SU1443118A1

SU1443118A1 - Электропривод переменного тока

Info

Publication number: SU1443118A1
Application number: SU874244978A
Authority: SU
Inventors: Александр Михайлович Галиновский; Александр Николаевич Даниленко; Владимир Борисович Коваленко; Юрий Петрович Матеенко; Роман Александрович Селепина
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1987-05-14
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1988-12-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике . Целью изобретени вл етс повьпиение надежности работы и устойчивости синхронного двигател при колебани х напр жени питающей сети. С этой целью электропривод переменного тока снабжен дроссель-трансформатором 12, а формирователь 10 управл ющих импульсов вьшолнен на диодах. Кажда первична обмотка дроссель-трансформатора 12 соединена с вторичной обмоткой одного из трансформаторов тока 2, 3, 4, первичные обмотки трансформаторов тока включены в цепи фазных обмоток статора синхронного двигател 1. Обмотка возбуждени 5 синхронного двигател , шунтированна нелинейным резистором 6, подключена к (Л с 00 ьв;

Description

1

нулевому выводу 7 вторичной обмотки согласующего трансформатора 8 и к катодному выводу вьшр мител 9, выполненному на тиристорах. Управл ющие цепи тиристоров выпр мител 9 соединены с катодами диодов, Анод каждого диода соединен с одним выводом соответствующей вторичной обмотки дроссель-трансформатора 12, второй вьшод которой соединен с одним фазным выводом вторичной о.бмотки син43118

хронизируюшего трансформатора 11. Нулевой Бьюод этой обмотки подключен к катодному вьтоду выпр мител 9. Первичную обмотку трансформатора 11 соедин ют с фазами С, В, А сети, а первичную обмотку согласующего трансформатора 8 - с фазами А, В, С сети, В электроприводе обеспечиваетс регулирование возбуждени одновременно по трем параметрам: току статора, фазе тока и напр жению сети, 2 ил.

1

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к устройствам автоматического регулировани , может быть использовано дл автоматического регулировани возбузедени синхронных двигателей.

Цель изобретени - повышение надежности и устойчивости работы синхронного электродвигател с автомати- ческим регулированием возбуждени .

На фиг, приведена схема электропривода переменного тока} на фиг,2 - векторные диаграммы, объ сн ющие принцип работы устройства,

Электропривод переменного тока содержит синхронный двигатель 1, в цепь фазных обмоток статора которого включены первичные обмотки трансформаторов 2-4 тока, а обмотка 5 возбуждеки шунтирована потенциометром 6 и подключена к нулевому выводу 7 вторичной обмотки согласующего трансформатора 8 с группой соединени Л/ и катодному вьшоду управл емого выпр - нлхтел 9, вьшолненному на тиристорах пофазно, подключенных к вьшодам вторичной обмотки согласующего трансформатора 8, Тиристоры вьтр мител динены по трехфазной нулевой схеме, Управл ющие входы тиристоров подключены к выходу формировател 10 управл ющих импульсов, Вьшоды первичной обмотки согласующего трансформатора служат дл подключени к фазам А, В, С сети. Электропривод содержит синхронизирующий трансформатор 11, первична обмотка которого предназначена дл подключени к фазам

С, В, А сети, а нулевой вывод вторичной обмотки соединен с катодным выводом управл емого вьтр мител 9, Электропривод снабжен дроссель-трансформа тор ом 12, а формирователь упрал ющих импульсов вьтолнен на диодах. Кажда первична обмотка дроссель- трансформатора соединена с вторичной обмоткой одного из трансформаторов 2-4 тока. Один вывод каждой вторичной обмотки соединен с соответствующим фазным выводом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора П, k второй вьшод указанной обмотки - с соответствующим входом формировател 10 управл ющих импульсов, образованньм анодным выводом одного из его диодов. Выходами упом нутого формировател вл ютс катодные выводы его диодов. Между катодом и управл ющим электродом каждого тиристора управл емого выпр мител включен стабилитрон 13. В электроприводе обеспечиваетс подключение управл ющих электродов тиристоров фаз А, В, С к диодам фаз С, А В, Нелинейный резистор 6 служит дл защиты цепи возбуждени в пусковых и nejpe- ходных режимах работы двигател 1,

Группа включени трансформаторов 11 и 8 соответственно шеста и нулева или наоборот. При наличии в цепи энергоснабжени низковольтных цепей собственных нужд возможно непосредственное подсоединение к ним выпр мител 9, исключив трансформатор 8, Дл синхронных двигателей незначи3U

тельной мощности возможно исключить трансформаторы 2-4 тока.

Электропривод работает следующим образом.

Выходные напр жени синхронизирующего трансформатора 1 и дроссел трансформатора 12 пофазно складываютс и образуют на входе формировател 10 управл ющих импульсов трех- фазную систему напр жений управлени . Под действием этих напр жений диоды формировател 10 открываютс и по цепи: диоды формировател 10, управл ющие переходы тиристоров уп- равл емого выпр мител .9, ограничивающие стабилитроны 13, выходные обмотки синхронизирующего трансформатора 11 и дроссель-трансформатор 12 протекает система трехфазных импуль- сов тока. Импульсы тока имеют крутые фронты, определ емые параметрами рассе ни указанной цепи, и под действием выходного напр жени трансформатора 8, приложенного к тирис- торам управл емого вьшр мител 9, обеспечивают их надежное включение. По цепи: обмотка трансформатора 8, вьшр митель 9 и обмотка 5 возбуждени двигател 1 протекает ток. Be- личина тока возбуждени определ етс номинальным (или начальным) фазовым отстаиванием напр жени управлени , и следовательно, моментом включени тиристоров выпр мител относи- тельно фазы напр жений трансформатора 8 - номинальным углом управлени . На фиг.2 (а и б) система напр жений вторичных обмоток трансформатора 8 обозначена векторами Цд, Ug, U., дро сель-трансформатора 12 - вектором Uj, трансформатора 11 - вектором U-p (дл одной фазы), токи статора двигател 1 - векторами 1д, 1, I.. Напр жение управлени на входе форми- ровател 10 вектором U|,, Угол управлени об - угол между векторами ид и и и, а угол мощности tf - угол между векторами Цд и 1д. Дополнительными индексами обозначены: индексом О - статический номинальньм режим устройства, индексом 1 - при увеличении тока статора, а индексом 2 - при просадке напр жени питани двигател 1, Фазовый сдвиг (отставание) импульсов управлени тиристоров выпр мител 9, т.е. напр жени управлени , на угол eLg достигаетс за счет пофазного включени входов фор18

мировател 10 на опережающую фазу относительно фазировки выпр мител 9, встречного включени одного из трансформаторов ( или 2) и фазового отставани напр жени дроссель-трансформатора 12 относительно тока статора двигател 1.

Установка номинального режима и закона регулировани возбуждени двигател 1 осуществл етс грубо выбором соотношени напр жений (чисел витков) трансформатора 11 и дроссель-трансформатора 12, а плавно регулированием немагнитного зазора (не показан) дроссель-трансформатора 12,

При отклонении режима работы двигател 1 от заданного устройство работает следующим .образом.

Изменение режима приводит к изменению тока статора, например увели ге- нию (фиг.2а) до значений 1д,, Ig,

-С1

Это вызьшает рост напр жени

дроссель-трансформатора до значени Uj и изменению напр жени управле- ,ни до и щ по амплитуде и фазе. Угол управлени . уменьшаетс до oi, и, следовательно , уменьшаютс углы включени тиристоров выпр мител 9, Напр жение выпр мител 5 и ток возбужде- ни увеличиваютс . Уменьшение тока статора ведет к уменьЕ1ению тока возбуждени ,

При понижении напр жени питани двигател 1 уменьшаетс напр жение синхронизирующего трансформатора до величины U-P2 (фиг.2б), а напр жение управлени , вследствие неизменности тока статора и напр жени дроссель- трансформатора 12, измен етс по амплитуде и фазе до величины Unj. Угол управлени уменьшаетс , что ведет к шеличению тока возбуждени двигател I. Увеличение напр жени питани двигател 1 приводит к снижению его тока возбуждени . Аналогичным образом реагирует устройство и на изменение угла мощности о

СледовательноJ устройство при достаточно малом количестве, элементов обеспечивает регулирование возбуждени одновременно по трем параметрам: току статора, фазе тока и напр жению сети. Применение устройства дл автоматического регулировани возбуждени крупных синхронных двигателей позвол ет повысить их статическую и динамическую перегружаемость, Получен514431

ный при этом избыток в запасе устойчивости может быть использован дл уменьшени воздушного зазора. При этом получаетс значительна эконо- ми за счет уменьшени веса меди обмотки возбуждени двигател .

Формула, изобретени

Электропривод переменного тока, содержащий синхронный двигатель, силовой трансформатор с группой соединени 7v/ A(j первична обмотка которого предназначена дл подключени к фазам А, В, С сети, управл емый выпр митель , выполненный на тиристорах, соединенных по нулево й схеме, аноды которых подключены к выводам вторичной обмотки силового трансформатора, а катодный вьшод управл емого выпр мител и нулевой выдод вторичной обмотки силового трансформатора - к обмотке возбуждени синхронного двигател , шунтированной переменным ре- зистором, синхронизирующий трансформатор напр жени , трансформаторы тока ,- первичные обмотки которых включены в цепи фазных обмоток статора синхронного двигател , формирова- тель управл ющих импульсов, выходы которого пофазно соединены с управл ющими электродами т иристоров управ

0

5 0 5 30

18

л емого вьшр мител , о т л и ч а ю щи и с тем, что, с целью повышени надежности и устойчивости работы двигател при колебани х напр жени питающей сети, введен дроссель- трансформатор, кажда первична обмотка которого подключена к вторичной обмотке соответствующего трансформатора тока, один вывод каждой вторичной обмотки дроссель-трансформатора соединен с соответствующим фазовым выводом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора, пер- вичные обмотки которого предназначены дл подключени к фазам С, А, В сети, формирователь управл ющих импульсов выполнен в виде тре сфазного выпр мител , катодные выводы диодов которого образуют выходы формировател управл ющих импульсов, а анодные выводы диодов - входы упом нутого формировател , каждый из которых соединён с вторым выводом вторичной обмотки соответствующего дроссель- трансформатора, средн точка вторичных обмоток синхронизирующего трансформатора соединена с катодным выводом управл емого выпр мител , а дополнительно введенные стабилитроны подключены к управл ющим электродам и катодным выводам тиристоров управл емого выпр мител .

Редактор М.Бланар

te. г

Составитель В.Тарасов

Техред М.Дидык Корректор М.Демчик

го

Claims

Формула, изобретения

I . 10

Электропривод переменного тока, содержащий синхронный двигатель, силовой трансформатор с группой соединения 'К/'Лц , первичная обмотка которого предназначена для подключения 15 к фазам А, В, С сети, управляемый выпрямитель, выполненный на тиристорах, соединенных по нулевой схеме, аноды которых подключены к выводам вторичной обмотки силового трансформатора, 20 а катодный вывод управляемого выпрямителя и нулевой выв,од вторичной обмотки силового трансформатора - к обмотке возбуждения синхронного двигателя, шунтированной переменным ре- 25 эистором, синхронизирующий трансформатор напряжения, трансформаторы тока,- первичные обмотки которых включены в цепи фазных обмоток статора синхронного двигателя, формирова- 30 тель управляющих импульсов, выходы которого пофазно соединены с управляющими электродами тиристоров управ ляемого выпрямителя, о т л и ч а тощи й с я тем, что, с целью повышения надежности и устойчивости работы двигателя при колебаниях напряжения питающей сети, введен дроссельтрансформатор, каждая первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке соответствующего трансформатора тока, один вывод каждой вторичной обмотки дроссель-трансформатора соединен с соответствующим фазовым выводом вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора, первичные обмотки которого предназначены для подключения к фазам С, А, В сети, формирователь управляющих импульсов выполнен в виде тре^сфаэного выпрямителя, катодные выводы диодов которого образуют выходы формирователя управляющих импульсов, а анодные выводы диодов - входы упомянутого формирователя, каждый из которых соединен с вторым выводом вторичной обмотки соответствующего дроссельтрансформатора, средняя точка вторичных обмоток синхронизирующего трансформатора соединена с катодным выводом управляемого выпрямителя, а дополнительно введенные стабилитроны подключены к управляющим электродам и катодным выводам тиристоров управляемого выпрямителя.

Техред М.Дидык

Корректор М.Демчик