SU780102A1 - Асинхронизированна синхронна машина - Google Patents

Description

. 1 Изобретение относитс  к электротехнике , а более конкретно к электрическим машинам переменного тока. Известна синхронна  машина переменно го тока Cll содержаща  на статоре трехфазную обмотку, а на роторе однофазную обмотку возбуходени . Основным недостатком синхронной машины  вл етс  невысока  устойчивость, т.е. даже при применении сильного регулировани  ее устойчивость ограничена углом 90-100 , кроме, с помощью синхронной машины нельз  устранить электромагнитную неустойчивость ( вление емкостного самовозбуждени ) . .

Наиболее близким к данному изобретению  вл етс  асинхроннаированна  синхронна  машина 2 или так Называема  управл 1ема  машина переменного тока, содержаща  на статоре 3-х фазную обмотку, aiна роторе многофазную обмотку возбуждени  (минимально возможное число обмоток возбуждени  - два). Благодар  многофазно , обмотке возбуждени  и при выборе соответствующего закона управлени  с помощью регул тора работой тиристорного преобразовател  частоты системы возбуждени  возможности машины по устойчивости сущестёенно выше, чем у синхронной машины. Кроме того, у асинхронизированной синхронной машины есть 5 возможность раздельно (т.е. независимо друг от друга) управл ть активной мощностью И реактивной мощностью .. , .

Недостатком известной асинхрони10 зированной синхронной машины  вл етс  то, что машина требует ротОр сложной конструкции с многофазной обмоткой возбуждени .

Целью изобретени   вл етс  упро15 шение и расширение функциональных возможностей асинхроиизирова ной синхронной машины с многофазной обмоткой возбуждени .

Поставленна  цель достигаетс  20 тем, что асинхронизированно-синхронйа  машина с Дйум  и более обмоткаМи возбуждени , содержаща  регул тор, входа которого соединены с датчиком частоты сети и датчиком мощности, ; 25 а выход через преобразователь частоты св зан с обмотками возбуждени  выполнена в виде каскада двух и более машин, валы которых соединены меж- j ду собой, обмоток статоров или 30 роторов сдвинуты на заданный угол.

обмотки статоров соединены между собой и через датчик мощности,выполненный общим дл  машинкаскада, , подключены к сети, а на роторе каждой Машины расположена одна обмотка возбуждени  .

На приведена .структурна  схема асинхрОнизированной синхронно машины, содержащей синхронные машины 1 и 2, роторы которых соединены жестко между собой и содержат соот-ветственно обмотки 3 и 4 возбуждени м

Выходы датчика 5 углового положени  вала машины, датчика 6 частоты сети и датчика7 мощности соединены со входами регул тора 8, выхОд которого соединен через преобразователь частоты 9 с указанными обмотками 3 и 4 возбуждени . При этом обмотки статоров синхронных машин 1 и 2 через общий датчик 7 мощности подсоединены к сети. Питание преобразовател  9 частоты осуществлетс  Или от сети, или от независимого источника 10.

На чертеже показан случай, когда продольные оси обмоток 3 и 4 возбуждени  машин 1 и 2 сдвинуты друг относительно друга на Тй/2 электри-ческих градусов (обозначим этот угол сдвига Ч .). В принципе этот уго может быть любым, не равным n7u, где п 0,1; 2 -. . . Но практически его значени  должны находитьс  в диапазоне СУ Ч , так как все остальные значени  угла могут быть получены из этого диапазона, комбиниру  знаки напр жени  возбуждени  в обмотках возбуждени . Работает асин3{ронйзированна  синхронна  машина следующим образом.

При .отклонении значений активной И реактивной мощности от заданных значений по сигналам датчика 7 мощнти в регул торе 8 соответственно . мен ютс  по амплитуде формируемые с частотой скольжени  машин каскада сигналы регулировани , а следователно , и амплитуды сигналов напр жени  возбуждени  на выходах преобразовател  9j частоты подаваемых в обмотки 3 и 4 возбуждени . При этом нера- , вёнство электромагнитного момента и момента на валу вызывает изменение скорости вргоцени  машин каскада , а следовательно, и частоты, сигналов регулировани  , подводимых к обмоткам возбуждени  тййшйн каскада, до нового установившегос  режима, который будет характеризоватьс  тем же BbcdfaHOBленными Значени ми а ктнвной и реактивной мощности, новым скольжением , Новой частотой и амплитудой напр жени  на входах обмоток 3 и 4 воэбу сдёни . Каскёд работает аналогично асйнхрониЗйрованной синхронной машине, как при

нулевом скольжении, так и при не нулевом скольжении.

Асинхронизированна  синхронна  -машина из каскада синхронных машин может быть использована в качестве привод,а, генераторов и компенсаторов . При этом, если каскад расчитан на работу с нулевым скольжением то угол Ч/ надо выбирать величины, наиболее удовлетвдр ющей требовани м режима. Если же каскад расчитан на работу с ненулевым скольжением, то нужно вз ть ЧгТг / (дл  двухфазной обмотки возбуждени ). Например при двухдвигательном приводе прокатных, станов или мельниц, нагрузка кото-рых носит колебательный характер, устройство устранит их вли ние на сеть, что повышает качество электроэнергии в узле. Но так как в устройстве применен каскад двух синхронных машин, то при последовательном соединении их статорных обмоток, если приложить к ним двойное напр жение, требуетс  в два раза меньше установленной мощности тиристорных преобразователей частоты, система возбуждни , чем дл  обычных асинхронизированных синхронных машин, той же суммарной установленной мощности, что упрощает; устройство.

При применении соответствующего закона регулировани  возбуждени  каскада двух синхронных компенсаторов может быть осуществлена их работ с отрицательными токами возбуждени , т.е. можно перевести их в режим потреблени  реактивной мощности из сети увеличить статическую устойчивость каскада генераторав, работающих на длинные линии электропередачи , так как каскад может работать в режимах., нeдoпycтимьix по услови м статической устойчивости на обычных синхронных машинах, что расшир ет функциональные возможности синхронных машин.

При регулировании возбуждени  каскада с использованием соответствующего закона улравлени , например , по первой производной магнитного потока, обусловленного свободными резонансными токами статорной цепи, можно устранить электромагнитную неустойчивость, емкостное самовозбуждение, при работе на длинную линию или при наличии на ней 5 продольной компенсации.

В каскаде возможно сочетание различных по мощности синхронных машин при обеспечении высокой устойчивости 0 работы каскада.

Таким образом, указанное соединение двух синхронных машин позвол ет получить каскад, обладающий свойствами асинхронизированно-синхроНной 5 машины.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Асинхронизированна  синхронна  машина с двум  обмотками возбуждени  содержаща  регул тор, входы которого соединены с датчиком углового положени  вала машины, с датчиком частоты сети и датчиком мощности, а ;8ыход через преобразователь частоты, ьв г зан с обмотками возбуждени , отличающа с  тем, , с целью упрощени  и расшв ени  функциональных возможностей, указанна  машина выполнена в виде кабка;ца двух и более машин, валы которых соединены между собой, оси обмоток статоров ил роторов сдвинуты на заданный угол, обмотки статоров соединены между собой и через датчик мощности , выполненный общим-, подключены к сети, а на роторе каждой машины расположена одна обмотка воз ,буждени .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Горев А. А. Переходные про0 цессы синхронной машины. М., Госэнергоиздат , 1950.

   .
2. 2. Ботвинник М. М., Шакар н Ю. Г. Управл ема  машина переменного тока М., Наука, 1969 (прототип).