Генераторная установка

, в ,ю 4,ир щСРЕТЕ К АВТО б.РЯру РгГ й( Сд ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Специальное конструкторско-технологическое бюро Институтаэлектродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 465697, кл. Н 02 К 17(44, 1972,Авторское свидетельство СССРМ 668044, кл, Н 02 К 17144, 1979.(57) Использование: для бесконтактного возбуждения, в частности, вращающихся турбогенераторов, электромашинных преобразователей части асинхронизированных синхронных двигателей, Сущность: в генераторной установке, содержащей асинхронизи рова нную синхронную машину вторичные обмотки возбудителя составлены по меньшей мере из двух многофазных обмоток 7, 8, электрические оси фаз которых относительно рабочих чисел полюсов смещены в одном направлении на углы, отличающиеся едва раза. Это позволит уменьшить потери и увеличить использование активных материалов. 8 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для бесконтактного возбуждения асинхронных турбогенераторов, электромашинных преобразователей частоты, асинхронизированных синхронных двигателей и т,п,Целью изобретения является уменьшение потерь электроэнергии.На фиг. 1 приведена схема генераторной установки; на фиг, 2 - 7 - векторные диаграммы электродвижущих сил вторичных обмоток возбудителя; на фиг. 8 - схема включения частей вторичной трехфазной обмотки через переключатель на обмотку возбуЖдения.Генераторная установка содержит асинхрониэированную синхронную машину 1 (фиг, 1) с многофаэныгли обмотками 2 на число полюсов 2 р 1, механически соединенный с валом возбуждаемой машины электромашинный возбудитель 3, снабженный переключателем 4. Первичные обмотки 5, 6 возбудителя выполнены на два рабочих числа полюсов 2 р 2 и 2 рз, отличающихся на удвоенное число полюсов возбуждаемой машины: 2 р 2- 2 рз = 4 р 1.Вторичные обмотки 7 и 8 выполнены многофазныгли и через переключатель 4 подсоединены к многофазным обмоткам 2 возбуждения. Обмотка 8 аналогична обглотке 7, но оси соответству 1 ощих фаз О поотношению к О, Ч по отношению к Ч и И1 1 по отношению к ЧЧ смеще 11 ы на угол а относительно одного, наприглер, меньшего числа полюсов 2 рэ и на угол 2 а относительно другого, например, большего числа полюсов 2 р 2,Каждая иэ вторичных многофаэных обмоток возбудителя может быть выполнена иэ двух эквивалентных гальванически не связанных частей 9, 10 (Фиг, 8) при встречном включении катушек относительно зажимов фаз в одной части и в другой.Первичные обмотки возбудителя подсоединены к источнику напряжения заданной частоты с таким чередованием фаэ, при которогл возбуждаются вращающиеся в разные стороны магнитные поля с числами пар полюсов р 2 и рз. Угловые скорости этих полей обозначены сор и врз(фиг. 1). Вторичные обмотки 7, 8 перемещаюгся относительно первичных обмоток 5, б с удаловой скоростью в в ту же сторону. что и вращающееся магнитное поле с большим числом пар полюсов р 2. Причем угловая скорость щ перемещения вторичных обмоток возбудителя относительно первичных больше угловой скорости сор 2 вращающегося магнитного поля с большим числом полюсов, Иэ-за этого 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 оба вращающихся магнитных поля первичных обмоток с числами полюсов 2 рр и 2 рз вращаются относительно вторичных обмоток в одну сторону(против направления перемещения вторичных обмоток относительно первичных).Оси фаз О, Ч, Рl обглотки 7 и фаз О, 1 ч, Ю 8 образуют многофаэную систему с пря 1мым чередованием фаз относительно числа полюсов 2 р 2 и такую же многофаэную систему с обратным чередованием фаз относительно числа полюсов 2 рз. Поскольку относительно вторичных обмоток магнитные поля с числами полюсов 2 р 2 и 2 рз вращаются в одну сторону, то наведенные ими ЭДС также будут отличаться порядком следования фаз (фиг. 2 и фиг, 3 для обмотки 7, фиг, 5 и фиг, б для обмотки 8). В каждой из фаэ обмоток 7 и 8 будут действовать суммарные ЭДС, наведенные обоими полями с числами полюсов 2 р 2 и 2 рз. На фиг. 4 показаны вектора результирующих ЭДС фаз О, Ч и Ю обмотки 7. Поскольку суммарные ЭДС получены в результате сложения ЭДС в разным порядком следования фаз, то на зажимах обмотки 7 оказывается однофазное напряжение, действующее по оси фазы О.Аналогичный результат сложения ЭДС. наведенных обоими полями с числами полюсов 2 р 2 и 2 рэ, будет и в фазах обмотки 8. Однако иэ-эа смещения осей фаз обмотки 8 по сраонени 1 о с осями соответствующих фаз обмотки 7 на угол а относительно меньшего числа пол 1 осов 2 рз и 2 а относительно большего числа полюсов, однофазное напряжение обмотки 8 отличается по фазе от однофазного напряжения обмотки 7 на угол 1,5 а и действует по другому направлению (фиг. 7).Для двух многофаэных вторичных обмоток целесообразно принимать а = 180. Тогда фазы суммарных ЭДС обмоток 7 и 8 будут отличаться на 1,5 а = 270 и действовать по взаимно перпендикулярным направлениям,Для трех многофазных вторичных обмоток целесообразно принимать а= 80, Тогда фазы суммарных ЭДС каждой иэ обмоток будут отличаться на 1,5 а = 120 и действовать по трем, расположенным симметрично, направлениям.Поскольку однофазные ЭДС вызывают и однофаэные токи с такой же разницей фаэ, то суммарное действие этих токов всех облоток эквивалентно многофаэной реакции вторичных обмоток и дает лишь согласованно врагца 1 ощиеся поля с числами полюсов 2 р 2 и 2 рз. благодаря такой реакции вторичных обмоток устраняются параэитные обратно вращающиеся поля с рабочими1823089 Фиг. числами полюсов, наводимые ими системыЭДС в первичных обмотках и соответствующие им токи. Это приводит к уменьшениюпотерь электроэнергии и уменьшению расхода материалов, 5При выполнении каждой из вторичныхмногофаэных обмоток возбудителя из двухэквивалентных гальванически не связанныхчастей 9 и 10 (фиг. 8) со встречным включением катушек соответствующих фаэ частей 10обеспечивается протекание токов как по частям 9, 10 вторичных обмоток возбудителятак и по обмоткам 2 возбуждения на протяжении всего периода. При действии пульсирующей ЭДС в направлении оси фазы О 15включаются соответствующие ключи 11, 18,19, 15, 16, 20, которые обеспечивают протекание токов по обмоткам 2 возбуждения водном направлении на протяжении всегопериода при переменной ЭДС и токах в 20обеих частях обмоток возбудителя.При изменении угловой скорости перемещения вторичных обмоток возбудителяотносительно первичных изменяется направление действия однофазной ЭДС, 25включаются ключи соответствующие новому направлению действия этой ЭДС, изменяется направление оси результирующихампер-витков обмоток 2 возбуждения, благодаря чему скорость вращения создаваемого обмотками 2 возбуждения магнитногополя возбуждаемой машины поддерживается неизменной.Благодаря тому, что токи по обмоткампротекают в течение всего периода улучшается использование активных материаловвозбудителя, что равнозначно уменьшениюрасхода материалов,Формула изобретенияГенераторная установка, содержащая 40асинхрониэированную синхронную машинус в 1-фаэной статорной обмоткой и гпг.фазной обмоткой возбуждения на роторе, на валу которого установлен возбудитель с первичными т 1-фазными обмотками, выполненными на два числа пар полюсов, связанных с числом пар полюсов статорной обмотки асинхронизированной синхронной машины соотношением 2 р 1- р 2 - рз и соединенными между собой параллельно с обратным чередованием фаэ, и вг-фазными вторичными обмотками, выполненными аналогично первичным обмоткам и соединенными между собой последовательно с обратным чередованием фаз, выводы одной вторичной обмотки объединены, а другой вторичной обмотки через тиристорные переключатели соединены с выводами обмотки возбуждения асинхрониэированной синхронной машины, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения потерь электроэнергии, асинхрониэированная синхронная машина снабжена дополнительной ар-фазной обмоткой возбуждения, а возбудитель - двумя дополнительными вторичны ми вг-фазными обмотками с указанными числами пар полюсов, соединенными между собой аналогично основным вг-фазным вторичным обмоткам возбудителя и через дополнительно введенные тиристорные переключатели подключенными к дополнительной в 2-фазной обмотке возбуждения асинхронизированной синхронной машины, причем оси основной и дополнительной пг-фазных вторичных обмоток с одним числом пар полюсов сдвинуты между собой на заданный угол, а оси основной и дополнительной гол-фазных вторичных обмоток с другим числом пар полюсов - на угол, равный удвоенному заданному углу, определяемому количеством вторичных обмоток, где р 1 - число пар полюсов асинхронизированной синхронной машины; рг и рз - числа пар полюсов в 2-фаэных первичной и вторичной обмоток возбудителя, р 2рз,Милюко Корре Редактор аэ 2184 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10