SU700906A1

SU700906A1 - Device for excitation of synchronous motor

Info

Publication number: SU700906A1
Application number: SU782568691A
Authority: SU
Inventors: Станислав Алексеевич Безверхий
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1978-01-09
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1979-11-30

Description

УСТРОЙСТВО дл ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО DEVICE FOR EXCITING SYNCHRONOUS

(34) ДВИГАТЕЛЯ(34) ENGINE

изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в системах возбуждени синхронных двигателей . Известно устройство, используемое дл возбуждени синхронного двигате л 1, содержащее выпр митель и защитные цепи с тиристорами, включенными последовательно и параллельно цепи обмотки возбуждени . Недостаток этого устройства состоит в его сложности и из-за .большого числа защитных цепей. Из известных устройств дл возбуждени синхронных двигателей наиболее близким по технической сущности вл етс устройство, которое содержит выпр митель , включенный на об мотку возбу щени синхронного двига .тел , а также включенные последовательно с обмоткой возбуждени двига1тел и соединенные между собой парал лельно катушсу индуктивности и резистор , а на зажимы выпр мител вклу) чей тиристор, между анодом которого и управл клцим электродом включен кре ниевый стабилитрон 2 . Однако в таком ус- ройстве ток ротора при пуске содержит значительную по величине посто нную составл ющую, товызывает по вление тормозных моентов в процессе пуска, а следовательно ухудшение пусковых характеристик двигател . Цель изобретени - улучшение пусковых характеристик двигател . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл возбуждени синхронного Двигател , содержащем выпр митель , подсоединенный к обмотке возбуждени через индуктивный элемент , шунтированный защитным резистором , защитную цепь, выполненную на тиристоре, в цепь управлени которого включен стабилитрон, соединенв ый с анодом тиристора, индуктивный элемент выполнен в виде трехобмоточного трансформатора , одна обмотка которого соединена последовательно с обмотк ой возбуждени , друга одним концом одсоединена к общей точке первой обмотки трансформатора и обмотки возбуждени , вторым - к катоду тиристора , а треть обмотка замкнута накоротко и выполнена из материала с большим удельным сопротивлением, например , нихрома. На чертеже представлена схема устройства дл возбуждени синхронного двигател .The invention relates to electrical engineering and can be used in the excitation systems of synchronous motors. A device used for driving a synchronous motor 1, comprising a rectifier and protective circuits with thyristors connected in series and parallel to the field of the excitation winding, is known. The disadvantage of this device lies in its complexity and because of a large number of protective circuits. Of the known devices for driving synchronous motors, the closest in technical essence is a device that contains a rectifier connected to the winding of a synchronous motor, as well as connected in series with the motor excitation winding and interconnected in parallel to the inductor and a resistor , and the clamps of the rectifier include a thyristor, between the anode of which and the control electrode is connected to the Zener diode 2. However, in such a device, the rotor current at start-up contains a significant constant value, causes the occurrence of braking torques during the start-up process, and hence the degradation of the starting characteristics of the engine. The purpose of the invention is to improve the starting characteristics of the engine. The goal is achieved by the fact that in a device for exciting a synchronous motor containing a rectifier connected to the field winding through an inductive element shunted by a protective resistor, a protective circuit made on the thyristor, the control circuit of which includes a zener diode connected to the thyristor anode, inductive the element is designed as a three-winding transformer, one winding of which is connected in series with the excitation winding, the other is connected at one end to the common point of the first obm transformer and field windings, the second to the thyristor cathode, and a third the winding is short-circuited and made of a material with high specific resistance, for example, nichrome. The drawing shows a diagram of a device for driving a synchronous motor.

Обмотка 1 возбуждени включена через обмотку 2 малоиндуктивного трасформатора 3 к зажимам выпр мител 4 Параллельнообмотке возбуждени подключена защитна цепь, состо ща из последовательно включенных тиристора 5, в цепь управлени которого включены кремниевый стабилитрон 6 и обмотка 7 трансформатора. Обмотка 8 трансформатора 3 замкнута накоротко. Устройство работает следующим образом .The excitation winding 1 is connected through the winding 2 of the low-inductance transformer 3 to the terminals of the rectifier 4 Parallel to the excitation winding is connected a protective circuit consisting of a series-connected thyristor 5, the control circuit of which includes a silicon Zener diode 6 and a transformer winding 7. The winding 8 of the transformer 3 is short-circuited. The device works as follows.

При асинхронном пуске в обмотке 1 возбуждени магнитным полем статора индуктируетс переменное напр жение , величина и частота которого умен шаютс с увеличением скорости, вращени двигател в процессе пуска. Под действием этого напр жени в обмотке возбуждени протекает ток, В потхупериоды одной пол рности напр жени ток протекает по цепи: обмотка 1 возбуждени , обмотка 2 трансформатора 3, вентили выпр мител 4. В полупериоды противоположной пол рности ток протекает по цепи: обмотка 1 возбуждени , обмотка 7 трансформатора 3, тиристор 5.During asynchronous start-up, an alternating voltage is induced in the excitation winding 1 by a magnetic field of the stator, the magnitude and frequency of which decrease with increasing speed, the motor rotating during the start-up process. Under the action of this voltage, a current flows in the excitation winding. In the case of one polarity, the voltage flows through the circuit: excitation winding 1, winding 2 of transformer 3, rectifier 4. In opposite polarity half-periods, the current flows through the circuit: excitation winding 1 , winding 7 of transformer 3, thyristor 5.

В обмотке 8 трансформатора 3 ток протекает в обоих полупериодах. Таким образом, в устройстве вместо резистора , используетс вносимое сопротивление трансформатора Э, Это сопротивление сосредоточено в основном в обмотке 8, котора замкнута накоротко и выполнена из материала, имеющего относительно большое удельное сопротивление (например, из сталной , нихромовой проволоки и т. п,).In the winding 8 of the transformer 3 current flows in both half periods. Thus, in the device, instead of a resistor, the insertion resistance of the transformer E is used. This resistance is concentrated mainly in the winding 8, which is short-circuited and made of a material having a relatively large resistivity (for example, steel, nichrome wire, etc.) .

Тиристор 5 открываетс не в самом начале полупериода, а лишь спуст некоторый интервал времени, в течение которого напр жение на обмотке , 1 возбуждени достигнет величины пробивного напр жени кремниевого стабилитрона 6. В полупериоды другой пол рности ток начинает протекать.в самом начале полупериода в момент перехода напр жени через нуль. Наличие указанного интервала -вызывает по вление посто нной составл ющей тока ротора, возрастающей к концу пуска, и возникновение тормозных моментов. Известно, что при пуске синхронного двигател имеет значение величина пускового момента (в начале пуска ) и входного момента (в конце пуска ) , причем дл одних приводов может требоватьс большой пусковой момент и малый входной, дл других - наоборот .The thyristor 5 does not open at the very beginning of the half-period, but only after a certain time interval during which the voltage on the winding 1 excitation reaches the value of the breakdown voltage of the silicon Zener diode 6. In the half-periods of the other polarity, the current begins to flow. voltage crossing over zero. The presence of the specified interval causes the occurrence of a constant component of the rotor current, increasing towards the end of the start, and the occurrence of braking moments. It is known that when starting a synchronous motor, the magnitude of the starting torque (at the beginning of the start) and input torque (at the end of the start) is important, and for some drives a large starting torque and a small input torque may be required, for others - vice versa.

Преимущество устройства заключаетс в том, что соответствующим подбором количества витков обмоток 2 и 7 трансформатора 3 можно измен ть пусковой момент либо входной момент за счет уменьшени тормозных моментов на определенном этапе пуска.The advantage of the device is that the appropriate selection of the number of turns of the windings 2 and 7 of the transformer 3 can change the starting moment or the input moment by reducing the braking moments at a certain start-up stage.

В устройстве пусковой .резистор совмещен с обмоткой трансформатора, котора выполнена из материала с болшим удельным сопротивлением. Эта обмотка размещена непосредственно на сердечнике трансформатора и занимает меньше пространства, чем отдельно расположенный резистор, поэтому конструкци устройства более компактна In the device, the starting resistor is combined with the transformer winding, which is made of a material with a large resistivity. This winding is placed directly on the core of the transformer and takes up less space than a separately located resistor, therefore the device design is more compact.

Claims

1. US Patent 3449652, cl. 318-174, 1969.

2. USSR author's certificate No. 299933, cl. H 02 R 9/14, 1971.