SU1541756A1

SU1541756A1 - Устройство дл возбуждени синхронной машины

Info

Publication number: SU1541756A1
Application number: SU874239853A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Вейгандт; Александр Викторович Гордин; Давид Аркадьевич Кацман; Виталий Григорьевич Кузенков; Венедикт Геннадьевич Несветаев; Владимир Алексеевич Шилов
Original assignee: Ленинградское Производственное Электромашиностроительное Объединение "Электросила" Им.С.М.Кирова
Priority date: 1987-05-05
Filing date: 1987-05-05
Publication date: 1990-02-07

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в системах электроснабжени с высокими динамическими свойствами. Целью изобретени вл етс расширение зоны допустимых режимов работы и повышение быстродействи . Устройство содержит синхронную машину с обмоткой 8 возбуждени , трансформатор 3, выпр митель 6, ключ 7, вентиль 9 и регул тор 10 напр жени . Благодар подаче управл ющих импульсов одновременно на входы ключа 7 и вентил 9 с удвоенной частотой их следовани по отношению к фазному напр жению удаетс реализовать в переходных процессах при набросах нагрузки отрицательное напр жение на обмотке 8 возбуждени , что ускор ет процесс восстановлени напр жени на выходе источника. 2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в Системах регулирования тока возбуждения синхронных машин, в том числе $ И бесщеточных.

Цель'изобретения - расширение зоны допустимых режимов работы синхронной машины и Повышение быстродействия. 10

На фиг.1 представлена принципиальная, схема устройства возбуждения Синхронной машины; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений,

Устройство возбуждения синхронной машины 1 содержит сериесный транс•форматор 2, подключенный первичными Обмотками между выводами для подключения фаз якорной обмотки синхронной {машины 1 и выводами нагрузки, а вторичными обмотками - к входу выпрямителя 3, управляемый тиристорный ключ 4, включенный между нулевым выводом якорной обмотки синхронной машины J 25 и первым выводом обмотки 5 возбуждения, второй вывод которой через выход выпрямителя 3 связан с выводом одной из фаз якорной обмотки синхронной машины 1, шунтирующий вентиль 6, включенный между упомянутым выводом •фазы и точкой соединения первого вывода обмотки 5 возбуждения с управляемым тиристорным ключом 4, регулятор 7 напряжения, входом, связанный с выводами для подключения фаз якорной $$ обмотки синхронной машины 1, а выходом - с входами управления управляемого тиристорного ключа 4 и шунтирующего вентиля 6, при этом регулятор 7 ₄θ напряжения содержит трехфазный трансформатор 8, первичная обмотка которого связана с входом регулятора 7, одна вторичная обмотка подключена к входу источника 9 питания и опорного напряжения, линейное напряжение другой вторичной обмотки через однофазный выпрямитель 10 поступает на измерительный элемент 11, который представляет из себя фильтр, выполненный в виде измерительного конденсатора с различными постоянными времени заряда и разряда, выход измерительного элемента 11 подключается к входу компаратора 12, на другой вход которого подается эталонное напряжение от ис- ^5 точника 9. Выход компаратора 12 через усилитель 13 подключен к выходу регулятора 7.

В случае высокого выходного напряжения синхронной машины шунтирующий вентиль 6, а также второй вывод обмотки 5 возбуждения через выход выпрямителя 3 могут быть подключены к выводу одной из фаз дополнительной якорной обмотки низкого напряжения или к одной из фаз якорной обмотки через понижающий трансформатор.

Устройство работает следующим образом.

При работе синхронной машины 1 на холостом ходу в обмотку 5 возбуждения поступает ток, обеспечиваемый в результате выпрямления управляемым тиристорным ключом 4 якорного напряжения . При работе синхронной машины 1 под нагрузкой ток в обмотке 5 возбуждения определяется суммарным напряжением якорной обмотки и выпрямителя 3 под действием сериесного трансформатора 2. Необходимое регулирование тока через обмотку возбуждения обеспечивается за счет изменения скважности выходного напряжения регулятора 7 напряжения, выходное напряжение регулятора 7 напряжения, поступая с частотой вдвое большей частоты выходного напряжения синхронной машины, обеспечивает открытие управляемого тиристорного ключа 4 и шунтирующего вентиля 6 на положительной и отрицательной полуволнах опорного напряжения соответственно. При этом среднее значение напряжения на обмотке 5 возбуждения в зависимости от угла открытия управляемого тиристорного ключа 4 и шунтирующего вентиля 6 может оказаться положительным (угол открытия меньше 90 эл. град.) или отрицательным (угол открытия больше 90 эл. град,).

Регулятор 7 напряжения работает следующим образом.

Якорное напряжение синхронной машины 1 понижается с помощью трехфазного трансформатора 8. Источник питания и эталонного напряжения формирует напряжения питания схемы регулятора 7 напряжения и стабилизированное эталонное напряжение. Напряжение на выходе однофазного выпрямителя 10 представляет собой пульсации с частотойЦ’вдвое больше частоты якорного напряжения синхронной машины 1. Постоянная времени заряда измерительного конденсатора измерительного элемента 11 намного меньше постоянной времени разряда. С помощью компара-

тора 12 сравнивается выходное напряжение измерительного элемента I 1 с эталонным. Сигнал на выходе компаратора 12 представляет собой широтноимпульсную модуляцию с частотой вдвое больше частоты якорного напряжения синхронной машины 1. Сигнал с выхода компаратора 12 усиливается усилителем 13 и поступает на выход регулятора 7. .

На фиг.2 показаны диаграммы напряжений: U_9X - напряжение на выходе однофазного выпрямителя {0, и_э - эталонное напряжение на выходе источника 9, U_c - напряжение на измерительном конденсаторе измерительного элемента 11, U₇ - напряжение на выходе регулятора 7 напряжения, U<p - напряжение фазы якорной обмотки синхронной 20 машины 1, и„ - напряжение на обмотке возбуждения при холостом ходе синхронной машины 1, U5 - напряжение невыходе выпрямителя 3 при работе синг хронной машины 1 под нагрузкой, U_g - 25 напряжение на обмотке возбуждения синхронной машины 1 при работе под нагрузкой, {/, , с2_г ,.. . , οό₆ - угол открытия управляемого тиристорного ключа 4 и шунтирующего вентиля 6. зд

Благодаря подаче импульсов управления одновременно на управляемый тиристорный ключ 4 и шунтирующий вентиль 6 вдвое большей частоте импульсов управления по сравнению с частотой якорного напряжения синхронцой машины 1 удается реализовать в переходных процессах отрицательное напряжение на обмотке возбуждения. В связи с этим ускоряется процесс восста- дд новления напряжения. Для синхронных машин, работающих в емкостных режимах, существует проблема обеспечения низкого уровня напряжения возбужде1756 ⁶ ния. Благодаря возможности обеспечения отрицательных напряжений от якорной обмотки удается в установившихся емкостных режимах обеспечить любое малое напряжение.

Claims

Формула изобретения

Устройство для возбуждения синхронной машины, содержащее сериесный трансформатор, подключенный первичными обмотками между выводами для подключения фаз якорной обмотки синхронной машины и нагрузки, с вторичными обмотками - к входу выпрямителя, управляемый тиристорный ключ, включенный между выводом для подключения нулевого вывода якорной обмотки синхронной машины и первым выводом обмотки возбуждения, второй вывод которой через выход выпрямителя связан с выводом для подключения одной из фаз якорной обмотки синхронной машины, шунтирующий вентиль, включенный между упомянутым выводом для подключения одной из фаз и точкой соединения первого вывода возбуждения с управляемым тиристорным ключом, регулятор напряжения, входом связанный с выводами для подключения фаз якорной обмотки . синхронной машины, а выходом - с входом управления управляемого тиристорного ключа, отличающееся тем, что, с целью расширения зоны допустимых режимов работы и повышения быстродействия, шунтирующий вентиль выполнен управляемым и подключен входом управления к выходу регулятора напряжения, который выполнен на основе широтно-импульсного модулятора с удвоенной частотой управляющих импульсов по отношению к частоте якорного напряжения синхронной машины.

/\ /V 'ί / У V V IV 'у 'Ч/ Ъ ι! I П 1 ΓΊ 1 &)Т № /IV^% Vi у Λ /W \ у / / \ X J ^5 / a)t \ /

Wf I * . I К

кК\ kkAjM Ah фиг. 2 0?