Claims (3)
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс устройство дл возбуждени бесконтактной синхронной электрической машины, содержащее управл емый преобразователь, предназначенный дл подключени к обмотке возбуждени узел гашени пол , вьшолненный в виде последовательно соединенных между собой конденсатора и racsnuero тиристора, анод которого соединен с минусовым выводом преобразовател , а свободный вывод конденсатора с плюсовым выводом преобразовател , блок управлени вентил ми преобразовател , св занный с блоком управлени гас щим тиристором, имеющим замыкающий выходной контакт, цепь из зар дного резистора и зар дного диода, соединенные последовательно между собой, при этом анод диода подключен к общей точке соединени конденсатора и гас щего тиристора, а свободный вывод резистора подключен к минусовому выводу управл емого преобразовател , а также последовательно соединенные между собой защитный диод и разр дный резистор пускозашитной цепи, причем один вывод разр дного резистора соединен с плюсовым выводом управл емого преобразовател , а второй вьгаод подключен к катоду защитного диода 3 В этом устройстве процесс гашени магнитного пол достигаетс путем коле бательного разр да конденсатора, вклк чаемого гас щим тиристором с автономHbiN-r источником отпирающего сигнала, на обмотку возбуждени синхронного электродвигател . Пусковые режимы и защита обмотки возбуждени от перенапр жений в этих режимах достигаютс применением пускозашитной цепи, состав ленной из встречно-параллельно включен ных тиристоров, соединенных последовательно с разр дным резистором, что усложн ет устройс-гео. Кроме того необходим контроль наличи тока, протекающего через тиристор пускозашитной цэпи перед синхронизацией и в наличие специального автономного источника отпирающего сигнала дл управлени гас щим тиристором. Пель изобретени - упрощение устройства . Поставленна цель, достигаетс тем, что дополнительно введены последовательно соединенные межпу собой диод, резистор и стабилитрон, при этом диод и стабилитрон включены встречно по отношению орут к другу, анод стабшштр на через замыкающий контакт ключа блока управлени гас шим. тиристором соединен с управл5псш1нм электродом га с щего тиристора, а аНод дополнительно заеденного диода соединен с минусовым выводом управл емого преобразовател . 74 анод защитного диода пускозащитной цепи подключен к общей точке соединен ки конденсатора и тиристора узла гашени пол . На чертеже представлена прт1шшиальна электрическа схема устройства дл возбуждени бесконтактной синхронной электрической машины. Устройство дл возбуждени бесконтактной синхронной электрической машины с обмоткой 1 возбуждени содержит управл емый преобразователь 2, выход которого подключен к обмотке возбуждени 1. К плюсовому выводу преобразовател 2 подключен вывод коммутирующего конденсатора 3, последовательно с которым включен гас щий тиристор 4, анод которого соединен с минусовым выводом преобразовател 2, Конденс атор 3 и тиристор 4 образуют узел гашени пол возбуждени синхронной машины. Параллельно обмотке 1 возбуждени включена цепь из последовательно соединенных между собой зар дного диода 5, за- р дного резистора 6, защитного диода 7 и разр дного резистора 8, Диоды 5и7 объединены между собой анодами и обща точка соединений юс анодов подключена к общей точке соединени конденсатора 3 и тиристора 4. Свободные выводы резисторов 6 и 8 подключены соответственно к минусовому и плюсовому вьгоодам преобразовател 2. Управление преобразователем 2 производитс от блока 9 управлени вентил ми преобразовател , а управление гас щим тиристором 4 от блока 1О. Управлs ющий электрод тиристора 4, через последовательную цепочку, состо щую из замыкающего, контакта ключа 11 блока 10 стабилитрона 12, резистора 13 и диода 14 соедин етс с минусовым вьгоодом преобразовател 2. Между блоками 9 и 1О имеетс функциональна . св зь. Предварительно зар женный конденсатор 3 узла гашени пол предназначен дл прерывани тока управл емого преобразовател .2, форсированного снижени его величины в контуре возбуждени и используетс как автономный источник отпирающего сигнала дл управлени гас шим тиристором 4 при нормальных и аварийных режимах гашени пол , а также как элемент пускозащитной цепи. Диод 14 Предназначен дл устранени разр5ша перезар женного конденсатора 3 через управл ющий переход гас шего тиристора 4. Токоограничивающий резистор 13 ог раничивает степень разр да конденсатора 3 при подаче управл ющего сигнала на гас ший тиристор 4. Стабилитрон 12 ограничивает напр жение на управл5пощем электроде гас щего тиристора 4. Ключ 11 блока 10 управлени гас шим тиристором может быть вьшолнен в виде контакта электрического аппарата , а также с использованием герконов или бесконтактных элементов. Устройство работает следующим образом . На врем асинхронного запуска синхронной машины с-нкмакгс управл ющие импульсы с вентилей преобразовател 2 блоком 9, а ключом 11 блока Ю за- мьпсаетс цепь управлени гас щим тиристором 4. Одна полуволна пускового тока от ЭДС обмотки возбуждени замыкаетс через гас щий тиристор 4 и конденсатор 3, защунтированный диодом 7 и резистором 8, а друга - замыкаетс через коммутирующий конденсатор 3, пускозар щные диод 5 и резистор 6, обеспечива предварительный зар д конденсатора 3. Кроме того, зар д конденсатора 3 происходит при включении управл емого преобразовател 2 через диод 5 и резистор 6. При достижетгаи подсинхронной скорости ключ 11, управл емый от блока 1О, размыкает цепь управлени тиристором 4, а блок 9 подает управл5пощие импульсы на ве1;тили преобразовател 2, в результате чего двигатель вт гиваетс в синхронном. Форсированное гашение магнитного , пол осуществл етс следующим образом С помощью блока 9 снимаютс управ л ющие ИМПУЛЬСЫ с преобразовател 2, а блок 10 замыкает ключ 11 в цепи управлени гас щего тиристора 4 и на управл ющий электрод последнего поступает отпирающий сигнал от предваритель но зар женного кноденсатора 3 по цепи плюсова обкладка конденсатора 3 - обмотка возбуждени 1 - диод 14 - токо- ограничивающий резистор 13 - стабилитрон 12 - ключ 14 - управл ющий элек род гас щего тиристора 4 - минусова обкладка конденсатора 3. Происходит включение racsuuero тиристора 4 и, кроме того, запирание преобразовател 2 с управл емыми вентил ми, а колебательны зар д конденсатора 3 обеспечивает форсированное снижение тока в контуре, образованного плюсовой обкладкой конденс&тора 3, обмоткой возбулэдени 1, гас щим тиристором 4, минусовой обкладкой конденсатора 3, в результате чего происходит перезар д коммутирук щего конденсатора 3. Перезар женный котщенсаТор 3 выключает гас щий тиристор 4 и перезар жаетс по двум контурам. а) плюсова обкладка перезар женного конденсатора 3 - диод 7 - разр дный резистор 8 - минусова обклагхка конденсатора 3; 5) плюсова обкладка перезар женного конденсатора 3 - пускозар дные диод 5 и резистор 6 - обмотка возбуждени 1минусова обкладка конденсатора 3, что приводит к изменению направлени тока в обмотке возбуждени 1, сопровождак щеес устранением остаточной ЭДС обмотки статора. Желаемый характер переходного процесса и степень конденсации остаточной ЭДС обмотки статора, а также скорость затухани обратного тока в обмотке возбуждени , достигают с выбором величины сопротивлени резисторов 8 и 6 или исключением последнего . Токоограничивающий резистор 13 может быть исключен при низких значени х ЭДС ротора в момент запуска. В этом случае роль токоограниЧиваюшего резистора вьтолн ет обмотка возбуждени синхронного электродвигател . Таким образом, пусковые режимы бесконтактной синхронной машины обеспечиваютс пускозащитной цепью, в качестве которой применены элементы гашени пол . Форсированное гашение пол возбуждени достигаетс колебательным разр дом конденсатора узла гашени пол , включаемого гас щим тиристором, управл емым от предварительно зар женного конденсатора узла гашени пол , на обмотку возбуждени синхронной машины, а желаема степень устранени остаточной ЭДС обмотки статора - путем обрат кого разр5ща этого же конденсатора. Применение предлагаемого устройства дл возбуждени бесконтактной синхронной машины позвол ет использовать. полууправл емые тиристорные возбудители, исключить пускозащит ую цепь и систему управлени последней, снизить величины динамического и термического значени токов КСФО7ХОГО замыкани за счет сокращени времени гашени магнитного пол машины, что приводит к снижению стоимости и массогабаритных показателей возбуди.тельных устройств и коммутирующей аппаратуры. Формула изобретени Устройство дл возбуждени бесконтактной синхронной электрической машины , содержащее управл емый преобразователь , предназначенный дл подключени к обмотке возбуждени , узел гашени пол , выполненный в виде последователгг но соединенных конденсатора н гас щего тиристора, анод которого соединен с минусовым выводом преобразовател , а свободный вывод конденсатора - с п юсовым выводом преобразовател , блсж управлени вентил ми преобразовател , св занный с блсжом управлени гас щим тиристором, снабженным на выходе замыкающим контактом, зар дную иепъ из заредного резистора н сзарадного диода, соединенных последовательно, анод зарвдного диода подключен к общей точке соединени конденсатора и гас щего тнристора, а свободный вывод зар дного резистора подключен к минусовому выао у преобразовател , защитный диоД и разр дный резистор пускозащитной цепи, один вывод разр дного резистора соединен с плюсовым выводом преобразовате- л ,а ругой вьгеоа соединен с катоаом защит 17 ного диода, отличающеес тем, что, с целью упрощени , в него дополнительно введены последовательно соединенные между собой диод, резистор и стабилитрон, причем диод и стабилитрон включены встречно по отношению друг к другу, анод стабилитрона через замыкающий контакт ключа блока управлени гас щим тиристором соединен с с управл ющим электродом гас щего тиристора , а анод дополнительно введенного диода соединен с минусовым выводом управл емого преобразовател , анод защитного диода пускозащитной цепи, подключен к общей точке соединени конденсатора и тиристора узла гащени пол . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ Ns 2ОО5679, 1979. The closest technical solution to the present invention is a device for driving a contactless synchronous electric machine, comprising a controlled converter for connecting to the excitation winding a field quencher unit, made in the form of a capacitor and a racsnuero thyristor connected in series with each other, the anode of which is connected to the negative terminal of the converter and the free output of the positive-output capacitor of the converter, the converter control unit of the converter connected to the unit control by an extinguishing thyristor, having a closing output contact, a circuit from a charging resistor and a charging diode connected in series with each other, the diode anode being connected to the common connection point of the capacitor and the extinguishing thyristor, and the free output of the resistor is connected to the minus terminal of the controlled the converter, as well as the protective diode and the discharge resistor of the starting-up circuit, connected in series, with one output of the discharge resistor connected to the positive terminal of the controlled converter, and The second wave is connected to the cathode of the protective diode 3. In this device, the magnetic field quenching process is achieved by oscillating discharge of a capacitor, switched on by a quenching thyristor with an autonomous HbiN-r unlocking signal source, on the excitation winding of the synchronous motor. Starting modes and protection of the excitation winding against overvoltages in these modes are achieved by using a start-up circuit made up of counter-parallel-connected thyristors connected in series with a discharge resistor, which complicates the device geo. In addition, it is necessary to control the presence of current flowing through the thyristor by the starting and charging circuit before synchronization and to the presence of a special autonomous source of the unlocking signal to control the extinguishing thyristor. Pel invention is a simplification of the device. The goal is achieved by additionally introducing a diode, a resistor and a zener diode connected in series between them, the diode and the zener diode being switched on oppositely to each other, the anode stabilized through the closing contact of the control unit key. the thyristor is connected to the control of a 5-pinch thyristor with the control electrode, and the additional diode is connected to the negative terminal of the controlled converter. 74, the anode of the protective protection of the start-up protection circuit is connected to the common point of the connection between the capacitor and the thyristor of the quenching unit. The drawing shows the prschenial electrical circuit of the device for driving a contactless synchronous electric machine. A device for driving a contactless synchronous electric machine with excitation winding 1 contains a controlled converter 2, the output of which is connected to the excitation winding 1. To the positive output of converter 2, the output of switching capacitor 3 is connected, in series with which the suppressor thyristor 4 is connected, the anode of which is connected to negative the output of the converter 2, the Condensment ator 3 and the thyristor 4 form the field excitation field of the synchronous machine. Parallel to the excitation winding 1, a circuit consisting of a series-connected charging diode 5, a charging resistor 6, a protective diode 7, and a discharge resistor 8 is connected, the diodes 5 and 7 are connected together by anodes, and the common connection point of the anodes is connected 3 and thyristor 4. Free terminals of resistors 6 and 8 are connected respectively to minus and positive transducers of converter 2. Control of converter 2 is performed from converter control unit 9 of the converter, and control is extinguished im thyristor 4 from block 1O. The control electrode of the thyristor 4, through a series circuit consisting of the closing, contact of the key 11 of the unit 10 of the Zener diode 12, the resistor 13 and the diode 14 is connected to the negative terminal of the converter 2. Between the blocks 9 and 1 O there is a functional one. communication The precharged capacitor 3 of the field quenching unit is designed to interrupt the current of the controlled converter .2, forcefully decrease its value in the excitation circuit, and is used as an independent source of the unlocking signal to control the extinguished thyristor 4 under normal and emergency field-clearing conditions, and also as an element start protection circuit. Diode 14 It is designed to eliminate the discharge of the recharged capacitor 3 through an extinguishing thyristor 4 control junction. The limiting resistor 13 limits the discharge level of the capacitor 3 when a control signal is applied to the extinguishing thyristor 4. Zener diode 12 limits the voltage on the controlling electromotive electrode. thyristor 4. The key 11 of the control unit 10 by the suppressed thyristor can be executed in the form of a contact of an electrical apparatus, as well as with the use of reed switches or contactless elements. The device works as follows. For the time of asynchronous start of the synchronous machine, c-nkmacc control pulses from the gates of converter 2 by block 9, and key 11 of block H is interrupted by control of extinguishing thyristor 4. One half-wave of starting current from the EMF of excitation winding closes through extinguishing thyristor 4 and capacitor 3, ground by the diode 7 and the resistor 8, and the other is shorted through the switching capacitor 3, the start-charging diode 5 and the resistor 6, providing a pre-charge for the capacitor 3. In addition, the charge of the capacitor 3 occurs transducer 2 through diode 5 and resistor 6. When the subsynchronous speed reaches the key 11, controlled from block 1O, opens the thyristor control circuit 4, and block 9 sends control pulses to the transducer 2, and drives the transducer 2, as a result of which the motor is pulled in synchronous . The forced quenching of the magnetic field is carried out as follows. Using block 9, the control pulses are removed from the transducer 2, and the block 10 closes the key 11 in the control circuit of the extinguishing thyristor 4, and the control signal of the latter is supplied to the control electrode of the preformed alternator 3 across the circuit the plus plate of the capacitor 3 — excitation winding 1 — diode 14 — current limiting resistor 13 — Zener diode 12 — key 14 — control drive for the extinguishing thyristor 4 — minus plate of the capacitor 3. It turns on The racsuuero thyristor 4 and, in addition, the locking of converter 2 with controlled valves, and the oscillatory charge of capacitor 3 provide a forced decrease in the current in the circuit formed by the plus plate of the condenser & 3 torus, winding excitation 1, extinguishing the thyristor 4, minus plate the capacitor 3, as a result of which the commutation of the capacitor 3 is recharged. The recharging of the capacitor. The torus 3 switches off the extinguishing thyristor 4 and is recharged in two circuits. a) positive lining of the recharged capacitor 3 - diode 7 - discharge resistor 8 - negative cover of capacitor 3; 5) the positive plate of the recharged capacitor 3 — start-up diode 5 and resistor 6 — excitation winding 1 minus plate of capacitor 3, which leads to a change in the direction of the current in the excitation winding 1, accompanied by the elimination of the residual EMF of the stator winding. The desired nature of the transient process and the degree of condensation of the residual emf of the stator winding, as well as the decay rate of the reverse current in the excitation winding, are achieved with the choice of the resistance value of resistors 8 and 6 or the elimination of the latter. The current limiting resistor 13 can be eliminated at low values of the rotor EMF at the time of starting. In this case, the role of the current limiting resistor is fulfilled by the excitation winding of the synchronous motor. Thus, the start-up modes of the contactless synchronous machine are provided with a start-protective circuit, in which the elements of the damping field are used. The forced excitation of the field of excitation is achieved by oscillating discharge of the condenser of the field quenching unit, switched on by the extinguishing thyristor, controlled from the precharged capacitor of the field quenching unit, to the excitation winding of the synchronous machine, and the desired degree of elimination of the residual EMF of the stator winding by reversing the same condenser. The use of the proposed device for driving a contactless synchronous machine allows use. semi-controlled thyristor exciters, exclude the start-up circuit and control system of the latter, reduce the dynamic and thermal currents of the KSFO7KHOD circuit by reducing the quenching time of the magnetic field of the machine, which leads to a reduction in the cost and mass-size parameters of exciters and switching equipment. An apparatus for driving a contactless synchronous electric machine, comprising a controllable converter for connecting to an excitation winding, a field quenching unit made as a serially connected capacitor of the suppressing thyristor, the anode of which is connected to the negative terminal of the converter, and a free capacitor output - with the pusher output of the converter, control of the converter valves, associated with the control of the extinguishing thyristor, equipped with an output A closing contact, a charge from a secondary resistor and a diode connected in series, an anode of the charge diode is connected to a common junction point of a capacitor and an extinguishing chip; the protection circuit, one output of the discharge resistor is connected to the positive output of the converter, and the other one is connected to the protection cathode of the 17th diode, which, for the sake of simplicity, is additionally connected to it A diode, a resistor and a zener diode are connected in series, the diode and the zener diode are connected in opposite directions to each other, the anode of the Zener diode is connected to the control electrode of the extinguishing thyristor through the closing contact of the switch control unit key, and the anode of the additionally inserted diode is connected with the negative terminal of the controlled converter, the anode of the protective diode of the protective circuit, is connected to the common connection point of the capacitor and the thyristor of the field node. Sources of information taken into account in the examination 1. Patent of Germany Ns 2OO5679, 1979.
2.Соколов М. М. Автоматизированный электропривод общепромьшшенных механизме® . М., Энерги , 1976, с. 391393 . 2.Sokolov M.M. Automated electric drive of conventional mechanism®. M., Energie, 1976, p. 391393.
3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2802679/24-О7, кл. Н 02 Р 9/12, 1979.3. USSR author's certificate for application No. 2802679/24-О7, cl. H 02 R 9/12, 1979.
..
-. 9-. 9
10ten
-с-ьипcb
а Itwell it
л еf
7 7