RU2020504C1 - Method of measuring time constants of sync electric machines - Google Patents

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: sync machine under test is driven into rotation, then excitation is turned on, nominal frequency of rotation and excitation current are set and control pulses are then switched off of rectifier converter of excitation system. Voltage at open winding of stator is detected or current in closed winding of the stator and current of exciting winding till finishing transient process. Time constants of sync machine are determined from the curves got. EFFECT: simplified measurement of time constants of sync machines. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения параметров синхронных электрических машин. The invention relates to electrical engineering and can be used to determine the parameters of synchronous electrical machines.

Известен способ определения постоянных времени синхронных машин, включающий гашения поля, которое производится путем подключения к обмотке возбуждения гасительного резистора с помощью специального коммутационного аппарата [1]. Возникающие при этом переходные процессы фиксируются, и на основе полученных результатов делается заключение о динамических свойствах машины. A known method for determining the time constants of synchronous machines, including blanking the field, which is done by connecting a damping resistor to the field winding using a special switching device [1]. The transients that arise in this process are fixed, and on the basis of the results obtained, a conclusion is made about the dynamic properties of the machine.

Наиболее близким является способ определения постоянных времени со стороны индуктора синхронных электрических машин, согласно которому на вращающейся с номинальной частотой машине с включенным возбуждением производят гашение поля путем замыкания обмотки возбуждения накоротко и регистрируют возникающие при этом переходные процессы и по полученным данным определяют характеристики машины [2]. The closest is the method of determining the time constants on the side of the inductor of synchronous electric machines, according to which the field is quenched by shorting the field winding on a rotating machine with a rated frequency and excitation is turned on and the transient processes occurring are recorded and the characteristics of the machine are determined from the data obtained [2] .

Недостатками известного способа является необходимость использования специального, достаточно мощного коммутационного аппарата, а также определенное снижение надежности работы синхронной машины, так как производится внезапное короткое замыкание на зажимах источника возбуждения, что расходует его ресурс. The disadvantages of this method is the need to use a special, sufficiently powerful switching device, as well as a certain decrease in the reliability of the synchronous machine, since a sudden short circuit is made at the terminals of the excitation source, which consumes its resource.

Целью изобретения является упрощение при определении постоянных времени синхронных электрических машин с системой возбуждения, содержащей управляемые вентильные преобразователи. The aim of the invention is to simplify the determination of the time constants of synchronous electric machines with an excitation system containing controlled valve converters.

Цель достигается тем, что в способе определения постоянных времени со стороны индуктора синхронных электрических машин, включающем гашение поля индуктора на вращающейся возбужденной машине, регистрацию напряжения или тока статора и тока обмотки возбуждения от момента начала гашения поля до окончания переходного процесса и определение по измеренным величинам постоянных времени, гашение поля осуществляют прекращением подачи импульсов управления на вентили преобразователя системы возбуждения. The goal is achieved by the fact that in the method for determining the time constants from the inductor side of synchronous electric machines, including damping the inductor field on a rotating excited machine, registering the voltage or current of the stator and the excitation winding current from the moment the field extinction starts to the end of the transient process and determining the constants from the measured values time, field blanking is carried out by stopping the supply of control pulses to the valves of the converter of the excitation system.

На чертеже показано устройство для реализации предлагаемого способа. The drawing shows a device for implementing the proposed method.

Устройство содержит трехфазный источник 1 возбуждения (трансформатор или возбудительный генератор), вентильный преобразователь 2, обмотку 3 возбуждения синхронной машины, якорь 4 машины, блок 5 управления вентильным преобразователем, коммутатор 6. The device contains a three-phase excitation source 1 (transformer or excitation generator), a valve converter 2, a drive coil 3 of a synchronous machine, an armature 4 of a machine, a valve converter control unit 5, a switch 6.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при осуществлении гашения поля на вращающейся с номинальной частотой синхронной машине разряжают обмотку возбуждения через вентили преобразователя, не используя мощных коммутационных и нагрузочных устройств. Длительное открытое состояние соответствующих вентилей, достаточное для затухания всех переходных процессов, обеспечивается за счет ЭДС самоиндукции обмотки 3 возбуждения. The essence of the proposed method lies in the fact that when field blanking is performed on a synchronous machine rotating at a nominal frequency, the field winding is discharged through the converter valves without using powerful switching and load devices. A long open state of the corresponding valves, sufficient for the attenuation of all transients, is ensured by the self-induction EMF of the excitation winding 3.

Так как вентильный преобразователь 2 является управляемым, то достаточно прекратить подачу импульсов управления преобразователем путем отключения коммутатора 6. После этого останутся открытыми те вентили, которые были открыты в момент прекращения подачи импульсов. Другие вентили открываться не будут, поскольку отсутствуют управляющие импульсы. В результате обмотка 3 возбуждения оказывается замкнутой на две фазы источника 1 через два плеча преобразователя. В этом режиме к обмотке приложена ЭДС источника, среднее значение которой равно нулю, и поэтому она не влияет на процесс затухания тока возбуждения. На процесс затухания этого тока влияет активное и индуктивное сопротивления источника, однако их значения, как правило, не превышают 1% от соответствующих сопротивлений обмотки возбуждения. Кроме того, на затухающий ток индуктора накладывается переменный ток частоты источника 1, однако его значение, как правило, не превышает 10% начального тока возбуждения и он легко может быть выделен при обработке осциллограмм. Since the valve converter 2 is controllable, it is enough to stop the supply of control pulses of the converter by turning off the switch 6. After that, those valves that were open at the time of the stop of the pulse supply will remain open. Other valves will not open because there are no control pulses. As a result, the field winding 3 is closed to two phases of the source 1 through two arms of the converter. In this mode, the emf of the source is applied to the winding, the average value of which is zero, and therefore it does not affect the process of attenuation of the excitation current. The attenuation of this current is affected by the active and inductive resistances of the source, however, their values, as a rule, do not exceed 1% of the corresponding resistances of the field winding. In addition, an alternating current of the frequency of source 1 is superimposed on the damping current of the inductor, however, its value, as a rule, does not exceed 10% of the initial excitation current and can be easily distinguished when processing waveforms.

Регистрируют (обычно осциллографируют) ток обмотки 3 возбуждения и напряжение или ток якоря 4. Определяют по полученным осциллограммам постоянные времени машины в режиме холостого хода или в режиме установленного трехфазного короткого замыкания. The current of the field winding 3 and the voltage or current of the armature 4 are recorded (usually oscillographically). The time constants of the machine are determined from the received waveforms in idle mode or in the mode of an established three-phase short circuit.

Экономическая эффективность предлагаемого способа обусловлена прежде всего возможностью отказа от специальных коммутационных аппаратов для гашения поля, а также ускорением проведения экспериментов, так как не требуется времени для подготовки специальных схем разряда обмотки возбуждения. The economic efficiency of the proposed method is due primarily to the possibility of abandoning special switching devices for damping the field, as well as to accelerate the conduct of experiments, since it does not take time to prepare special schemes for the discharge of the field winding.

Claims (1)

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОСТОЯННЫХ ВРЕМЕНИ СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН СО СТОРОНЫ ИНДУКТОРА, включающий гашение поля индуктора на вращающейся возбужденной машине, регистрацию напряжения или тока статора и тока обмотки возбуждения от момента начала гашения поля до окончания переходного процесса и определение по измеренным величинам постоянных времени, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса определения постоянных времени синхронных электрических машин с управляемыми вентильными преобразователями в системе возбуждения, гашение поля осуществляют прекращением подачи импульсов управления на вентили преобразователя. METHOD FOR DETERMINING THE CONSTANT TIME OF SYNCHRONOUS ELECTRIC MACHINES ON THE SIDE OF THE INDUCTOR, including damping the inductor field on a rotating excited machine, recording the voltage or current of the stator and the excitation winding current from the moment the field extinction starts until the end of the transient process and determining, from the measured values, the time constants that differ in time , in order to simplify the process of determining the time constants of synchronous electric machines with controlled valve converters in the excitation system, perform termination of the field supply control pulses to the converter valves.

Images