Система энергоснабжения

ОЮЗ СО 8 ЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 02 Р 9/ МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД АРСТ 8 ЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИЯ АВТОРСКОМУ СВ(56) 1. Авторское сР 640413, кл. Н 022. Авторское свиВ 321189, кл. Н 023. Патент Австрикл. 21 0 062, 1976. Р 23В.П.Панат оектно-конструкческое бюро круп ашин(54)(57) СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ,содержащая синхронную электрическуюмашину с основной якорной обмоткой,дополнительной якорной обмоткой,расположенной на том же магнитопроводе, что и основная якорная обмот"Ка, и обмоткой возбуждения, соеднненной с выходом управляемого двухполупериодного основного выпрямителя,вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а управляющие выводысвязаны с выходом регулятора токавозбуждения, измерительные входыкоторого соединены с выходами датчиков тока и напряжения синхроннойэлектрической машины, вход питаниярегулятора тока возбуждения связан.с выводами дополнительной якорнойобмотки, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в.нее введен пороговый блок, дополнительная якорная обмотка выполнена с тем же числом фаз и на то )ке число пар полюсов, что и основная якорная обмотка и индуктивно связана с ней, фазы дополнительной якорной обмотки соединены в открытый треугольник, парал.лельно выходу основного выпрямителя включена дополнительная ветвь из двух последовательно соединенных управляемых вентилей, вход переменного тока одного иэ плечей моста основного выпрямителя соединен с одним из выводов разомкнутой Фазы открытого треугольника дополнительной якорной обмотки, вход перемен- Я ного тока другого плеча моста основного выпрямителя соединен с одним из узлов общих точек соединения Фаэ дополнительной якорной обмотки, общая точка соединения анода и катода вентилей дополнительной ветви под- Я ключена к выводу другой разомкнутой фазы открытого треугольника дополнительной якорной обмотки, измерительный вход порогового блока связан с выходом по крайней мере одного из датчиков тока или напряжения, управляющий выход порогового блока связан с управляющими электродами управляемых вентилей, соединенных с разом,кнутыми фазами дополнительной якорной обмотки, причем вход питания порогового блока соединен с выводами разомкнутых фаз открытого треугольника дополнительной якорной обмотки.переменного тока которого связан свыводами дополнительной якорнойобмотки, управляющие выводы вентилей выпрямителя связаны с выходомрегулятором тока возбуждения, измери.тельные входы которого соединены свыходами датчиков тока и напряжениясинхронной электрической машины, а о вход питания регулятора тока возбуж.дения связан с выводами дополнительной якорной обмотки 3).Недостатки известной системы -наличие синхронного возбудителя с 15 вращакщимся дкодным преобразователем,а при использовании ее для возбуждения непосредственно синхронногогенератора в режиме короткого замыкания потребуется большое число последовательно включенных витковна фазу дополнительной обмотки, приэтом снижается надежность синхронноймашины и неоправданно завивается ЭдСосновной частоты, а мощность дополнительной обмотки должна быть рассчитана на обеспечение полной мощностивозбуждения синхронного генератора.Цель ивобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы системы энергоснабжения.Поставленная цель достигаетсятем, что в систему энергоснабжения,содержащую синхронную электрическуюмашину с основной якорной обмоткой,дополнительной якорной обмоткой, 5 расположенной на том же магнитопроводе, что и основная якорная обмотка, и обмоткой возбужцения, соединенной с выходом управляемого двухполупериодного основного выпрямителя 40 вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а управляющие выводывентилей выпрямителя связаны с выходом регулятора тока возбуждения,измерительные входы которого соединены с выходами датчиков тока инапряжения синхроннвй электрической йяются через выпрямители на стороне постоянного тока или включаются последовательно на переменном токе и через выпрямитель возбуждают синхронную машину во всех режимах 2) .К недостаткам такой системы возбуждения следует отнести сложность конструктивного выполнения дополнительных обмоток, обеспечение необходимого соотношения разночастотных ЭДС, абуслрвливающих характер саморегулирования возбуждения путем под бора дополнительных катушек второй 5 дополнительной обмотки, что снижает надежйоств работы.Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой являетбя система энергоснабжения, содержащая синхронную электрическую машину с основной якорной обмоткой, дополни-тельной якорной обмоткой, расположенной на том же магнитопроводе, что и основная, обмотку возбуждения,604 ь65 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для возбуждения и регулирования тока возбуждения электрических синхронных машин.Известна система энергоснабжения, в которой для самовозбуждения М -фазного явнополюсного синхронного гене,ратора используется энергия третьей и основной гармоник поля генератора путем применения согласующего трансФорматора, вторичная обмотка которого соединена в разомкнутый В-фазный угольник, выэоды и вераины которого подсоединены к двухфазному мостовому выпрямителю и к (ш -. 1)-Фазному мостовому выпрямителю, а нулевые выводы якорной обмотки генератора и трансформатора соединены через конденсатор 1 .Недостатки этой системы в . сложность конструкции, наличие согласую" щего трансформатора, что особенйо усложняет систему возбуждения для высоковольтных машин, наличие кон" денсатора к сложность настройки составляющей ч-ой гармонической фазного напряжения синхронного генера", тора при помощи этих конденсаторов.Известна система энергоснабжения,в которой также используется энергйя третьей и основной гармоник поляпутем применейия дополнительной обмотки выполненной на утроенное число пар полюсов, в которой индукти. руется ЭДС третьей и более высокихчастот, кроме того, для.пополнениянедостачи энергии возбуждения,(прихолостом ходе машины и малых токахнагрузки ) в поле дополнительнойобмотки вводится энергия поля основ.ной частоты за счет выключения изсхемы Фазы обмотки части ее витковили катущек Полученные таким образом две дополнительные обмотки сЬедйсоединенную с выходом управляемогодвухполупериодного выпрямителя, входмашины, причем вход питания регулятора тока возбуждения связан с выводами дополнительной якорной обмотки, введен пороговый блок, дополнительная якорная обмотка выполнена с тем же числом фаз к на то же число пар полИсов, что и основнаяякорная обмотка к кндуктквно связанас ней; фазы дополнительной якорнойобмотки соединены в открытый треугольник, параллельно выходу основного эыпрямктеля включена дополнительная ветвь кз двух последовательно соединенных управляемых вентилей, вход переменного тока одного кз плечей моста основного выпрямителя со-единен с одким .из выводов разомкнутой фазы открытого треугольника дополнительной якорной обмотки, вход1переменного тока другого плеча моста основного выпрямителя - с одним из узлов общих точек соединения фаз дополнительной якорной обмотки, общая точка соединения анода и катода вентилей дополнительной ветви под ключена к выводу другой разомкнутой фазы открытого треугольника .дополнительной якорной обмотки, измерительный вход порогового блока связан с выходом по крайней мере одного 10 из датчиков тока или напряжения, управляющий выход порогового блока. связан с управляющими электродами управляеиюх вентилей, соединенных с разомкнутыми фазами дополнительной 15 якорной обмотки, причем вход питания порогового блока соединен с выводами разомкнутых фаз открытого треугольника дополнительной якорной обмотки.На чертеже приведена принципиальная схема системы энергоснабжения.На статоре машины расположена основная якорная обмотка 1, дополнительная якорная обмотка 2, соединенная в открытый треугольник, выполненная на основную частоту с максимальными улавливанием высших гармоник.К выводам одной из фаз дополйительной обмотки подсоединен однофазный двухполупериодный управляеьий выпрямитель 3. Выводы открытого треуголь ника дополнительной якорной обмотки подключены к одному из плечей управляемого выпрямителя 3 и к общей точкЕ соединения вентилей 4 и 5 дополнительной ветви. Обмотка 6 возбуждения 35 синхронной электрической машины подключена к выходу постоянного тока управляемого выпрямителя 3 Управление вентилями 7 - 10 выпрямителя 3 осуществляется с управляющего выхода 11 регулятора 12 тока возбуждения, питание которого производится от одной фаз дополнительной якорной обмотки 2. Измерительный вход 13 регулятора 12 тока возбуждения соединен с выходами датчиков 14 тока и датчика 15 напряжения якорной обмотки 1 синхронной электрической машины, Пороговый блок 16 своим измерительным входом 17 связан с выходом по . крайней мере одного из датчиков 14 50 или 15, а управляющим выходом 18 подключен к управляющим электродам вентилей 4 и 5 дополнительной ветви и 9 и 10 выпрямителя 3. Питание блока 16 осуществляется свыводов разомкнутых фаз дополнительной якорной обмотки 2.Система энергоснабжения работает следующим образом.При нормальной работе синхронной электрической машины питание обмотки 6 возбуждения осуществляется через однофазный двухполупериодный управля" еьий выпрямитель 3 от фазы дополнительной якоРной обмотки 2. Коррекция напряжения на зажимах синхронной электрической машины обеспечивается воздействием регулятора 12 тока возбуждения путем регулирования угла "зажигания вентилей 7-10. В аварийных режимах, таких как снижение напряжения питания синхронной электрической машины в режиме двигателя или короткое замыкание в режиме генератора, требуемый ток возбуждения обеспечивается за счет ЭДС высших гармоник поля (в основном третья), наводимых в фазах дополнительной якорной обмот. ки 2. На выводах открытого треугольника ЭДС высших гармоник поля суммируется от трех фаз дополнительной обмотки и выпрямляется однофазным двухполупернодным управляемым выпрямителем, состоящим из вентилей 9 и 10 управляемого выпрямителя 3 и вентилей 4 и 5 дополнительной ветви. Управление данными вентилями обеспечивается дополнительным блоком 16. Две фазы дополнительной обмотки могут быть рассчитаны на кратКовременную работу только на время короткого замыкания генератора или режима форсировки двигателя. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет упростить блок регулирования возбуждения систеьы энергоснабжения, так как синхронизация импульсов управления в каждом из режимов ее работы обеспечивается с той же частотой, что и напряжение питания выпрямителя обмотки возбуждения. Кроме того, за счет того, что две фазы дополнительной обмотки могут рассчитываться только из режима кратковременной работы электрической машины в аварийном режиме, их можно выполнять с меньшими массо-габаритными показателями.1099375Составитель А.Лебедевдактор И.Ковальчук Техред И. Гергель, Корректс Г.Решетни Филиал ППП фПатентф, г. Ужго ектна каз 4382/43 ВНИИПИ по 113035Тираж осударстве лам изобре Москва, Ж"667 Подписноеного комитета СССРений й открытий5, .аушская наб., д.4/5