УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН

УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН


RU (11) 2095935 (13) C1

(51) 6 H02P9/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96108025/07 
(22) Дата подачи заявки: 1996.04.18 
(45) Опубликовано: 1997.11.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Теория и методы расчета асинхронных турбоагрегатов / Под ред. Постникова И.М. - Киев: Наукова Думка, 1977, с.112- 114. 2. Вадатурский В.М., Круглый А.А., Домбровская З.Г. Системы возбуждения и регулирования синхронных электродвигателей и генераторов мощностью от 100 до 1000 кВт. Информэлектро, 1971. 
(71) Заявитель(и): П "Сургутгазпром" 
(72) Автор(ы): Галиновский А.М.; Галиновская Е.А.; Жирнов А.В.; Семенов П.С.; Матросов В.И. 
(73) Патентообладатель(и): П "Сургутгазпром" 

(54) УСТРОЙСТВО ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН 

Устройство относится к электротехнике, а именно к системам возбуждения, и может быть использовано для обеспечения устойчивости синхронных электрических машин путем форсирования тока возбуждения. В устройстве возбуждения синхронной машины, содержащем m-фазный источник питания, управляемый мостовой выпрямитель, выходы фазных обмоток источника питания соединены со входами мостового выпрямителя, выходы которого подключены к обмотке возбуждения синхронной машины. Для повышения коэффициента мощности, уменьшения потерь, улучшения качества напряжения обмотка возбуждения синхронной машины разделена на независимые параллельные ветви, каждая из которых через мостовую схему выпрямления подсоединена к выходу m-фазного источника питания, причем катодная группа второго мостового выпрямителя через встречно включенный вентиль соединена с анодной группой первого мостового выпрямителя. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам возбуждения, и может быть использовано для обеспечения устойчивости синхронных электрических машин путем формирования тока возбуждения.

Известно устройство возбуждения асинхронизированной синхронной машины, в которой каждая из фаз обмотки возбуждения расщеплена на две части [1]

Такое расщепление было выполнено для протекания по каждой из частей обмотки токов различного направления и не позволяет улучшить качество формы напряжения питания этих обмоток. В предлагаемом техническом решении расщепление обмоток позволяет осуществлять их питание от мостовых схем выпрямления.

Известно устройство для возбуждения синхронных машин, в котором обмотка возбуждения через мостовой выпрямитель подключена к m-фазному источнику питания (трансформатору) [2] Такое устройство лежит в основе тиристорных управляемых возбудителей (ТВУ) типа ТЕ-8 и ВТЕ, широко используемых на газокомпрессорных станциях с электроприводами.

Наиболее близким к изобретению является устройство для возбуждения синхронной машины, которое также, как и данное изобретение содержит m-фазный источник питания, управляемый мостовой выпрямитель, выходы фазных обмоток источника питания соединены со входами управляемого мостового выпрямителя, выходы которого подключены к обмотке возбуждения синхронной машины. Таким образом обмотка возбуждения через управляемый мостовой выпрямитель подключена к m-фазному источнику питания, анодная группа управляемого мостового выпрямителя соединена с вторично включенным анодом вентиля, катод которого соединен с нулевой точкой m-фазного источника питания (авторское свидетельство СССР N 232422, кл. H 02 P 9/08, 1970).

В устройстве при нормальном режиме работы возбуждаемой машины работают вентили катодной группы, а в форсированном режиме дополнительно открываются вентили катодной группы, обеспечивая двойную форсировку возбуждения.

Однако недостатками последних двух известных устройств является то, что в рабочем режиме система управления обеспечивает угол управления вентилями тиристорного моста близкий =60o и выходное напряжение ТВУ равно половине максимального. В форсировочном режиме a=0o напряжение и ток обмотки возбуждения удваиваются. Недостатком такого устройства является низкий коэффициент мощности cos 0,42-0,505, низкое качество выходного напряжения в рабочем режиме (коэффициент искажения имеет величину Kис=1,24), повышенные потери в источнике питания, повышенные массо-габаритные показатели, т.к. источник питания рассчитывается на полную мощность режима форсировки.

Целью изобретения является улучшение массо-габаритных показателей, уменьшение потерь в источнике питания и улучшение качества выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве возбуждения синхронной машины, содержащем m-фазный источник питания, управляемый мостовой выпрямитель, выходы фазных обмоток m-фазного источника питания соединены со входами управляемого мостового выпрямителя, выходы которого подключены к обмотке возбуждения синхронной машины, встречно включенный вентиль, анод которого соединен с анодной группой управляемого мостового выпрямителя, обмотка возбуждения синхронной машины снабжена второй независимой параллельной ветвью, подключенной через второй управляемый мостовой выпрямитель к выходам фазных обмоток m-фазного источника питания, а катод указанного вентиля соединен с катодной группой второго управляемого мостового выпрямителя.

На чертеже представлена схема устройства возбуждения синхронных машин.

Устройство возбуждения синхронной машины содержит m-фазный источник трехфазного напряжения, выполненный, например, на трансформаторе 1, выходные фазные обмотки которого подключены ко входу управляемого мостового выпрямителя с анодной и катодной группами вентилей 2, 3, выходы которого подключены к обмотке возбуждения 6.1 синхронной машины, которая снабжена второй независимой параллельной ветвью 6.2. По сушеству обмотка возбуждения выполнена в виде двух полуобмоток. Вторая полуобмотка 6.2 через второй управляемый мостовой выпрямитель, составленный из анодной и катодной групп 4, 5 вентилей, подключена к выходам фазных обмоток m-фазного источника питания. Устройство содержит встречно включенный вентиль 7, анод которого соединен с анодной 3, а катод с катодной 4 группами управляемых мостовых выпрямителей.

Устройство возбуждения синхронных машин работает следующим образом. В рабочем режиме полуобмотки возбуждения 6.1 и 6.2 питаются от источника питания 1 по цепи: катодная группа 2, полуобмотка 6.1, вентиль 7, полуобмотка 6.2 и анодная группа 5. Для обеспечения номинального напряжения возбуждения угол управления тиристорами близок к a 0o, обмотка возбуждения питается напряжением от мостовой схемы выпрямления с коэффициентом пульсаций 6,67% (при пренебрежении углом коммутации). Мощность, потребляемая обмоткой возбуждения, и мощность источника питания Pт связаны соотношением Pт= KрPов 1,05Pов. Эта величина является расчетной для мощности трансформатора. В режиме форсировки импульсы управления с a 0o подаются на все тиристоры анодных и катодных групп 2, 3, 4, 5. В этом случае каждая из полуобмоток питается от мостовой схемы выпрямления, напряжение питания полуобмоток удваивается, а коэффициент пульсаций будет такой же как и в рабочем режиме 6,67% Мощность, потребляемая каждой полуобмоткой возбуждения в форсировочном режиме, удваивается по сравнению с суммарной мощностью полуобмоток 6.1 и 6.2 в рабочем режиме. В виду кратковременности режима форсировки в качестве расчетной можно принять мощность источника питания (трансформатора) в рабочем режиме, т.е. Pт=1,05Pов.

В устройстве, принятом за прототип, в рабочем режиме при угле управления 60o, коэффициент мощности весьма мал и составляет величину 0,42-0,505. В предлагаемом устройстве ввиду того, что как в рабочем (основном) режиме работы, так и в форсировочном угол управления тиристорами близок к 0o, коэффициент мощности близок к 0,8, а коэффициент пульсаций напряжения 6,67% Кроме того, напряжение вторичной обмотки трансформатора (источника питания) в предлагаемом устройстве должно быть в два раза меньше, чем в прототипе, что обеспечивается в два раза меньшим количеством витков при одинаковом расчетом токе и сечении проводников. Таким образом, сопротивление и потери в источнике питания уменьшаются в два раза. Применение предлагаемого устройства за счет повышения cos позволяет уменьшить мощность источника питания на 25-30% и уменьшить его потери. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для возбуждения синхронной машины, содержащее m-фазный источник питания, управляемый мостовой выпрямитель, выходы фазных обмоток m-фазного источника питания соединены с входами управляемого мостового выпрямителя, выходы которого подключены к обмотке возбуждения синхронной машины, встречно включенный вентиль, анод которого соединен с анодной группой управляемого мостового выпрямителя, отличающееся тем, что обмотка возбуждения синхронной машины снабжена второй независимой параллельной ветвью, подключенной через второй управляемый мостовой выпрямитель к выходам фазных обмоток m-фазного источника питания, а катод указанного вентиля соединен с катодной группой второго управляемого мостового выпрямителя.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru