SU1316067A1

SU1316067A1 - Excitation winding of synchronous electric machine

Info

Publication number: SU1316067A1
Application number: SU843840492A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Галиновский; Николай Семенович Потапенко; Алексей Николаевич Давыдов; Константин Артурович Кучинский; Янош Брониславович Данилевич; Владимир Борисович Коваленко
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции; Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электромашиностроения; Ленинградское Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Крупных Электрических Машин
Priority date: 1984-11-27
Filing date: 1984-11-27
Publication date: 1987-06-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и касаетс выполнени обмотки возбуждени мощных синхронных электрических машин, например синхронных генераторов с ударными или импульсными нагрузками или синхронных машин, св занных с силовыми вентильными преобразовател ми. Цель изобретени - снижение величины перенапр же-- НИИ на зажимах обмотки возбуждени при нестационарных режимах. Обмотка возбуждени (ОБ) содержит заданное эффективное число последовательно соединенных витков и выполн етс в виде последовательно соединенных контуров , каждый из которых размещен на одном полюсном делении или полюсе и содержит две параллельные ветви с различными числами витков в них, св занных соотношением , 1,5-3, где W и W - числа витков, соответственно , в первой и второй параллельных ветв х. Данное выполнение обмотки возбуждени позвол ет снизить величину перенапр жений на ее зажимах при нестационарных режимах за счет демпфирующего действи короткозамк- нутого контура, которое возникает при изменении потокосцеплени благэдар наличию параллельных ветвей с различными числами витков в них, а также за счет падени напр жени на внутреннем сопротивлении указанного контура. 4 ил. i т со О5 О 05 The invention relates to electrical engineering and relates to the implementation of an excitation winding of powerful synchronous electrical machines, for example, synchronous generators with shock or pulsed loads or synchronous machines associated with power valve converters. The purpose of the invention is to reduce the magnitude of the surge voltage on the terminals of the excitation winding under non-stationary conditions. The field winding (OB) contains a predetermined effective number of series-connected turns and is performed in the form of series-connected circuits, each of which is placed on the same pole division or pole and contains two parallel branches with different numbers of turns in them connected by the ratio 1.5 -3, where W and W are the numbers of turns, respectively, in the first and second parallel branches x. This implementation of the excitation winding reduces the magnitude of the overvoltages on its clamps in non-stationary modes due to the damping effect of the short-circuited circuit, which occurs when the flow coupling changes due to the presence of parallel branches with different numbers of turns in them, as well as due to the voltage drop on the inside resistance of the specified circuit. 4 il. i t with O5 O 05

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к мощным электрическим машинам, касаетс выполнени обмотки возбуждени и может быть использовано , например, в двигател х, пускаемых напр мую в сеть, синхронных генераторах с ударными или импульсными нагрузками, а также в синхронных машинах, св занных с силовыми вентильными преобразовател ми. The invention relates to electrical engineering, namely to powerful electric machines, relating to the implementation of an excitation winding and can be used, for example, in motors, which are started up directly into the network, synchronous generators with shock or impulse loads, as well as synchronous machines associated with power valve converters mi.

Целью изобретени вл етс снижение величины перенапр жений на зажимах обмотки возбуждени при нестационарных режимах.The aim of the invention is to reduce the magnitude of the overvoltages on the terminals of the excitation winding under non-stationary conditions.

На фиг. 1 представлена принципи- альна электрическа схема предлагаемой обмотки возбуждени ; на фиг. 2 - фиг. 4 - предлагаема обмотка, варианты выполнени .FIG. 1 shows the basic electrical circuit of the proposed field winding; in fig. 2 - FIG. 4 - winding, variants of performance.

Предлагаема обмотка возбуждени содержит последовательно соединенные контуры, каждый из которых образуетс двум параллельными ветв ми 1 и 2 с различными числами витков Iv и W , размещенными в пределах одного полю- са 3 или полюсного делени .The proposed excitation winding contains series-connected circuits, each of which is formed by two parallel branches 1 and 2 with different numbers of turns Iv and W located within the same pole 3 or pole division.

Конструктивно данна обмотка может выполн тьс однор дной или многор дной . Витки параллельных ветвей с числами витков W и U могут быть рас положены по высоте полюса в однор д- Hoii обмотке возбуждени (фиг. 3). В многор дной обмотке возбуждени проводники параллельной ветви с меньшим числом витков W-, расположены на внешней поверхности проводников другой ветви с числом витков Vj, (фиг. 2) Обмотку возбуждени не внополюсных машин выполн ют концентрической, причем катушки, образующие параллельную ветвь с меньшим числом витков , располагают снаружи (фиг. 4). С целью обеспечени заданных соотношений чисел витков в параллельных вет в т проводники последних могут быть выполнены из различных материалов, например меди и алюмини .Structurally, this winding can be made single or multiple. The coils of parallel branches with the numbers of coils W and U can be located along the height of the pole in a single hole, the Hoii excitation winding (Fig. 3). In the multi excitation winding, the conductors of a parallel branch with a smaller number of turns W- are located on the outer surface of the conductors of another branch with the number of turns Vj, (Fig. 2) The excitation winding of non-polar machines is concentric, with the coils forming a parallel branch with a smaller number turns, have outside (Fig. 4). In order to provide the specified ratios of the numbers of turns in parallel branches to t, the conductors of the latter can be made of various materials, for example copper and aluminum.

В установившихс режимах МДС одного полюса или полюсного делени обмотки возбуждени равна сумме МДС параллельных ветвей.In established MDS modes of one pole or pole division of the excitation winding is equal to the sum of MDS parallel branches.

Экспериментальными исследовани ми установлено, что при соотношении чисел витков в параллельных ветв х каждого контураExperimental studies have established that with the ratio of the number of turns in parallel branches x of each contour

WW

W,W,

1,5-3 практически в значительной мере снижаетс величина перенапр жений на зажимах об5 О1.5-3, the overvoltage at the clamps of about 5 is almost significantly reduced.

5 five

0 - 0 -

5 0 5 5 0 5

0 0

5five

мотки возбуждени в нестационарных режимах.hanks of excitation in non-stationary modes.

Это объ сн етс тем, что при нестационарных режимах измен етс пото- косцепление обмотки возбуждени каждого полюса или полюсного делени . В параллельных ветв х каждого из контуров обмотки возбуждени , размещенных на каждом полюсе или полюсном делении , навод тс ЭДС ег и е , мгновенные значени которых пропорциональны количеству витков W и VL в параллельных ветв х. Эти ЭДС направлены встречно относительно друг друга , причем при W 7 W и е е В результате ь короткозамкнутом контуре , образуемом двум параллельными ветв ми полюса или полюсного делени , из-за неравенства витков протекает ток i, обусловленный разностью ЭДС Ч, - ef.This is due to the fact that in non-stationary modes, the coupling of the excitation winding of each pole or pole division changes. In the parallel branches of each of the excitation winding circuits located at each pole or pole division, emfs e and e are induced, the instantaneous values of which are proportional to the number of turns of W and VL in the parallel branches x. These EMFs are directed opposite to each other, and when W 7 W and e e As a result of a short-circuited circuit formed by two parallel branches of the pole or pole division, current i caused by the difference in the EMF H, ef, flows due to the inequality of the turns.

Ток I оказывает демпфирующее действие относительно изменени потоко- сцеплени полюса или полюсного делени , что снижает величины ЭДС е и ел , а также напр жение на зажимах обмотки возбуждени в пределах одного полюса или полюсного делени .The current I has a damping effect with respect to a change in the flow coupling of the pole or pole division, which reduces the EMF values e and e, as well as the voltage at the terminals of the field winding within one pole or pole division.

Таким образом, предлагаема обмотка возбл. ждени синхронных машин снижает величины перенапр жений при нестационарных режимах на зажимах самой обмотки возбуждени , во-первых, за счет демпфирующего действи корот- козамкнутого контура, которое возникает при изменении потокосцеплени в нестационарных режимах из-за наличи параллельных ветвей обмотки возбуждени с нерав 1ыми числами витков в них на каждом полюсе или полюсном делении , во-вторых, за счет падени напр жени на внутреннем сопротивлении указанного контура.Thus, the proposed winding vozbl. waiting for synchronous machines reduces overvoltages in non-stationary modes at the terminals of the excitation winding itself, firstly, due to the short-circuit loop damping effect that occurs when the flow coupling changes in non-stationary modes due to the presence of parallel excitation windings with unequal turns numbers in them, at each pole or pole division, and secondly, due to the voltage drop on the internal resistance of the specified circuit.

При этом не требуетс подключени к зажимам обмотки возбуждени разр дного устройства или закорачивани зажимов данной обмотки.It does not require connection to the terminals of the excitation winding of the discharge device or shorting of the terminals of this winding.

Claims

Invention Formula

An excitation winding of synchronous machines containing a predetermined effective number of series-connected turns, characterized in that, in order to reduce the magnitude of the overvoltages at the terminals of the excitation winding under non-stationary conditions, the winding is made in the form of series-connected circuits, each

The ones of which are located on one pole or pole division and contain two parallel branches with different numbers of turns in them connected by the relation

W,

w-,

1.5-3,

where W and K are the number of turns in the first and second parallel branches, respectively.

fPu2.i

ig.2

Phage.Z