SU907754A1

SU907754A1 - Device for excitation of brushless synchronous machine

Info

Publication number: SU907754A1
Application number: SU802897613A
Authority: SU
Inventors: Борис Владимирович Лукутин; Андрей Александрович Трубицын; Анатолий Борисович Цукублин
Priority date: 1980-03-20
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1982-02-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ БЕСЩЕТОЧНОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ(54) DEVICE FOR EXCITING THE BRUSHLESS SYNCHRONOUS MACHINE

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл регулировани возбуждени синхронных машин, в частности генераторов, с целью стабилизации их выходного напр жени .The invention relates to electrical engineering and can be used to control the excitation of synchronous machines, in particular generators, in order to stabilize their output voltage.

Известно устройство дл бесщеточного регулировани возбуждени синхронных генераторов , содержащее возбудитель - обращенную синхронную машину, к корной обмотке которой подключен управл емый выпр митель , питающий обмотку возбуждени управл емого генератора. Сигналы управлени дл вращающегос выпр мител формируютс с помощью специального генератора управлени 1.A device for brushlessly controlling the excitation of synchronous generators is known, which contains a driver — a reverse synchronous machine, to the main winding of which a controlled rectifier is connected that supplies the excitation winding of the controlled generator. The control signals for the rotating rectifier are generated using a special control generator 1.

Недостатками этого устройства вл ютс необходимость передачи управл ющих сигналов через воздушный зазор, а также сложность определени момента выработки управл ющего сигнала особенно при изменении в щироких пределах режимов генератора (скорость вращени , величина и характер нагрузки).The disadvantages of this device are the necessity of transmitting control signals through the air gap, as well as the difficulty of determining the time of generation of the control signal, especially when the generator modes (speed of rotation, magnitude and nature of the load) change within wide limits.

Известна также бесконтактна система возбуждени синхронных машин, в которой применен специальный генератор управлени , корна обмотка которого через формирователи импульсов подключена к управл ющим электродам тиристоров вращаюш:егос выпр мител . Плавность регулировани осуществл етс путем фазового сдвигаThe contactless excitation system of synchronous machines is also known, in which a special control generator is applied, the root winding of which is connected to the control electrodes of the thyristors through a pulse shaper: it is rectifier. Smooth adjustment is accomplished by phase shift.

выходного напр жени генератора управлени , дл чего измен етс величина и направление токов в двух парах взаимно перпендикул рных обмоток возбуждени 2. Недостатками данного устройства вл ютс относительна сложность генератора управлени и регул тора напр жени , невозможность обеспечени режима самовозбуждени управл емого синхронного генератора , а также необходимость усложнени схемы при работе в широком диапазоне изменени скоростей вращени , приводного вала. output voltage of the control generator, for which the magnitude and direction of the currents in two pairs of mutually perpendicular excitation windings 2 are changed. The disadvantages of this device are the relative complexity of the control generator and voltage regulator, the impossibility of providing self-excitation of the controlled synchronous generator, and the need for complicating the circuit when operating in a wide range of variations in the rotational speeds of the drive shaft.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство дл возбуждени бесщеточной синхронной ма20 шины, содержащее синхронный возбудитель, корные обмотки которого через двухполупериодный полууправл емый вращающийс выпр митель с тиристорами в одной группе соединены с обмоткой возбуждени основной синхронной машины, а управл ющие электроды тиристоров подключены к катодам разделительных диодов, аноды которых объединены, и вспомогательную синхронную машину, установленную на одном валу с возбудителем, причем корные обмотки вспомогательной синхронной машины выполнены магнитно независимыми от корных обмоток возбудител , и с числом фаз равным числу фаз дл корных обмоток возбудител , расположены на роторе и подключены к дополнительному двухполупериодному мостовому выпр мителю, выходы посто нного тока которого соединены с нагрузочным резистором 3.The closest technical solution to the invention is a device for exciting a brushless synchronous bus bar, containing a synchronous exciter, the main windings of which are connected to the excitation winding of the main synchronous machine through a half-wave semi-controlled rotary rectifier with thyristors in one group cathodes of separation diodes, the anodes of which are combined, and an auxiliary synchronous machine mounted on the same shaft with the pathogen, and The auxiliary synchronous machine windings are magnetically independent of the core windings of the driver, and with a number of phases equal to the number of phases for the main windings of the driver, are located on the rotor and connected to an additional full-wave bridge rectifier whose DC outputs are connected to a load resistor 3.

Недостатком известного устройства вл етс сложна схема источника модулирующего сигнала, наличие на роторе специального фильтра, выдел ющего высокочастотную составл ющую сигнала управлени , а также наличие специального ключа дл коммутации цепей управлени тиристорами.A disadvantage of the known device is the complex circuit of the source of the modulating signal, the presence on the rotor of a special filter that separates the high-frequency component of the control signal, as well as the presence of a special key for switching the thyristor control circuits.

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

Поставленна цель достигаетс тем, что плюсовой вывод дополнительного выпр мител подключен к анодам тиристоров, а минусовой вывод дополнительного выпр мител соединен с общей точкой анодов разделительных диодов.The goal is achieved by the fact that the positive output of the additional rectifier is connected to the anodes of the thyristors, and the negative output of the additional rectifier is connected to the common point of the anodes of the separation diodes.

На чертеже представлена принципиальна схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Возбудитель представл ет собой обращенную синхронную мащину, в пазы статора которой уложены две обмотки возбуждени Г и 2, а на роторе - две корные обмотки 3 и 4, обмотка 3 вспомогательной синхронной машины и обмртка 4 кор возбудител магнитно не св занные друг с другом и выполнены с одинаковым числом фаз.The causative agent is a reversed synchronous machine, in the stator grooves of which two excitation windings G and 2 are laid, and on the rotor there are two main windings 3 and 4, winding 3 of the auxiliary synchronous machine and winding 4 core of the exciter magnetically unrelated to each other and made with the same number of phases.

Якорна обмотка 4 подключена к обмотке 5 возбуждени основного генератора через управл емый выпр митель 6. Обмотка 3, рассчитанна на меньшую мощность, подключена к нагрузочному резистору 7 через дополнительный выпр митель 8 и служит дл получени напр жени управлени . Разделительные диоды 9 предназначены дл формировани импульсов управлени тиристорами анодной группы выпр мител 6. Устройство дл возбуждени бесщеточной синхронной машины работает следующим образом.The anchor winding 4 is connected to the excitation winding 5 of the main generator through a controlled rectifier 6. The winding 3, designed for lower power, is connected to the load resistor 7 through an additional rectifier 8 and serves to receive the control voltage. Dividing diodes 9 are designed to form the thyristor control pulses of the anode group of the rectifier 6. The device for driving the brushless synchronous machine works as follows.

Сигнал об изменении выходного напр жени -основного генератора поступает на обмотку 1 возбуждени . При этом на резисторе 7 с корных обмоток 3 через выпр митель 8 выдел етс напр жение управлени , которое поступает на разделительные диоды 9, где происходит сравнение его с линейными напр жени ми, питающими силовой выпр митель 6,.и формируютс сигналы управлени , поступающие на тиристоры выпр мител 6. Следовательно, изменениеThe signal about the change in the output voltage of the main generator is fed to the excitation winding 1. At the same time, a control voltage is applied to the resistor 7 of the core windings 3 via the rectifier 8, which is supplied to the separation diodes 9, where it is compared with the linear voltages supplying the power rectifier 6, and control signals are generated, thyristors rectifier 6. Therefore, the change

напр жени обмотки 1 возбуждени приводит к изменению моментов открыти тиристоров , т. е. происходит фазовое управление выпр мителем 6, что приводит к изменению напр жени на обмотке 5 возбуждени . Посто нна времени канала управлени может быть выполнена значительно меньше посто нной времени силовой цепи, что объ сн етс повыщенной полюсностью, меньщей мощностью и, следовательно, больщ-ими конструктивными возможност ми повышени быстродействи этого канала. Такое устройство не чувствительно к изменени м скорости приводного вала, так как сигналы управлени тиристорами вращающегос выпр мител 6 формируютс непосредственно напр жением , питающим выпр митель. Такой возбудитель позвол ет осуществл ть режим самовозбуждени управл емого генератора без применени посторонних источников электропитани . Дл этого достаточно отключить обмотку 1 возбуждени , при этом управл ющие электроды тиристоров выпр мител 5 оказываютс подключенными через диоды 9 и сопротивление 7 к своим анодам, что обеспечит тиристорам диодный режимthe voltage of the excitation winding 1 leads to a change in the opening moments of the thyristors, i.e. the phase control of the rectifier 6 occurs, which leads to a change in the voltage on the excitation winding 5. The time constant of the control channel can be made much shorter than the constant time of the power circuit, which is explained by the increased polarity, lower power and, consequently, more constructive opportunities to increase the speed of this channel. Such a device is not sensitive to changes in the speed of the drive shaft, since the thyristor control signals of the rotating rectifier 6 are generated directly by the voltage supplying the rectifier. Such a pathogen allows self-excitation of a controlled generator without the use of external power sources. To do this, it is enough to turn off the excitation winding 1, and the control electrodes of the rectifier thyristors 5 are connected through diodes 9 and resistance 7 to their anodes, which will provide the thyristors with a diode mode

Claims

1. US Patent No. 3682628, cl. H.02 R 9/14, 1974.

2.Rubinraut A.M. Contactless excitation system for synchronous electric machines with controlled silicon valves. - “Electricity, No. 5, 1965.

3. USSR author's certificate for application No. 2725159 / 24-07, cl. H 02 R 9/14, 1979.

S

s

"

f

five

ADA

one

I

L