SU125301A1 - Устройство дл питани обмотки возбуждени многофазного синхронного генератора - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройству дл  питани  обмотки возбуждени  многофазного синхронного генератора, состо щему из вспомогательной многофазной обмотки на статоре генератора и вращающегос  механического выпр мител . Контактное кольцо выпр мител , закрепленное на валу генератора, подразделено на чередующиес  и изолированные друг от друга рабочие и холостые секторы; четные и нечетные рабочие секторы соединены соответственно в две группы противоположной пол рности, к которым подключена своими концами обмотка возбуждени . Контактные щетки выпр мител  смонтированы на поворотной траверсе и подключены к выщеуказанной вспомогательной обмотке через активные сопротивлени , параллельно которым включены вторичные обмотки трансформаторов тока, включенных первичными обмотками в цепь нагрузки генератора дл  компаундировани  последнего.

В известных устройствах подобного типа дл  получени  в механическом выпр мителе удовлетворительной коммутации в период коммутации производна  -тт- должна иметь значение, близкое к нулю. Эго

достигаетс  включением в цепь питани  дроссел  насыщени  с сердечником из материала с особыми магнитными свойствами и щунтированием размыкаемого промежутка конденсатором определенной емкости.

В предложенном устройстве при мощности генератора, превыщающей 40 ква, удовлетворительна  коммутаци  обеспечиваетс  без помощи дросселей насыщени  и конденсаторов в цепи возбуждени .

Это достигаетс  тем, что дуга каждого из рабочих секторов контактного кольца выпр мител  равна 120 электрическим градусам, а холостых секторов - 60 электрическим градусам, щирина же каждой контактной щетки равна сумме щирины холостого сектора и толщины одной

№ 125301

межсекторной изол ционной прокладки. При этом щетки установлены на контактном кольце так, что момент начала коммутации онережает на 30 электрических градусов момент равенства э.д.с. коммутируемых фаз. Вторичные обмотки трансформаторов тока нодразделены на секции и соединены по многофазной схеме «зигзаг.

Схема предложенного устройства показана на чертеже, где А1.В - механический выпр митель; PC и ХС - соответственно рабочие и холостые секторы выпр мител ; ГО - главна  обмотка синхронного генератора (фазы /-//-/Я); ВО - вспомогательна  обмотка (фазы 1-2-); ОБ - обмотка возбуждени ; Г - трансформаторы тока.

Механический выпр митель МБ представл ет собой разрезное кольцо , состо щее из чередующихс  рабочих и холостых секторов. Длина рабочего сектора по окружности вдвое больше длины холостого сектора, а следовательно дуга рабочего сектора охватывает 120 электрических градусов, а дуга холостого сектора - 60 электрических градусов. При этом кажда  фаза за один период работает 120 электрических градусов самосто тельно, а 240 электрических градусов коммутирует. На каждую пару полюсов приходитс  три щетки. Они располагаютс  равномерно

по окружности разрезного кольца с интервалом -;з- градусов (р-число пар полюсов).

При числе полюсов, больщем двух, все четные рабочие секторы электрически .соедин ютс  и представл ют собой один полюс, а нечетные секторы аналогичным образом соедин ютс  и образуют другой полюс . Поэтому при любом числе пар полюсов число щеток (если допускает нагрузка) может быть уменьщено до трех. Однако дл  надежности работы системы возбуждени  желательно иметь не менее шести щеток.

С целью обеспечени  безыскровой работы выпр мител  ширина щетки должна быть равна сумме щирины холостого сектора кольца и толщины одной межсекторной изол ционной прокладки (независимо от -соотношени  размеров холостого и рабочего секторов). Переход щетки с сектора одной пол рности на сектор другой пол рности должен осуществл тьс  в момент перехода тока этой фазы вспомогательной обмотки через нуль. Такое переключение производитс  поочередно всеми фазами.

Механический выпр митель получает основное питание от трехфазной вспомогательной обмотки ВО, котора  состоит из 2-5 витков на фазу и укладываетс  в пазы статора под клин.

Компаундирование генератора производитс  при помощи трех однофазных трансформаторов тока Г, вторичны-е обмотки которых зашуг гированы активным сопротивлением Rut- Фазное напр жение, складыва сь геометрически с э.д.с., создаваемой трансформатором тока, подаетс  при помощи щеток на кольцо механического выпр мител .

В режиме холостого хода трансформатор тока работает в качестве дроссел , а потому на активном сопротивлении происходит больщое падение напр жени , и ток возбуждени  снижаетс  до половины номинального, что обеспечивает нормальное напр жение генератора при холостом ходе.

Момент начала коммутации на 30 электрических градусов опережает момент равенства э.д.с. коммутируемых фаз. При этом разность напр жений фаз измен етс  от отрицательной величины до положительной, что удлин ет коммутацию до 120 электрических градусов и обеспечивает е пр молинейность на большой части участка.

Полна  коммутаци  каждой фазы происходит в точно установленное

врем , равное . (где/-частота переменного тока), ине завис т

360, от мощности генератора, его параметров и нагрузки. Когда продолжительность коммутации каждой фазы равна 120 электрическим градусам, ток фазы снижаетс  до нул  в течение 60 электрических градусов, коммутиру  сперва с одной фазой, а затем в остальные 60 электрических градусов нарастает от нул  до номинальной величины нротивоноложного знака, коммутиру  с другой фазой. В короткозамкнутом контуре во врем  коммутации при нагрузке на активное сопротивление /,„, кроме внешней э.д.с., действует дополнительна  Э.Д.С., завис ща  от нагрузки, что позвол ет получить форму кривой коммутации, приближающуюс  к пр мой. Благодар  тому, что вторичные обмотки трансформаторов тока подразделены на секции и соединены по многофазной схеме «зигзаг, напр жение , создаваемое с увеличением нагрузки трансформатором тока на активном сопротивлении, не только увеличивает э.д.с., автоматически регулиру  ток возбуждени  с нагрузкой, но и измен ет фазу компаундируемого тока, парализу  вли ние внутреннего угла 6 синхронной мащины и обеспечива  безыскровую коммутацию. Предмет изобретени  1. Устройство дл  питани  обмоткн возбуждени  многофазного синхронного генератора, состо щее из вспомогательной многофазной обмотки на статоре генератора и вращающегос  механического выпр мител , у которого контактное кольцо, закрепленное на валу генератора, подразделено на рабочие и холостые секторы и к его рабочим секторам подключена обмотка возбуждени , а контактные щетки смонтированы на поворотной траверсе и подключены к указанной вспомогательной обмотке через активные сопротивлени , параллельно которым включены вторичные обмотки трансформаторов тока, включенных первичными обмотками в цепь нагрузки генератора дл  компаундировани  последнего, отличающеес  тем, что, с целью достижени  удовлетворительной коммутации без помощи дросселей насыщени  и конденсаторов в цепи возбуждени  при мощности генератора, превышающей 40 ква, дуга каждого из рабочих секторов контактного кольца равна 120 электрическим градусам, а холостых секторов 60 электрическим градусам, ширина же каждой из контактных щеток равна сумме щирины холостого сектора и толщины одной межсекторной изол ционной прокладки, и щетки установлены на контактном кольце так, что начало коммутации опережает на 30 электрических градусов момент равенства э.д.с. коммутируемых фаз. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что вторичные обмогки трансформаторов тока подразделены на секции и соединены по многофазной схеме «зигзаг. - 3 -№ 125301

-juinp

RUJ