Электропривод с синхронной машиной — SU 961093 (original) (raw)
(72) Авторы изобретени С. В. Колычев, О. ф. ЛужкоЕ. Г. Сусловский Б. Низимо Йамениа Днепродз индуснский ордена Трудового Красно льный институт им. И. И. Арсе) Заввнтель Цт3 54) ЭЛЕКТРОПРИВОД С СИНХРОННОЙ ИАЫИНОЙ сконтактныи элек" синхронного электорного преобрав которой гашедостигается пе-. преобразователя при котором в ния вводится 1Изобретение относится к электротех=нике, а более точно к электрическомуприводу с синхронными. машинами, и может быть использовано во всех отрасляхнародного хозяйства, где применяетсяэтот тип электрической машины. 5Известен электропривод с питаниемсинхронной машины от управляемого полупроводникового преобразователя напряжения, в которой гашение поля воз"буждения синхронной машины достигает" 10ся с помощью дополнительной обмотки,создающей, встречное поле 11.Однако наличие дополнительной об"мотки и схемы ее питания усложняетэлектрический привод.Известен другой бетропривод с питаниемтродвигателя от тирисзователя напряжения,20ниеполя возбужденияреводом тиристорногов инверторный режим,цепь обмотки возбужде встречная ЭДС, а пусковые режимы и защита обмотки возбуждения от перенапряжения в этих режимах достигается применением пускозащитной цепи, составленной из встречно-параллельно включенных тиристоров, соединенных последовательно с разрядным резисто" ром 2.Однако режим форсированного гашения поля возбуждения в этом устройст" ве не может быть осуществлен при коротких замыканиях, сопровождающихся глубокой посадкой напряжения или его исчезновением (из-за отсутствия коммутирующей ЭДС сети или значительного уменьшения ее величины).Кроме того, доведение тока возбуждения в этой схеме до нулевого значе" ния при высоких остаточных ЭДС обмотки статора не устраняет протекания токов короткого замыкания в случае внутренних повреждений обмотки статора. Необходимость контроля наличия тока в пускозащитной цепи перед синхрониза 3 96109цией во избежание перегрева разрядного резистора током возбудителя снижает надежность схемы и усложняет электропривод,Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропривод с синхронной машиной, содержащий преобразователь с упрввляемымивентилями, подключенный к обмотке возбуждения, узел .гашения поля, подключенный параллеяьно, обмотке возбуждения и выполненный в виде цепи, состоящей иэ последовательно соединенныхкоммутирующего конденсатора и гасящего тиристора, с подключенным к общей иточке гасящего тирлстора и конденсатора анодом дополнительного диода, катод которого, последовательно через зарядный резистор соединен с минусовым.выводом, преобразователя, с присоединенной к управляющему электроду гасящего тиристора через ключ блока управления гасящим тиристором токоограничивающей цепью, второй вывод которойсоединен с минусовым зажимом преобразователя, и блок управления преобразователем, к выходу которого подключены блок управления гасящим тиристором и блок управления тиристором пускозащитной цепи, соединенный с управ- З 0ляющим электродом тиристора пускоэащитной цепи 33.Недостатком известного электропривода является то, что пусковые режимыи защита обмотки возбуждения от перенапряжений в этих режимах достигается35применением специальной пускоэащитнойцепи, составленной из встречно-параллельно включенных тиристоров, соединенных последовательно с разрядным40резистором, Наличие пускозащитной цепи усложняет устройство и снижает егонадежность.Целью изобретения является упрощение устройства,Поставленная цель достигается тем,45что тиристор пускозащитной цепи включен встречно-параллельно дополнительному диоду узла гашения поля.На чертеже приведена принципиальная схема электропривода,Обмотка 1 возбуждения синхронноймашины подключена к входу управляемого преобразователя 2, Параллельно обмотке 1 включен узел гашения поля возбуждения, состоящий из последователь"но соединенных коммутирующего конденсатора 3 и гасящего тиристора 4, Дополнительный диод 5 и резистор 6 вклю 3 4цены между одним из выводов конденсатора 3 и "минусом" преобразователя 2.Встречно-параллельно диоду 5 включетиристор 7 пуско-защитной цепи. Управление преобразователем 2 осуществляется от блока 8, имеющего функциональную связь с блоком 9 управления гасящим тиристором и блоком 10 управлениятиристором 7. Блок 9 соединен с ключом 11, который через токоограничи"вающую цепь 12 подключен к "минусу"преобразователя 2Предварительно заряженный коммутирующий конденсатор 3 узла гашения поля предназначен для прерывания токапреобразователя 2, Форсированного снижением тека в обмотке 1,возбуждения,и используется как независимый источник отпирающего сигнала для управления гасящим тйристором 4 при нормальных аварийных режимах, а также какэлемент пускозащитной цепи.Работа электропривода происходитследующим образом,На время асинхронного запуска синхронного электродвигателя снимаютсяуправляющие импульсы с управляемыхвентилей преобразователя 2 блоком 8,а ключ 11 блока 9 размыкает цепь управления гасящим тиристором 4. Однаполуволна пускового тока от ЭДС обмотки возбуждения замыкается через зарядный резистор 6, тиристор 7 пускозащитной цепи, управляемый от блока10, и коммутирующий конденсатор 3,а другая - замыкается через коммутирующий конденсатор 3, дополнительныйдиод 5 и зарядный резистор 6 узла гашения поля, обеспечивая предварительный заряд конденсатора 3.Кроме того, заряд конденсатора 3происходит при включении управляемогопреобразователя 2 через дополнительный диод 5 и зарядный резистор 6. Придостижении ротором подсинхронной скорости блок 10 снимает сигнал с защитного тиристора 7, а блок 8 подает управляющие импульсы на катодную группувентилей преобразователя 2 что при-.водит к появлению тока в обмотке возбуждения и втягиванию двигателя в синхронизм.Форсированное гашение магнитногополя осуществляется следующим образом:с помощью блока 8 снимаются управляющие импульсы с преобразователя 2, блок9 замыкает ключ 11 в цепи управлениягасящего тиристора 4. При замыканииключа 11 на управляющий электрод га5 961 сящего тиристора 4 поступает отпираю" щий сигнал от предварительно заряженного конденсатора 3 по цепи: плюсовая обкладка конденсатора 3 - обмотка 1 возбуждения - токоограничивающая цепь 12 - ключ 11управляющий электрод гасящего тиристора 4 - минусовая обкладка конденсатора 3. Происходит включение гасящего тиристора 4.После включения гасящего тиристора 10 4 происходит запирание преобразователя 2 с управляемыми вентилями, а колебательный разряд конденсатора 3 обеспечивает форсированное снижение тока в контуре, образованного плюсо вой обкладкой конденсатора 3, обмот" кой 1 возбуждения, гасящим тиристором 4, минусовой обкладкой конденсатора 3, в результате чего происходит перезаряд коммутирующего конденсато ра 3Перезаряженный конденсатор 3 выключает гасящий тиристор 4 и разряжается по контуру: плюсовая обкладка конденсатора 3 - дополнительный диод 5 - заз рядный резистор 6 - обмотка 1 возбуж- . дения - минусовая обкладка конденсатора 3, что приводит к изменению направления тока в обмотке 1, сопровождающегося устранением остаточной ЭДС зр обмотки статора. Желаемая степень компенсации остаточной ЭДС обмотки статора, скорость затухания обратного тока в обмотке возбуждения и приемлевые пусковые режимы достигаются выборомИ величины сопротивления зарядного резистора.Таким образом, пусковые режимы синхронного электродвигателя обеспечиваются пуско-защитным тиристором и эле-ментами узла гашения поля: коммутирующим конденсатором, дополнительным диодом и зарядным резистором. Форсированное гашение поля возбуждения достигается колебательным разрядом кон денсатора узла гашения поля, включаемого гасящим тиристором, управляемым от предварительно заряженного конденсатора узла гашения поля, на обмотку возбуждения синхронного электродвига 30 теля, а устранение остаточной ЭДС обмотки статора " путем обратного разряда этого же конденсатора.Применение системы возбуждения позволяет использовать полууправляемыеИ 093 6тиристорные возбудители, упростить пуско-защитную цепь, снизить величины динамического и термического знаений токов короткого замыкания за счет сокращения времени гашения поля машины, что приводит к снижению стоимости и массогабаритнцх показателей возбуди- тельных устройств и коммутирующей аппаратуры. формула изобретения Электропрявод с синхронной машиной,содержащий преобразователь с управляемыми вентилями, подключенный к обмотке возбуждения, узел гашения поля, подключенный параллельно обмотке возбуж"дения и выполненный в виде цепи, состоящей из последовательно соединенных коммутирующего конденсатора и га"сящего тиристора, с подключенным кобщей точке гасящего тиристора и ком"мутирующего конденсатора анодом дополнительного диода, катод которого последовательно через зарядный резисторсоединен с минусовцм выводом преобразователя с присоединенной к управля"ющему электроду гасящего тиристорачерез ключ блока управления гасящимтиристором токоограницивающей цепью,второй вывод которой"соединен с минусовым зажимом преобразователя, и блокуправления преобразователем, к которому подключены блок управления гасящимтиристором и блок управления защитнымтиристором пускозащитной цепи, соединенный с управляющим электродом тиристора пускозащитной цепи, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства, тиристор пускозащитной цепи подключен встречно-параллельно дополнительному диоду узла гашенияполя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент ФРГ И 2005679, кл. 21 41,1973.2. Соколов И. И. Автоматизированныйэлектропривод общепромышленных механизмов. И., "Энергия", 1976, с. 3913933. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2802679/24-07,кл. Н 02 Р 9/12 1979961093 Составитель А. ЛебедевТехред Ж. Кастелевич Корректор Ю. Макаренк ее ит т ае аи а т т е Редак Шандо Заказ 7311/7 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул,ная, 4 ВНИИПИ 13035,ираж 721сударственного коелам изобретенийсква, Ж, Рауш Подписномитета СССРи открытийкая наб., д,