SU1119157A1 - Электропривод с устройством дл возбуждени синхронной машины - Google Patents

Abstract

1.ЭЛЕКТРОПРИВОД С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ , содержащий полупроводниковый мостовой преобразователь с управл емой катодной группой вентилей,. вход переменного тока которого снабжен выводами дл  подключени  к питающей сети, синхронную машину, обмотка возбуждени  которой подключена к выходу полупроводникового мостового преобразовател , группу разделительных диодов, анрды которых подключены к входу переменного тока полупроводникового мостового преобразовател , а катоды объединены и подключены к аноду гас щего тиристора,- управл юпщй элект|)од которого через первую токоограничительную цепь соединен с первым выводом первого ключа, входом управлени  св занного с первым выходом блока управлени  гас щим тиристором и электроприводом, включенным в цепь  корной обмотки синхронной маишны, коммутирующий конденсатор , один вывод которого соединен с плюсовым выводом полупроводникового мостового преобразовател , с минусовым выводом которого св зан первый вывод пускозар дного резистора , форсирующий конденсатор, зашунтированный высокоомным резистором, блок управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем, св занный первым входом с вторым выходом блока kn с управлени  гас щим тиристором и электроприводом , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  среднего пускового момента синхронной ма§ шины в режиме асинхронного пуска снижени  пусковых потерь электроэнергии и повьшени  коэффициента полезного действи , первый вывод форсирующего конденсатора подключен к катоду :о гас щего тиристора и второму выводу коммутирующего конденсатора, а вторые выводы форсирующего конденсато:д ра и пускозар дного резистора объединены , выход блока управлени  полупро;водниковым мостовым преобразователем св зан с входами управлени  первой группы ключей, включенных между питающей сетью и входом переменного тока полупроводникового мостового преобразовател , а его второй вход - с третьим выходом блока управлени  гас щим тиристором и.электроприводом, который, в- свою очередь, содержит .; .. коммутационный аппарат, первый и второй выходы которого св заны соответг

Description

ственнО;-с первым и вторым выходами блока управлени  гас щим тиристором и электроприводом, а третий выход с входами управлени  второй группы ключей, В1шюченных в цепь  корной обмотки синхронной машины, первый вход коммутационного аппарата соединен с блоком задани , второй вход через реле нулевого напр жени  и измерительные трансформаторы напр жени  - с  корной обмоткой синхронной машины,.с которой также через трансформаторы тока и реле максимального тока соединен третий вход коммутационного аппарата, причем с выходом трансформаторов тока через реле пускового тока св зан третий выход блока управлени  гас щим тиристором и электроприводом, при этом второй вывод первого ключа св зан с объединенными катодами группы разделительньк диодов.

2. Электропривод по п.I, о т л ичающийс  тем, что н него дополнительно введены блок измерени  ЭДС скольжени , первыми двум  входам I подключенный t; к концам обмотки возбуждени  синхронной машины, пускоза- щитньй тиристор, к управл ющему элетроду :которогр через последовательно соединенные вторую токоограничитильную цепь, второй и третий ключи подключен анод пускозащитного тиристора , св занный также с объединенными выводами коммутирующего и форсирующего конденсаторов, второй вывод пербого ключа св зан с объединенными катодами группы разделительных диодов через четвертый ключ, а параллельно первому ключу включен п тый ключ,бло

157

управлени  гас щим тиристором и электроприводом , снабжен четвертым,п тым, шестым и седьмым выходами,- соединенными соответственно с управл ющими входами ..п того и второго ключей и третьим и четвертым входами блока измерени  ЭДС скольжени , первый и второй выходы которого св заны соответственно с управл ющими входами четвертого и третьего ключей, коммутационный аппарат снабжен четвертым и п тым выходами, св занными соответственно с п тым и шестым выходами блока управлени  гас щим тиристором и электроприводом, четвертый и седьмой выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами реле пускового тока, причем катод пускозащитного тиристора подключен к мкгг. нусовому выводу полупроводникового мостового преобразовател , причем блок измерени  ЭДС скольжени  выполнен в виде ; трансформатор а напр жени , первична  обмотка которого через шестой и седьмой ключи св зана соответственно с йервым и, вторым входами блока измерени  ЭДС скольжени , третий и четвертый входы которого св заны с управл ющими входами соответственно шестого и седьмого ключей , обмотка трансформатора напр жени  через диодный мостовой выпр митель, выход которого зашунтирован конденсатором, соединена с выводами цепочки из последовательно соединенных стабилитрона, резистора и реле ЭДС скольжени , управл ющими . выходами св занного с первыми и вторым выходами блока измерени  ЭДС .скольжени 

Изобретение относитс  к электрйтехнике , а точнее к электрическому приводу с синхронными машинами преимущественно средней мощности, и к системам возбуждени , и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства, где примен етс  этот тип электрической машины.

Известны устройства дл  возбуждени  электрических синхронных машин,

в которых дп  питани  обмотки,возбуждени  примен етс  возбудитель, а гашенйе магнитного пол  осуществл етс  включением в контур гашени  добавочного резистора через контакт специального автомата гашени  пол  (АГП). Дп  улучшени  пусковой механической характеристики машины иа период асинхронного пуска цепь обмотки возбуждени  замыкаетс  на этот же резистор через контакты автомата гашени  пол  (АГП) Ч

Недостатками этого устройства  вл ютс  его контактность, а также значительное врем  гашени  пол  возбуждени , что снижает его надежность, Кроме того, улучшение пусковых характеристик включением добавочного резистора в цепь . обмоткиi возбуждени  недостаточно эффективно, что в р де случаев приводит к завышению установленной мощности двигател  по услови м пуска, к понижению К11Д электропривода и к увеличению пусковых потерь электроэнергии.

Известно также устройство с тиристорным преобразователем напр жени  дл  управлени  током возбуждени  синхронного электродвигател , в котором гашение пол  возбуждени  достигаетс  переводом тиристорного преобразовател  в инверторный режим, при котором в цепь обмотки возбуждени  вводитс  встречна  ЭДС тиристорного преобразовател , а пусковые режимы и защита обмотки возбуждени  от перенапр жений в этих режимах достигаютс  применением пускозащитной цепи, составленной из встречно-параллельно, включенш,1х тиристоров, соединенных с разр дным резистором 2J .

Однако режим интенсивного гашени  пол  возбуждени  в этом устройстве не может быть осуществлен при коротких замыкани х, сопровождающихс  глубокой посадкой напр жени  или его исчезновением, из-за невозможности перевода преобразовател  в инверторный режим. Наличие двух управл емых ключей в пускозаищтной цепи усложн ет устройство, а применение разр дного резистора недостаточно эффективно дл  пЬвьш1ени  среднего пускового момента в режиме асинхронного пуска синхронного электродвигател , что в конечном итоге увеличивает врем  пуска и пусковые потери электроэнергии .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  электропривод с устройством дл  возбуждени  синхронной машины, содержащий полупроводниковьй мостовой преобразователь с управл емой катодной группой вентилей, вход переменного тока которого снабжен выводами дл  подключени  к фазам питающей сети, синхронную машину, обмотка воз .буждени  которой подключена к выходу

полупроводниковогО мостового преобразовател , группу разделительных диодов , аноды которых подключены к вход переменного тока полупроводникового мостового преобразовател , а катоды объединены и подключены к аноду гас щего тиристора, управл ющий -электрод которого через первую токоогранчительную цепь соединен с первым выводом первого ключа, входом -управлени  св занного с первым выходом блока управлени  гас щим тиристором и электроприводом, включенным в цепь  корной обмотки синхронной машины, коммутирующий конденсатор, один вывод которого соединен .с плюсовым выводом полупроводникового мостового преобразовател , с минусовым выводом которого св зан первый вывод пускозар дного резистора, форсирующий конденсатор зашунтированный высокоомным резистором, блок управлени  полупроводниковым мостовым преобразо вателем , св занный первым входом с вторым выходом блока управлени  тас  щим тиристором и электроприводом.Гашение магнитного пол  возбуждени  в этом устройстве достигаетс  емкостным прерыванием тока тиристорного преобразовател  с последующим введением в контур гашени , последовательно соединенных коммутирующего и форсирующего конденсаторов и обратного разр да перезар женного коммутирукицего конденсатора на обмотку возбуждени  синхронной машины. Дл  асинхронного пуска синхронной машины в этом устройстве необходимо примен ть специальные пускозащитные цепи либо производить конденсаторный пуск машины с использованием элементов узла гашени  пол  з .

Применение резисторных пускозащитных цепей недостаточно эффективно дл  повышени  среднего пускового момента в режиме асинхронного пуска машины. Реализаци  конденсаторного пуска с использованием емкостных элементов узла гашени  пол  в этом уст ройстве приводит к асимметрии пус ового тока, при которой ухудшаетс  пускова  характеристика синхронного режима из-за возникновени  дополнительных тормозных моментов.

Цель изобретени  - увеличение среднего пускового момента синхронной машины в режиме асинхронного. пуска, снижение пусковых потерь элек троэнергии и повышение КПД, Поставленна  цель достигаетс  тем что в электроприводе с устройством дл  возбуждени  синхронной машины, содержащем полупроводниковый мостовой преобразователь с управл емой катодной группой вентилей- -бход переменного тока которого снабжен выводами дл  подключени  к фазам питак щей сети, синхронную машину, обмот-. ка возбуждени  которой подключена к выходу полупроводникового мостового преобразовател , группу разделительных диодов, аноды которых подклю чены к входу переменного тбка полупроводникового мостового преобразовател , а катода объединены и подклю чены к аноду гас щего тиристора,управл кщий электрод которого через первую токоограничительную. цепь соединен с п ервым выводом первого ключа , входом управлени  св занного с первым выходом блока управлени  гас  щим тиристором и электроприводом, включенным в цепь  корной обмотки синхронной машины, коммутирующий кон денсатор, один вывод которого соединен с Ш1юсовы1 выводом полупровод:никового мфстового преобразовател , с минусовым выводом которого св зан первьш вывод пускозар дного резистора , формирующий конденсатор, зашунтированный высокоомным резистором, блок управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем, св занный первым входом с вторым выходом блока управлени  гас щим тиристором и электроприводом, первый вывод фор сирующего конденсатора подключен к катоду гас щего тиристора и второму выводу коммутирующего конденсатора, а вторые выводы форсирующего конденсатора и пускозар дного резистора объединены, выход блока управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем св зан с выходами управлени  первой группы ключей, включенных между питающей сетью и входом переменного тока полупроводникового мостового преобразовател , а его второй вход с третьим выходом блока управлени  гас щим тиристором и электроприводом, который, в свою очередь, сбдержит коммутационный аппарат , первый и второй выходы которого св заны соответственно с первым и вторым выходами блока управлени  гас щим тиристо)ом и электроприводом, а третий выход - с .входаьш управлени  второй группы ключейi включенных в цепь  корной обмотки синхронной машины, первый вход коммутационного аппарата соединен с блоком задани , второй вход через реле нулевого напр жени  и измерительные трансформаторы напр жени  - с  корной обмоткой синхронной машины, с которой также через трансформаторы тока и реле MaiKсимального тока соединен третий вход коммутационного аппарата, причем с выходом трансформаторов тока через реле пускового тока св зан третий выход блока управлени  гас щим тиристором и электроприводом, при этом второй вывод первого ключа св зан с объединенными катодами группы разделительных диодов. В электропривод с устройством дл  возбуждени  синхронной машины дополнительно введены также блок измерени  ЭДС скольжени , первыми двум  входами подключенный к концам обмотки возбуждени  синхронной машины, пускозапщтный тиристор, к управл ю щему электроду которого через последовательно соединенные вторую токоограничительную цепь, второй и.третий ключи подключен анод пускозащитного тиристора, св занный также с объединенными выводами коммутирующе-. го и форсирующего конденсаторов,второй вывод первого ключа св зан с объединенными катодами группы разделительных диодов через четвертый ключ, а параллельно первому ключу включен п тый ключ, блок управлени  гас щим тиристором и электроприводом снабжен четвертым, п тым, :шестымк и седьмым выходами, соединенными соответственно с управл ющими входами п того и второго ключей и третьим и четвертым входами блока измерени  ЭДС скольжени , первый и второй выходы которого св заны соответственно с управл ющими входа ш четвертого и третьего ключей, коммутационный аппарат снабжен четвертым и п тым выходами , св занными соответственно с п тым и шестым выходами блока управлени  гас щим тиристором -и электроприводом , четвертый и седьмой §ыходы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами реле пускового тока, причем катод пускозащитного тиристора, подключен к

71

мнусовому выводу полупроводникового мостового преобразовател , причем блок измерени  ЭДС скольжени  выполнен в виде трансформатора напр жени  первична  обмотка которого через шее той и седьмой ключи св зана соответственно с первым и вторым входами блока измерени  ЭДС скольжени , третий и четвертый входы которого св - заны 1C управл ющими входами соответственно шестого и седьмого ключей , вторична .обмотка трансформатора напр жени  через диодный мостовой вьтр митель, ыход которого зашунтирован койденсатс ром, соединена с выводами цепочки из последовательно соедине {ных стабилитрона, резистора и реле ЭДС скольжени , управл ющими выхода1 й1 св занного с первым и вторым выходами блока измерени  ЭДС скольжени .

На фиг. I и 2 представлены соответственно принципиальные схемы электропривода с устройством дл  возбуждени  синхронной машины; на фиг. 3электрическа  схема блока измерени  ЭДС скольжени ; на фиг.4 - схема коммутационного аппарата.

Электропривод с устройством дл  возбуждени  синхронной машины содержит полупровОДНИКОВ1ЛЙ мостовой преобразователь 1 с управл емой катодной группой вентилей, вход переменного тока которого снабжен выводами 2 дл  подключени  к фазам 3 питающей сети, синхронную машину 4, обмотка 5 возбуждени  которой подключена к выходу полупроводникового мостового преобразовател  I, группу разделительных диодов 6, аноды которых подключены к входу переменного тока полупроводникового мостового преобразовател  I, а катоды объединены и подключены к аноду гас щего тирисгора 7, управл к ций Электрод которого через первую токоограничительную |цепь 8, состо щую, например, из стабилитрона 9, диода 10 и резистора 1I, соединен с первым выводом первого ключа 12, входом управлени  св занного с первым выходом 13 блока 14 управлени  гас щим тиристором и электроприводом, включенным в цепь  корной обмотки синхронной машины .4, коммутирующий конденсатор 15, один вывод которого соединен с плюсовым выводом полупроводникового мостового преобразовател  1, с минусовым выво78

дом которого св зан первый вывод пускозар дного резистора 16,форсирующий конденсатор 17, зашунтированный высокоомным резистором 18, блок 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем , св занный первым входом 20 с вторым выходом 21 блока 14 управлени  гас щим тиристором и электроприводом . Первый вывод форсирующего конденсатора 17 подключен к катоду гас щего тиристора 7 и второму выводу коммутирующего конденсатора 15, а вторые выводы форсирующего конденсатора 17 и пускозар дного резистора 16 объединены. Выход 22 блока 19 управлени  полупроводниковым мос товым преобразователем св зан с входами управлени  первой группы ключей 23, включенных между питающей сетью 3 и входом 2 переменного тока полупроводникового мостового преобразовател , а его второй вход 24 -г- с третьим выходом 25 блока 14 управлени  гас щим тиристором и электроприводом , который, в свою очередь, содержит коммутационный аппарат 26, первый 27 и второй 28 выходы которого св заны соответственно с первым 13 и вторым 21 выходами блока I4 управлени  гас щим тиристором и электроприводом, а третий выход 29 - с входами управлени  второй группы ключей 30, включенных в цепь  корной обмотки синхрон- ной машины 4. Первый вход 31 коммутационного аппарата 26 соединен с блоком задани  (не показан), второй вход 32 через реле 33 нулевого напр жени  и измерительные трансформаторы

34напр жени  - с  корной обмоткой синхронной машины 4, с которой также через трансформаторы 35 тока и реле 36 максимального тока соединен третий вход 37 коммутационного аппарата 26. С выходами трансформаторов

35тока через реле 38 пускового тока св зан третий выход 25 блока 14 управлени  гас щим тиристором и электроприводом , при этом второй вывод первого ключа 12 св зан с объединенными катодами группы разделительных диодов 6.

В .электропривод с устройством дл  возбуждени  синхронной машины дополнительно введены (фиг.2) блок 39 измерени  ЭДС скольжени , первыми двум  входами 40 и 41 подключенный к концам обмотки 5 возбуждени  синхронной машины 4, пускозащитный тиристор

9i

42, к управл ющему электроду которого через последовательно соединенные вторую токоограничительную цепь 43, второй 44 и третий 45 ключи подключен анод пускозащитного тиристора, св занный также с объедийенными выводами коммутирующего 15 и форсирующего 17 конденсаторов. Второй вывод первого ключа 12 св зан с объединенными катодами группы разделительных диодов 6 через четвертый ключ 46 ( в данном случае включен последовательно в цепь с первым ключом 12), а параллельно первому ключу 12 включен п тый ключ 47. Блок 14 управлеНИН гас щим тиристором и электроприводом снабжен четвертым 48, п тым |49, шестым 50 и седьмым 51 выходами, соединенными соответственно с управл ющими входами п того 47 и второго 44 ключей и третьим 52 и четвертым 53 входами блока 39 измерени  ЭДС скольжени , первый 54 и второй 55 выходы которого св заны соответственно с управл ющими входами четвертого 46 и третьего 45 ключей. Коммутационный аппарат 26 снабжен четвертым 56 и :п тым 57 выходами св занными соответственно с п тым 49 и шестым 50 выходами бцрка 14 управлени  гас щим тиристором и электроприводом, четвертый 48 и седьмой 51 выходы которого подключены соответственно к второму 58 и третьему 59 выходам реле 38 пускового тока, причем катод пускоза1цитного тиристора 42 подключен к минусовому выводу полупроводникового мостового преобразовател  1

Блок 39 измерени  ЗДС скольжени  (фйг.З) выполнен в виде трансформатора 60 напр жени , первична  обмотка 61 которого через шестой 62 и седьмой 63 ключи св зана соответственно с первым 40 и вторым 41 входами блока 39 измерени  ЭДС скольжени  третий 52 и четвертый 53 входы которого св заны с управл ющими входами соответственно шестого 62 и седьмого 63 ключей. Вторична  обмотка 64 трансформатора 60 напр жени  через диодный мостовой выпр митель 65,выход которого зашунтирован конденсатором 66, соединена с выводами цепочки из последовательно соединенных стабилитрона 67, резистора 68 и реле 69 ЭДС скольжени  и управл ющими выходами св занного с первым 54 и вт57 ,10

рым 55 выходамиблока 39 измерени  ЭДС скольжени .

Возможный вариант конкретного коммутационного аппарата 26 показан на фиг. 4. Блок 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем представл ет собой магнитный пускатель , снабженный силовыми ключами и ключами управлени . Он может быть выполнен на полупроводниковых элементах .

Устройство может быть дополнено блоком автоматического регулировани  возбуждени , вход которого св зан с трансформаторами тока и напр жени  статорной цепи, а выхЬд - с системой управлени  тиристорами.

Конденсаторы 15 и 17 могут иметь, одинаковую вешичину емкости либо отличатьс  в отношении. 1:30 в любую сторону.

Величина пускозар дного резистора 16 принимаетс  (6-20)- кратной по отношению к активному сопротивлению обмотки возбуждени , в качестве этого резистора может быть использовано также сопротивление кабелей, проводов или шин.

Величина сопротивлени  резистора 18 принимаетс  равной 2-10 кОм.

Электропривод с устройством дл  возбуждени  синхронной машины работает следующим образом.

В исходном со сто нии.группы ключи 23 и 30 разомкнуты, А первьй ключ 12 замкнут. Напр жение На конденсаторах 15 и 17 отсутствует.

Дл  асинхронного пуска синхронной

машины 4 коммутационным аппаратом 26 замыкаетс  втора  группа ключей 30, размыкаетс  первый ключ 12 в цепи управлени  гас щим тиристором 7 и на статор синхронной машины подаетс  йапр жение переменного тока. Одновременно коммутационный аппарат 26 подготавливает к включению блок 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем. При всплеске пускового тока статора реле 38 пускового тока размыкает цепь включени  блока 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем. При всплеске пускового тока статора реле 38 пускового тока размыкает цепь включени  блока 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем . Пусковой ток от ЭДС. сэбмотки возбуждени  замьшаетс  через послеII1

цовательно соединенные коммутирующий конденсатор 15, форсирующий конденсатор 17, зашунтираванный резистором 18, и пускозар дный резистор 16. Происходит асинхронный пуск синхронной машины, при котрром возрастает частота вращени  ротора и уменьшает .с  пусковой ток статора. При достижении пусковым током статора величины 1,3-1,5 от номинального, что обычно соответствует подсинхронной скорости ротора, по сигналу реле 38 пускового тока блок 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем включает полупроводниковый мостовой преобразователь 1. При включении последнего в обмотке возбуждени  по вл етс  :выпр мленный; ток, и ротор двигател  вт гиваетс  в синхронизм . При синхронизации машины ком мутирующий конденсатор 15 зар жаетс  через резистор 18, защунтированный форсирующим конденсатором 17, и пускозар дный резистор 16 от полупроводникового мостового преобразоватеп  I напр жением необходимой пол рнЬсти, указанной на фиг.К

Гашение магнитного пол  синхронной машины осуществл етс  следуюпщм образом.

С помощью коммутационного аппарата 26 по сигналам реле нулевого напр жени  33 и максимального тока 36 второй группой ключей 30 отключаетс  статор синхронной машины от сети, отключаетс  полупроводниковый мостовой преобразователь 1 первой группой ключей 23 и замыкаетс  первый ключ 12. При замыкании первого ключа 12 включаетс  гас щий тиристор 7, управл емый по цепи: обмотка 5 возбуждени  - анодна  группа вентилей полупроводникового мостового преобразовател  I - группа разделительных диодов 6 - первый ключ 12 - резистор I1 - диод 10 - стабилитрон 9 - управл киций переход гас щего тиристора 7 - коммутирующий конденсато 15 - обмотка 5, возбуждени . При включении гас щего тиристора 7 . встречным током предварительно зар женного коммутирующего конденсатора принудительно запираетс  катодна  группа управл ющих вентилей полупроводникового мостового преобразовател  . При закрытии управл егмых вентилей катодной группы образуетс  контур гашени , состо щий из обмот712

ки 5 возбуждени  - вентилей анодной группы полупроводникового йостового преобразовател  1 - группы разделительных диодов 6 гас щего тиристора 7 - коммутирующего конденсатора 15 - обмотки 5 возбуждени , .что приводит к быстрому спадению тока в этом контуре до нулевого значени  и перезар дку коммутирующего конденсатора 15. При достижении нулевого .значени  перезар женный коммутирующий конденсатор 15 положительным потeнциaлo d запирает гас щий тиристор 7 и разр жаетс  на обмотку 5 возбуждени  через (формирующий конденсатор 17 и пускозар дный резистор 16, что приводит к изменению направлени  тока в обмотке возбуждени  и быстрому уменьшению магнитного потока синхронной машины 4, в результате чего ликвидируетс  протекание токов корот-, кого замыкани  в обмотках статора. Устройство приходит в исходное состо ние .

Согласно другому варианту устройство работает следующим образом, (фиг. 2 и 3).

В исходном состо нии группы ключей 23 и 30, ключи 44, 47, 62 и 63 разомкнуты, а ключи 12, 45 и 46 замкнуты .Дл  асинхронного пуска синхронной машины 4 коммутационньш аппаратом 26 замыкаютс  втора  группа ключей 30, ключи 44, 63, размыкаетс  первый ключ 12 и на статор синхронной машины 4 подаетс  напр жение сети 3 переменного тока. Одновременно коммутационный аппарат 26 подготавливает к включению блок 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем 1. При всплеске пускового тока статора реле 38 пускового тока .размыкает цепь включени  блока 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем и замыкает п тый ;ключ 47 (с выдержкой времени) и шестой КЛЮЧ: . 62, в результате чего блок 39 измерени  ЭДС скольжени  подключаетс  к обмотке 5 возбуждени ,через включенный стабилитрон 67 на реле 69 ЭДС скольжени  поступает выпр мленное напр жение, что приводит к срабатыванию реле 69 и размыканию третьего ключа 45 и четвертого ключа 46 в цеп х управлени  гас щего тиристора 7 пускозащитного тиристора 42. 13 Пусковой ток от ЭДС обмотки 5 возбуждени  замыкаетс  через последовательно соединенные коммутирующи и формирующий конденсаторы 15,17 и пускозар дный резистор 16.Происко дит асинхронный пуск синзгронной машины , при котором возрастает скорость вращени  ротора, уменьшаетс  ЭДС обмотки 5 возбуждеии  и возрастает эквивалентное емкостное сопротивление конденсаторов. При достижении ротором скорости, соответству щей скольжению (0,6-0,4) из-за умен шени  ЭДС обмотки возбуждени  стабилитрон 67 не в состо нии пробитьс что приводит к отключению реле 69 ЭДС скольжени  и замыканию третьего и четвертого ключей 45 и .46 в цеп х управлени  тиристоров 7 и 42 в цеп х управлени  тиристоров 7 и 42 и к включению последних. При включении гас щего 7 и пускозащитного 42 тиристоров шунтируетс  цепь, состо  ща  из форсирующего конденсатора 17 резисторов 18 и 16, что приводит к включению обмотки возбуждени  иа коммутирующий конденсатор 15, обладающий меньшим реактивным сопротивлением . Происходит дальнейший разгон двигател . При.достижени  пусковым током статора синхронной машины величины 1,3-1,5 от номинального что соответствует подсинхронной скорости ротора, реле 38 пускового ток включает блок 19 управлени  полупроводниковым мостовым преобразователем , в результате чего полупроводни ковый мостовой преобразователь 1 подключаетс  к сети переменного тока . При этом в обмотке 5 возбуждеНИН по вл етс  вьшр мленный тoк, и ротор синхронной машины вт гиваетс  в синхронизм. Одновременно раз1 .ыкаютс  п тый и шестой ключи 47 и 62 с помощью реле 38 пускового тока что приводит к отключению блока 39 измерени  ЭДС скольжени  оу обмотки возбуждени . При синхронизации машин коммутирующий конденсатор 15 зар жаетс  через резистор 18, зашунти .рованный форсирующим крнденсатором 17, и пускозар дный резистор 16 от полупроводникового мостового :преоб5 ,азовател  1. . 57 -14 Гашение магнитного пол  осуществл етс  следующим образом. С помощью коммутационного аппарата 26 отключаетс  статор синхронной машины 4 (с помощью группы ключей 30) от сети 3 с одновременным отключением полупроводникового мостового преобразовател  1 первой группой ключей 23. Одновременно размыкаютс  второй и седьмой ключи 44 и 63, а также замыкаетс  первый ключ .12, что приводит к включению гас щего тиристора 7. При включении гас щего тиристора 7 встречным током коммутирующего конденсатора 15 запираетс  катодна  группа вентилей полупроводникового мостового преобразовател  1. При запирании катодной группы вентилей образуетс  контур гашени ,включающий обмотку 5 возбуждени ,веитили анодной группы полупроводникового мостового преобразовател  . 1, групп разделительных диодов 6, гас щий тиристор 7, коммутирующий конденсатор 15, что приводит к быстрому спадению тока в этом контуре и перезар дку коммутирующего конден ,сатора 15 При достижении током нулевого значени  перезар женный крммутирующий конденсатор 15 положительным потенциготом запирает гас щий тиристор 7 и разр жаетс  гас щий тиристор 7 и разр жаетс  на обмотку 5 возбуждени  череэ фиксирующий конденсатор 17 и ..пускозар дный резистор 16, измен   направление тока в обмотке возбуждени  5. Устройство приходит в исходное состо ние. - ) . . Таким образом, пусковые режимы синхронного электродвигател  обеспечиваютс  емкостными элементами узла гашени  пол , что обеспечивает возрастание среднего пускового момента, снижение пусковых потерь электроэнергии и повышение КПД электропривода . Кроме того, последовательное соединение конденсаторов позвол ет выбрать оптимальное значение емкости при пуске и обеспечить необходимое быстродействие устройства в режиме гашени  магнитного пол  при допустимых перенапр жени х на обмотке .возбуждени .

iiiW Mi

.1

Claims (2)

1.ЭЛЕКТРОПРИВОД С УСТРОЙСТВОМ ДОЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащий полупроводниковый мостовой преобразователь с управляемой катодной группой вентилей,. вход переменного тока которого снабжен выводами для подключения к фазам питающей сети, синхронную машину, обмотка возбуждения которой подключена к выходу полупроводникового мостового преобразователя, группу разделительных диодов, аноды которых подключены к входу переменного тока полупроводникового мостового преобразователя, а*катоды объединены и подключены к аноду гасящего тиристора,· управляющий электрод которого через первую токоограничительную цепь соеди нен с первым выводом первого ключа, входом управления связанного с первым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, включенным в цепь якорной обмотки синхронной машины, коммутирующий конденсатор, один вывод которого соединен с плюсовым выводом полупроводникового мостового преобразователя, с минусовым выводом которого связан первый вывод пускозарядного резистора, форсирующий конденсатор, зашун— тированный высокоомным резистором, блок управления полупроводниковым мостовым преобразователем, связанный первым входом с вторым выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, отличающийся тем, что, с целью увеличения среднего пускового момента синхронной машины в режиме асинхронного пуска; снижения пусковых потерь электроэнергии и повышения коэффициента полезного действия, первый вывод форсирующего конденсатора подключен к катоду гасящего тиристора и второму выводу коммутирующего конденсатора, а вторые выводы форсирующего конденсатора и пускоэарядного резистора объединены, выход блока управления полупроводниковым мостовым преобразователем связан с входами управления первой группы ключей, включенных между пи- . тающей сетью и входом переменного то•ч ка полупроводникового мостового преобразователя, а его второй вход - с третьим выходом блока управления гасящим тиристором и электроприводом, который, в· свою очередь, содержит л ·, коммутационный аппарат, первый и второй выходы которого связаны соответ isieiir'-TiS ственно..с первым и вторым выходами блока управления гасящим тиристором и электроприводом, а третий выход с входами управления второй группы ключёй, включенных в цепь якорной обмотки синхронной машины, первый вход коммутационного аппарата соединен с блоком задания, второй вход через реле нулевого напряжения и измерительные трансформаторы напряжения - с якорной обмоткой синхронной машины,.с которой также через трансформаторы токаи реле максимального тока соединен третий вход коммутационного аппарата, причем с выходом трансформаторов тока через реле пускового тока связан третий выход блока управления гасящим тиристором и электроприводом, при этом второй вывод первого ключа связан с объединенными катодами группы разделительных диодов.

2. Электропривод поп.I, о тличающийся тем, что в него дополнительно введены блок измерения ЭДС скольжения, первыми двумя входами 1 подключенный г к концам обмотки возбуждения синхронной машины, пускозащитный тиристор, к управляющему электроду которого через последовательно соединенные* вторую токоограничитильную цепь, второй и третий ключи подключен анод пускозащитного тиристора, связанный также с объединенными выводами коммутирующего и форсирующего конденсаторов, второй вывод первого ключа связан с объединенными катодами группы разделительных диодов через четвертый ключ, а параллельно первому ключу включен пятый ключ,блок управления гасящим тиристором и электроприводом. снабжен четвертым,пятым, шестым и седьмым выходами, соединенными соответственно с управляющими входами ..пятого и второго ключей и третьйм и четвертым входами блока измерения ЭДС скольжения, первый и второй выходы которого связаны соответственно с управляющими входами четвертого и третьего ключей, коммутационный аппарат снабжен четвертым и пятым выходами, связанными соответственно с пятым и шестым выходами блока управления гасящим тиристором и электроприводом, четвертый и седьмой выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим выходами реле пускового тока, причем катод пускозащитного тиристора подключен к миг·: нусовому выводу полупроводникового мостового преобразователя, причем блок измерения ЭДС скольжения выполнен в виде ιтрансформатора напряжения, первичная обмотка которого через шестой и седьмой ключи связана соответственно с первым и, вторым входами блока измерения ЭДС скольжения, третий и четвертый входы которого связаны с управляющими входами соответственно шестого и седьмого ключей, вто^ич^ая обмотка трансформатора напряжения* через диодный мостовой выпрямитель, выход которого зашун· тирован конденсатором, соединена с выводами цепочки из последовательно соединенных стабилитрона, резистора и реле ЭДС скольжения, управляющими выходами связанного с первыми и вторым выходами блока измерения ЭДС .скольжения.