Устройство для испытания электрических машин

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфеэ Сфветскик Сфциаектических Республнк(22) Заявлено 08.01.80 (21) 2864556/24-07 (51)М с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет -Н 02 К 15/00 6 01 й 31/34 Государственный комитет СССР но аелам изобретений и открытий(72 Авторы изобретения М,А.Баринов, А.А.Круглый и Э.А.Хачатрян Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро крупных электрических машин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКЧХ Изобретение относится к электрическим машинам и электроприводу и предназначено для испытания мощных/синхронных машин в режиме реэкопере. менной или пульсирующей нагрузки.Синхронные машины, предназначенные для работы в приводе с резкопеременной или пульсирующей нагрузкой, требуют проведения специальных стендовых испытаний для определения влияния пульсаций момента на ее характеристики. Проведение таких испытаний является важным на стадии опытного производства.и позволяет определить влияние вынужденных и свободных коле баний на устойчивость и возможность их демпфирования там, где это необходимо,Создание резкопеременной или пульсирующей нагрузки возможно в систе- :20 ме с жесткими связями:Этим требованиям соответствует метод взаимной нагрузки, заключающийся в жестком соединении двух одинаковых или хотя бы подобных друг другу машин и созда нии искусственного относительного сдвига фаз напряжений холостого хода.Известно устройство для испытания двух трехфазных синхронных машин по 30 методу взаимной нагрузки, при этом фазные обмотки статора соединены между собой через фаэорегулятор 1 ) или один иэ статоров установлен с возможностью поворота относительно другого 23.Однако эти устройства не обеспечивают испытаний синхронных машин в режимах с резкопеременной или пульсирующей нагрузками, а также требуют дополнительного оборудования - фазо" регулятора или установки для разворота статора.Известно устройство для испытания двух трехфазных синхронных машин по методу взаимной нагрузки, при этом ротора этих машин, сочлененные между собой посредством муфты, установлены с возможностью поворота друг относительно друга 3Однако данное устройство обеспечивает лишь дискретный ряд статических нагрузок. Причем изменение нагрузки может быть осуществлено лишь путем остановки машины, разборки муфты с последующим разворотом роторов.Известно также устройство для испытания синхронных машин по методу взаимной нагрузки, включающее две синхронные машины, содержащие меха 868930нически соединенные ротора с обмотками возбуждения, в цепь которых включены элементы регулирования тока возбуждения, статора с трехфазными одинаково ориентированными в пространстве обмотками, электрически соединеннЫми между собой и сетью 14.Это устройство не обеспечиваетрезкопеременную или пульсирующую нагрузку на валу испытуемой машины.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для исиытанияэлектрических машин, например синхронных, содержащее нагрузочную машину с обмоткой возбуждения, подключенной через блок регулирования к источнику питания, блок создания пульсирующего момента нагрузки с задатчиком 51 .Однако включение блока созданияпульсирующего момента в якорную цепь ограничивает область применения устройства в тех случаях, когда якорная цепь не подключена к сети либо к испытуемой машине, работающей в режиме взаимной нагрузки. Инерционность це-.пи электрической машины, в которую включен блок создания пульсирующего момента искажает характер нагрузочного момента.Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности воспроизведения характера пульсирующего момента ыагруэки.указанная цель достигается тем,что блок создания пульсирующего момента снабжен сумматором и элементомобратной связи, при этом задатчик пульсирующего момента подключен к одному из входов сумматора, к другому входу сумматора подсоединен выход элемента обратной связи, вход которого подсоединен к выходу источника питания, а выход сумматора подключен к входу блока регулированияНа чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства.Испытуемую синхронную машину 1соединяют муфтой нормального типа с нагрузочной синхронной машиной 2.Подсоединяют обе машины через выключатели к шинам неизменного напряжения со сдвигом соответствующих одноименных фазных обмоток статора нагрузочной машины в сторону опережения на 120 эл.град. по отношению кФазным обкаткам испытуемой и нулевымсдвигом продольных осей полюсов роторов.Фазные обмотки .машин 1 и 2 должныбыть одинаково ориентированы в пространстве. Фазы А В и С машины 1 чеоез выключатель соединяют с фазами сети со сдвигом, т.е. фазу А машииы 2 соединяют с фазой С сети, фазу В " с фазой А и фазу С - с фазой В.Обмотки возбуждения синхронных машин 1 и 2 подключают к выходам источников 3 и 4 питания регулируемых статических тиристорных преобразова 5 0 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 телей питающихся от сети через согласующие трансформаторы 5 и 6.управление углом зажигания тиристорных преобразователей осуществляется блоками 7 и 8 регулирования возбуждения. Изменение нагрузки в функции времени по заданному алгоритму осуществляет программное устройство - блок 9 создания пульсирующего момента нагрузки, выход которого через один иэ выходов сумматора 10 подключен к блоку 8 регулирования. На второй вход . сумматора подается сигнал обратной связи со входа тиристорного преобразователя через формирователь 11 сигнала, являющийся инерционным звеном общего вида с регулируемой постоянной времени и предназначенный для компенсации инерционности обмотки ротора. Постоянная времени формирователя 11 выбирается равной переходной постоянной машины, а коэффициент усиления цепи обратной связи - максимально возможным по условию устойчивости.В простейшем варианте в качестве программного устройства 9 может быть использован генератор импульсов, например, выполненный на двухбазовом диоде с диапазоном частоты 0,1-20 Гц,Включают испытуемую машину 1 в сеть и, изменяя угол зажигания тиристоров статического преобразователя 3 путем сдвига Фаз выходных импульсов фазоимпульсного блока - блока. 7 регулирования, устанавливают номинальный ток возбуждения. Ток возбуждения испытуемой машины 1 может быть любым, при котором собираются производить нагрузку. В частности, этот ток может быть установлен равным току холостого хода и по мере роста нагрузки может увеличиваться, например, автоматическим регулятором (не показан), воздействующим на вход блока 7. Включают нагрузочную машину 2 в сеть и, произведя запуск программного устройства 9, обеспечивают необходимую частоту и скважность изменения тока возбуждения блоками 4 и 8, а следовательно, и характер изменения нагрузки. Для испытания машины 1 в режиме с резкопеременной или пульсирующей нагрузкой программное устройство 9 обеспечивает циклическое изменение тока возбуждения нагрузочкой машины 2, т.е, включает и выключает его через соответственно равные промежутки времени. Скважность изменения тока возбуждения определяет сред- . нее значение нагрузки. Например, если изменение тока возбуждения нагрузочной машины 2 происходит от нуля до двойного номинального со скважностью, равной 0,5, то в этом случае среднее значение нагрузки испытуемой машины 1 при использовании аналогичной машины 2 в качестве нагрузочной будет соответствовать номинальному значению.868930 Л В С Составитель В.Никаноровор Ю.Ковач Техред Т, Маточка Корректор Н. Стец4 е Подписноомитета СССР.открытийкая наб., д,4/5 каз 8349/79 ВНИИП по 113035, Тираж 733 Государственн елам изобретен осква, Ж, филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная Использование предлагаемого устройства позволяет проводить испыта- .ние синхронной машины в режиме резкопеременной и пульсирующей нагрузки,что дает воэможность проводить полныйобъем испытаний в условиях производства на стадии внедрения,Формула изобретения УстрОйство для испытания электрических машин, например синхронных, содержащее нагрузочную машину с обмот. кой возбуждения, подключенной через блок регулирования к источнику питания, блок создания пульсирующего момента нагрузки с задатчикЬм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности воспроизведения характера пульсирующего момента нагрузки, блок создания пульсирующего момента снабжен сумматором и элемен том обратной связи, при этом эадатчик пульсирующего момента подключенк одному иэ входов сумматора, к другому входу сумматора подсоединен выход элемента обратной связи, вход которого подсоединен к выходу источника питания, а выход сумматора подыючен к входу блока регулирования,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 96265, кл. Н 02 К 15/00, 1953.2. Авторское свидетельство СССРР 98320, кл. Н 02 К 15/00, 1953.3. Жерве Г.К. Взаимная нагрузкатурбогенераторов на испытательныхстендах, Сб. "Электросила", "Энергия", 1967, Р 25.4. Авторское свидетельство СССРР 222521, кл. Н 02 К 15/00, 1967.5. Авторское свидетельство СССРР 304608, кл.С 06 С 7/62, 1970.