SU828348A1

SU828348A1 - Device for excitation of synchronous motor

Info

Publication number: SU828348A1
Application number: SU792757646A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Михайлович Староверов
Original assignee: Норильский Вечерний Индустриальныйинститут
Priority date: 1979-04-23
Filing date: 1979-04-23
Publication date: 1981-05-07

Description

1one

Изобретение относитс к электротехнике, а именно к системам управлени синхронными электроприводами, и может быть использована во всех област х применени синхронного электропривода, например в металлургической и горнорудной промышленности .The invention relates to electrical engineering, in particular, to control systems for synchronous electric drives, and can be used in all fields of application of a synchronous electric drive, for example, in the metallurgical and mining industries.

Известно устройство дл возбуждени синхронного двигател , в котором в разр дный резистор соединен с обмоткой возбуждени через параллельно-встречное включение тиристора и неуправл емого диода , а отключение выпр мител на период асинхронного разгона обеспечиваетс выключенным состо нием тиристоров в одном из плеч выпр мител . Определение момента окончани режима асинхронного разгона и необходимые переключени в устройстве осуществл ютс специальным реле подачи возбуждени , которое реагирует на частоту тока ротора в режиме асинхронного разгона 1.A device for driving a synchronous motor is known, in which the discharge resistor is connected to the field winding through a parallel-on switching on of the thyristor and an uncontrolled diode, and the switching off of the rectifier for the period of asynchronous acceleration ensures that the thyristors are off in one of the rectifier arms. The determination of the moment of the end of the asynchronous acceleration mode and the necessary switchings in the device are carried out by a special excitation feed relay, which responds to the rotor current frequency in the asynchronous acceleration mode 1.

Указ-анному устройству присущи следующие недостатки. Момент включени выпр мител , т. е. подачи возбуждени на двигатель , не согласуетс с определенным положением ротора относительно пол статора, что не позвол ет оптимизировать режим вхождени двигател в синхронизм. Включение возбуждени При произвольном положении ротора относительно пол статора приводит к излишним колебани м, к толчкам тока и динамическим нагрузкам при вхождении двигател в синхронизм. Поскольку момент включени выпр мител не синхронизирован с определенной пол рностью ЭДС в роторной обмотке, то в случае совпадени момента включени выпр мител с периодом противоположного по пол рности напр жени в цепи ротора это приведет как к резким броскам тока, так и вращающего момента двигател .The following drawbacks are inherent in this device. The moment of switching on the rectifier, i.e., applying excitation to the engine, does not agree with a certain position of the rotor relative to the stator floor, which does not allow optimizing the mode of the engine entering synchronization. Switching on the excitation When the rotor is randomly positioned relative to the stator floor, it causes excessive oscillations, current shocks and dynamic loads when the engine is synchronized. Since the moment of switching on the rectifier is not synchronized with a certain polarity of the EMF in the rotor winding, in case of coincidence of switching on of the rectifier with a period of opposite voltage in the rotor circuit, this will lead to sharp current surges and engine torque.

Наиболее близким к предложенному устройству вл етс устройство дл возбуждени синхронного двигател , обмотка возбуждени которого через первый управл емый ключ соединена с выпр мителем, содержащее разр дный резистор, подключенный через диод и тиристор параллельно обмотке возбуждени двигател , блок измерени частоты скольжени и фазового положени ротора относительно пол статора, включающий конденсатор, подсоединенный через резистор к стабилизированному источнику питани и шунтированный вторым управл емым ключом, вход которого подсоединен к датчику частоты скольжени ротора , например к обмотке возбуждени , причем обща точка конденсатора и резистора через пороговое устройство и третийThe closest to the proposed device is a device for driving a synchronous motor, the excitation winding of which is connected via a first controlled switch to a rectifier containing a discharge resistor connected through a diode and a thyristor parallel to the excitation winding of the motor, the measuring unit of the slip frequency and phase position of the rotor relative to stator floor, including a capacitor, connected via a resistor to a stabilized power source and shunted by a second control key, cat input cerned is connected to the sensor rotor slip frequency, for example to the excitation winding, wherein the total point of the capacitor and resistor via a threshold device and a third

управл емый ключ соединена с управл ющим ВХОДОМ первого ключа 2.the control key is connected to the control INPUT of the first key 2.

Недостаток устройства состоит в его сложности из-за большого количества ключей .The disadvantage of the device is its complexity due to the large number of keys.

Цель изобретени - упрощение устройства .The purpose of the invention is to simplify the device.

Это достигаетс тем, что устройство снабжено дополнительным диодом, а упом нутый тиристор соединен с общей точкой разр дного резистора и диода через дополнительный диод, выполн этим самым функции второго управл емого ключа.This is achieved by the fact that the device is equipped with an additional diode, and the said thyristor is connected to the common point of the discharge resistor and diode through an additional diode, thereby fulfilling the function of the second controlled key.

На чертеже изображена схема предложенного устройства, где синхронный двигатель 1 подсоединен к клеммам питани 2 и 3 через первый ключ на тиристоре 4, третий управл емый ключ выполнен на тиристоре 5, а второй - на тиристоре 6, который вместе с диодом 7 подключает разр дный резистор к обмотке возбуждени синхронного двигател 8. Конденсатор 9 через прецизионный резистор 10 соединен сб стабилизированным источником 11 питани .The drawing shows a diagram of the proposed device, where the synchronous motor 1 is connected to the power terminals 2 and 3 via the first switch on the thyristor 4, the third controlled switch is made on the thyristor 5, and the second on the thyristor 6, which together with the diode 7 connects the discharge resistor to the excitation winding of the synchronous motor 8. The capacitor 9 through a precision resistor 10 is connected to a stabilized source 11 of power.

Кроме того, вход тиристора 5 соединен через стабилитрон 12 с конденсатором 9. Схема содержит дополнительные диоды 13,In addition, the input of the thyristor 5 is connected via a Zener diode 12 to a capacitor 9. The circuit contains additional diodes 13,

14и импульсный трансформатор 15. Работает устройство следующим образом . Включение двигател 1 и выпр мител в цепи возбуждени , подающего напр жение на клеммы 2 и 3 происходит одновременно . Но обмотка возбуждени двигател отключена от выпр мител , так как тиристор 4 закрыт и может открытьс лищь при открывании тиристора 5. Поэтому обмотка возбуждени двигател через встречно-параллельно включенные тиристор 6 и диод 7 оказываетс подсоединенной к разр дному резистору 8. В период непровод щего состо ни тиристора 6 конденсатор14 and a pulse transformer 15. The device operates as follows. The switching on of the motor 1 and the rectifier in the excitation circuit supplying voltage to terminals 2 and 3 occurs simultaneously. But the motor excitation winding is disconnected from the rectifier, since the thyristor 4 is closed and can open when the thyristor 5 is opened. Therefore, the motor excitation winding through the anti-parallel connected thyristor 6 and diode 7 is connected to the discharge resistor 8. neither thyristor 6 capacitor

9зар жаетс через прецизионный резистор9Arms through precision resistor.

10от стабилизированного источника 11 питани . Пока частота ЭДС в роторе достаточно велика, промежутки времени закрытого состо ни тиристора 6 малы, конденсатор 9 не успевает зар дитьс до напр жени , достаточного дл открывани тиристора 5 через стабилитрон 12. Начавщий зар жатьс конденсатор 9 периодически разр жаетс через открывающийс тиристор 6. Когда же ротор достигнет подсинхронной частоты вращени , временные промежутки закрытого состо ни тиристора 6 увеличатс до достижени напр жением на конденсаторе 9 величины, достаточной дл открывани тиристора 5. Открыва сь, тиристор 5 через импульсный трансформатор10 from a stabilized power supply 11. As long as the EMF frequency in the rotor is sufficiently high, the closed state of thyristor 6 is small, capacitor 9 does not have time to charge to a voltage sufficient to open thyristor 5 through zener diode 12. The charged capacitor 9 that starts to charge is periodically discharged through the opening thyristor 6. When the same rotor reaches the subsynchronous rotation frequency, the time intervals of the closed state of the thyristor 6 increase until the voltage on the capacitor 9 reaches a value sufficient for opening the thyristor 5. Opening the thyristor torus 5 through a pulse transformer

15в его анодной цепи обеспечивает подачу сигнала открывани тиристора 4 и шунтирование цепи управл ющего электрода тиристора 6, что приводит к подключению выпр мител к обмотке возбуждени двигател при запертом тиристоре 6 в цепи разр дного резистора 8 и нужном по услови м вхождени двигател в синхронизм расположении полюсов статора и ротора, например южного полюса пол ротора под северным полюсом пол статора. Этим обеспечиваетс благопри тный режим синхронизации , уменьщение толчков тока двигател и колебаний как частоты вращени , так и15, in its anode circuit provides a signal for opening the thyristor 4 and shunting the control electrode circuit of the thyristor 6, which leads to the connection of the rectifier to the motor excitation winding when the thyristor 6 is locked in the circuit of the discharge resistor 8 and the pole alignment required by the engine matching conditions a stator and a rotor, for example the south pole, the floor of the rotor under the north pole is the floor of the stator. This ensures a favorable synchronization mode, a reduction in the impulses of the motor current and oscillations of both the rotational frequency and

качаний ротора. Немаловажным вл етс и то, что в период луска и в моменты переключений никаких нежелательных коммутационных цепей и вызванных ими дополнительных токов через вентили не возникает . Так, например, отключен полностью в асинхронном разгоне выпр митель, а его включение происходит при запертом тиристоре в цепи разр дного резистора, и ток выпр мител через эту цепь никогда неrocking rotor. It is also important that during the luster period and at the moments of switching no unwanted switching circuits and the additional currents caused by them appear through the valves. For example, the rectifier is switched off completely in asynchronous acceleration, and its activation occurs when the thyristor is locked in the discharge resistor circuit, and the rectifier current through this circuit never

проходит. Такой режим облегчает работу вентилей и повышает надежность устройства . К тому же описанный пор док работы устройства происходит без каких-либо дополнительных устройств и датчиков, например специальных реле подачи возбуждени .passes This mode facilitates the operation of the valves and increases the reliability of the device. In addition, the described order of operation of the device occurs without any additional devices and sensors, for example, special excitation feed relays.

Упрощение устройства достигаетс за счет объединени на тиристоре 6 функций двух ключей: шунтирующего конденсаторSimplification of the device is achieved by combining 6 functions of two keys on a thyristor: a capacitor shunt

и подключающего обмотку возбуждени к гас щему резистору.and connecting the excitation winding to the damping resistor.

Claims

1. Petelin D. P. Automatic control of synchronous electrodes. - M .: Energie, 1968, p. 158.

2. Patent of Great Britain No. 1217564, cl. H 2J, 1970.