхронного генератора и формирующей сигнал управления выпрямителем. Начальное положение индуктора управляющей машины относительно якорных обмоток выбрано так, чтобы обеспечить требуемый угол управления и ток возбуждения синхронного генератора в режиме холостого хода. Техническим результатом является упрощение схемы регулирования и возможность корректировки законов автоматического регулирования. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к электромеханике, в частности к устройствам автоматического регулирования синхронных машин, и может быть использовано для автоматического регулирования тока возбуждения синхронного генератора, работающего параллельно с сетью.
Известные статические системы возбуждения синхронных машин с применением Пендель-машины, которая представляет из себя машину переменного тока, по фазе напряжения якорной обмотки которой судят по угловому положению ротора генератора. Сопоставляя векторы напряжения сети и вектор ЭДС якоря Пендель-машины, определяют внутренний угол, который затем используют при формировании законов автоматического регулирования тока возбуждения. Устройство отличается сложностью.
Существуют бесконтактные системы возбуждения синхронных генераторов, содержащие синхронные возбудители обращенного типа, якорные обмотки которых через вращающиеся тиристорные выпрямители подключены к обмотке возбуждения синхронного генератора. Управление тиристорами осуществляется с помощью управляющей машины, две продольно-поперечные обмотки которой находятся на статоре, а якорные обмотки подключены к тиристорному выпрямителю. Изменение угла управления производится за счет сдвига векторов намагничивающих сил управляющей машины (Кильдинив В.С. и др. "Работы в области тиристорных бесщеточных систем возбуждения турбогенераторов". Тезисы докладов всесоюзного научно-технического семинара "Освоение вентильных систем возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов", Старобенивская ГРЭС. 1979 г.).
Недостатком использования управляющей машины в системах возбуждения по данной схеме является подключение обмотки возбуждения управляющей машины к сложной системе автоматического регулирования.
Наиболее близким к заявленному решению является устройство для возбуждения синхронного генератора (авт.свид. СССР N 1566228, H 02 K 19/36, 1962 г. ), в котором на валу синхронного генератора установлена вспомогательная управляемая машина, с помощью которой формируются сигналы управления ключами выпрямителя, посредством которого обмотка возбуждения через согласующий трансформатор подключена к сети, параллельно с которой работает синхронный генератор. Недостатком этого устройства является то, что данная система работает только на поддержание угла θ в заданных пределах, используя косвенные методы передачи сигнала управления.
Целью настоящего изобретения является упрощение схемы регулирования синхронного генератора по внутреннему углу θ и плавное применение и корректировка законов автоматического регулирования.
Это достигается тем, что в устройстве для возбуждения синхронного генератора, в котором на валу синхронного генератора установлена управляющая машина, якорные обмотки управляющей машины через формирователь сигналов управления подключены на управляющие электроды тиристорного выпрямителя, а начальное положение индуктора управляющей машины относительно ее якорных обмоток выбрано таким образом, чтобы обеспечить требуемый угол управления и ток возбуждения синхронного генератора в режиме холостого хода. Дополнительно, с целью плавного изменения и корректировки законов автоматического регулирования индуктор управляющей машины может иметь две и более обмотки, а якорные обмотки могут подключаться к управляющим электродам через фазовращатель или дроссель-трансформатор.
На фиг. 1 приведена схема устройства возбуждения синхронного генератора, на фиг. 2 - потенциальные диаграммы элементов устройства возбуждения синхронного генератора, на фиг. 3 - регулировочные характеристики тиристорного возбудителя и синхронного генератора, на фиг. 4 - векторные диаграммы, объясняющие принцип работы устройства, на фиг. 5 - схема возбуждения синхронного генератора, в которой индуктор управляющей машины имеет 2 обмотки, на фиг. 6 -схема возбуждения синхронного генератора, в которой якорные обмотки управляющей машины подключены к управляющим электродам тиристорного выпрямителя через фазовращатель, на фиг. 7 - схема возбуждения синхронного генератора, в которой обмотки якоря управляющей машины подключены к управляющим электродам тиристорного выпрямителя через дроссель-трансформатор.
Устройство возбуждения синхронного генератора 1, содержащего обмотку на статоре 2 и обмотку возбуждения 3, работающего параллельно с сетью A, B, C включает согласующий трансформатор, первичная обмотка 4 которого также подключена к сети A, B, C, в вторичная обмотка 5 согласующего трансформатора через тиристорный выпрямитель 6 подключена к обмотке возбуждения 3 синхронного генератора. На валу синхронного генератора установлена управляющая машина, индуктор 7 который вращается вместе с обмоткой возбуждения 3, а якорные обмотки 8 через формирователь управляющих сигналов 9 подключены непосредственно на управляющие электроды тиристорного выпрямителя 6. Параллельно якорным обмоткам управляющей машины подключено защитное токоограничивающее сопротивление 10.
Устройство возбуждения синхронного генератора работает следующим образом.
Начальное положение индуктора 7 управляющей машины, относительно ее якорных обмоток 8, выбирается таким образом, чтобы обеспечить требуемый угол управления и ток возбуждения синхронного генератора 1, в режиме холостого хода необходимый угол устанавливается путем поворота якоря управляющей машины относительно индуктора и фиксацией его в заданном положении.
Работу устройства возбуждения отражают потенциальные и векторные диаграммы, а также регулировочные характеристики асинхронного генератора.
На фиг. 2: а) показаны потенциальные диаграммы фазных напряжений eCy, eAy, eBy якорных обмоток управляющей машины;
б) IyA, UyB, IyC - сигналы на управляющих электродах тиристоров выпрямителя 6;
в) eAy, eBy, eCy - потенциальные диаграммы фазных напряжений якорных обмоток управляющей машины при другом угле управления;
г) сигналы управления;
д) UA, UB, UC - напряжение на вторичной обмотке согласующего трансформатора;
е) eA, eB, eC - выпрямленное напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения 3 синхронного генератора.
б) IyA, UyB, IyC - сигналы на управляющих электродах тиристоров выпрямителя 6;
в) eAy, eBy, eCy - потенциальные диаграммы фазных напряжений якорных обмоток управляющей машины при другом угле управления;
г) сигналы управления;
д) UA, UB, UC - напряжение на вторичной обмотке согласующего трансформатора;
е) eA, eB, eC - выпрямленное напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения 3 синхронного генератора.
Положение якоря управляющей машины таково, что в режиме холостого хода обеспечивается требуемый ток возбуждения If0 генератора (фиг. 3), т.е. в режиме холостого хода угол управления тиристорами равен α0.
Управляющие сигналы на соответствующие тиристоры выпрямителя (в согласующем трансформаторе) подаются при наличии тока на соответствующих диодах формирователя управляющих импульсов 9 в управляющей машине. Ток же проводит вентиль или диод той фазы, у которого наибольший положительный потенциал, что видно из диаграммы (фиг. 2).
Управляющие сигналы на соответствующие тиристоры выпрямителя (в согласующем трансформаторе) подаются при наличии тока на соответствующих диодах формирователя управляющих импульсов 9 в управляющей машине. Ток же проводит вентиль или диод той фазы, у которого наибольший положительный потенциал, что видно из диаграммы (фиг. 2).
В режиме холостого хода угол между осью q (вектором Ef) (фиг. 4) и вектором U равен 0.
При нагрузке генератора ось q (вектор Ef) смещается (или опережает вектор U, противоположный вектору напряжения сети U0) на угол θ Следовательно, на угол θ смещается и вектор ЭДС якорной обмотки управляющей машины, т.к. индуктор связан непосредственно с положением ротора синхронного генератора.
Т. е. при повороте вектора Ef относительно U (или U0) на угол θ вектор ЭДС обмотки якоря повернется относительно вектора U0 на θ. Это равносильно сдвигу фазных ЭДС управляющей машины относительно фазных ЭДС вторичных обмоток согласующего трансформатора (связанных жестко с фазным напряжением сети).
Регулировочная характеристика тиристорного возбудителя 9 (фиг. 3) описывается выражением If = Ifmax cosα. Начальное положение угла управления α0 соответствует внутреннему углу генератора θ0 и току возбуждения If0.
При изменении α0 на угол θ, получаем αном и соответственно θном и Ifном для номинального режима. θ0 задаем каким угодно.
Claims (2)
1. Устройство для возбуждения синхронного генератора, содержащее согласующий трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети, а вторичная через выпрямитель - к обмотке возбуждения синхронного генератора, на валу которого установлена управляющая машина, формирующая сигналы управления выпрямителем, отличающееся тем, что выпрямитель выполнен тиристорным, якорные обмотки управляющей машины через формирователь импульсов соединены с управляющими электродами тиристоров выпрямителя, а начальное положение индуктора управляющей машины относительно якорных обмоток выбрано так, чтобы обеспечить требуемый угол управления и ток возбуждения синхронного генератора в режиме холостого хода.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что якорные обмотки соединены с управляющими электродами тиристоров выпрямителя дополнительно через фазовращатель.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94044413A RU2130690C1 (ru) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Устройство возбуждения синхронного генератора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94044413A RU2130690C1 (ru) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Устройство возбуждения синхронного генератора |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94044413A RU94044413A (ru) | 1999-04-27 |
| RU2130690C1 true RU2130690C1 (ru) | 1999-05-20 |
Family
ID=20163240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94044413A RU2130690C1 (ru) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | Устройство возбуждения синхронного генератора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2130690C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557260C1 (ru) * | 2011-06-16 | 2015-07-20 | Воббен Пропертиз Гмбх | Способ управления ветроэнергетической установкой |
-
1994
- 1994-12-16 RU RU94044413A patent/RU2130690C1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2557260C1 (ru) * | 2011-06-16 | 2015-07-20 | Воббен Пропертиз Гмбх | Способ управления ветроэнергетической установкой |
| US9143071B2 (en) | 2011-06-16 | 2015-09-22 | Wobben Properties Gmbh | Method for controlling a wind turbine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5327069A (en) | Switched reluctance machine including permanent magnet stator poles | |
| US5097195A (en) | AC exciter for VSCF starter/generator | |
| EP0237246B1 (en) | Starter generator system | |
| US3908130A (en) | Starter-generator utilizing phase controlled rectifiers to drive a dynamoelectric machine as a brushless motor in the starting mode to increase the torque output of the machine through phase angle control by reducing the machine counter EMF | |
| US7863868B2 (en) | Generator with quadrature AC excitation | |
| EP0613234B1 (en) | Single phase electronically commutated motor system and method | |
| US4982123A (en) | Integrated exciter generator and rotating transformer | |
| US8013578B2 (en) | Alternator | |
| US6051953A (en) | Brushless exciterless field system for AC synchronous machines | |
| EP0534153B1 (en) | Charging generator for vehicle | |
| US10250175B2 (en) | Field winding synchronous machine drive system | |
| JP5427189B2 (ja) | 同期機起動装置 | |
| CA3190431C (en) | Power distribution within an electric machine with rectified rotor windings | |
| EP0868771B1 (en) | Variable reluctance motor systems | |
| EP0696834B1 (en) | Three-phase brushless self-excited synchronous generator with no rotor exciting windings | |
| RU99104510A (ru) | Способ запуска и управления, в частности, синхронных электродвигателей с постоянным магнитом и устройство для его осуществления | |
| RU2130690C1 (ru) | Устройство возбуждения синхронного генератора | |
| CN110391706B (zh) | 旋转电机 | |
| EP2775592A2 (en) | Alternator for a power generation system | |
| US5012148A (en) | AC machine system with induced DC field | |
| ES8603123A1 (es) | Un alternador autoexcitado,del tipo sin escobillas | |
| RU2399143C2 (ru) | Саморегулируемый генератор с постоянными магнитами | |
| JP2002136191A (ja) | 発電電動機の二次励磁装置 | |
| SU811480A1 (ru) | Бесщеточна система возбуждени дл СиНХРОННОгО гЕНЕРАТОРА | |
| RU2113048C1 (ru) | Устройство управления вращающимся тиристорным выпрямителем (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |