SU898576A1 - Device for exciting synchronous electric motor - Google Patents

Description

II

Изобретение относитс  к электронике и может быть использовано в бесщеточных системах возбуждени  с синхронными и асинхронными возбудител ми и диодами.The invention relates to electronics and can be used in brushless excitation systems with synchronous and asynchronous drivers and diodes.

Известно устройство дл  возбуждени  синхронного электродвигател , содержащее защитный резистор, включенный через ключ параллельно обмотке возбуждени , котора  Через тиристор соединена с выпр мителем }.A device for driving a synchronous electric motor is known, which contains a protective resistor connected via a switch in parallel to the field winding, which is connected to a rectifier through a thyristor}.

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает эффективного гашени  пол  возбуждени  при отключении питани .A disadvantage of this device is that it does not provide effective quenching of the field of excitation when the power is turned off.

Наиболее близким к изобретению  вл ет с  устройство дл  возбуждени  синхронного двигател , содержащее полупроводниковый выпр мительный мост, соединенный с обмоткой возбуждени  через последовательно подключенный резистор, Парраллельно обмотке возбуждени  электродвигател  подсоединен через ключ защитный резистор 2.Closest to the invention is a device for driving a synchronous motor, containing a semiconductor rectifying bridge connected to the field winding through a series-connected resistor. A parallel field winding of the electric motor is connected through a key protective resistor 2.

В указанном устройстве резистор шунтируетс  индуктивностью, что ведет к следующим недостаткам: наличие индуктивности приводит к больщим потер м в нормальном режиме, так как токи ротора соеIn this device, the resistor is shunted by inductance, which leads to the following disadvantages: the presence of inductance leads to great losses in the normal mode, since the rotor currents

тавл ют coTHti ампер, что ухудшает пусковые характеристики синхронного электро двигател ; снижает надежность из-за уве лнчени  времени гашени  пол  синхронного электродвигател .coTHti amps are suppressed, which degrades the starting characteristics of a synchronous electric motor; reduces reliability due to an increase in the quenching time of the synchronous motor.

Целью изобретени   вл етс  улучшение пусковых характеристик и повышение надежности за счет сокращени  гашени  пол  синхронного электродвигател  с бесщеточными системами возбуждени .The aim of the invention is to improve the starting characteristics and increase reliability by reducing the field damping of a synchronous motor with brushless excitation systems.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  возбуждени  синхронного The goal is achieved by the fact that the device for exciting synchronous

0 электродвигател , содержащее полупроводниковый выпр мительный мост, соединенный с обмоткой возбуждени  через пусковой резистор , защитный резистор, включенный через управл емые тиристорные ключи парал 5 лельно обмотке возбуждени , введены шунтирующий тиристор с резистором в цепи управлени , дополнительный тиристор с резистором в своей цепи управлени , вращающийс  многофазный трансформатор со средней точкой, подключенный к дополни20 гельио введенному выпр мителю, при этом шунтирующий тиристор подключен параллельно пусковому резистору, дополнительный тиристор анодом подключен к общей0 electric motor containing a semiconductor rectifying bridge connected to the field winding through the starting resistor, protective resistor connected via controlled thyristor switches parallel to the field winding, shunt thyristor with a resistor in the control circuit, an additional thyristor with a resistor in its control circuit, mid-range rotary multiphase transformer connected to an additional rectifier introduced to the rectifier, while the shunt thyristor is connected in parallel to the starting reactor an additional thyristor to the anode is connected to the common

точке соединени  обмотки возбуждени  и пускового резистора, катодом - к средней точке враш,аюш.егос  многофазного трансформатора, выход дополнительно введенного выпр мител  подключен к общей точке пускового резистора и полупроводникового выпр мительного моста, а упом нутые резисторы в цеп х управлени  тиристорами соединены с обндей точкой катодов полупроводникового выпр мительного моста и обмотки возбуждени .the connection point of the excitation winding and the starting resistor, by the cathode to the midpoint of the Vrash, Ayush of the multiphase transformer, the output of the additionally inserted rectifier is connected to the common point of the starting resistor and the semiconductor rectifying bridge, and the said resistors in the thyristor control circuits are connected to the point of the cathodes of the semiconductor rectifying bridge and the field winding.

На чертеже показано устройство дл  возбуждени  синхронного электродвигател .The drawing shows a device for driving a synchronous motor.

Устройство состоит из вращающегос  выпр мительного моста 1, пускового резистора 2, шунтирующего полупроводникового тиристора 3, цепь управлени  которого через дополнительный резистор 4 подключена к обмотке возбуждени  5. Дл  защиты от перенапр жений исгюльзуютс  стабилитроны 6 и 7 совместно с диодами, тиристоры 8 и 9 и защитный резистор 10. Дл  запирани  тиристора 3 при гашении пол  используетс  импульсный вращающийс  трансформатор 11 с выпр мителем 12, тиристор 13, в цепь управл ющего электрода которого включен резистор 14. Обмотка возбудител  15 соединена с выпр мителем 16 через контактор 17. Через контакт 18 к сети подсоедин ютс  обмотки трансформатора 11.The device consists of a rotating rectifying bridge 1, a starting resistor 2, a shunt semiconductor thyristor 3, the control circuit of which through an additional resistor 4 is connected to the excitation winding 5. For overvoltage protection, zener diodes 6 and 7 are combined with diodes, thyristors 8 and 9 and a protective resistor 10. For locking the thyristor 3, when the field is quenched, a pulsed rotating transformer 11 with rectifier 12, thyristor 13 is used, the resistor 14 is connected to the control electrode circuit. The winding will excite The power supply 15 is connected to the rectifier 16 via the contactor 17. The windings of the transformer 11 are connected to the mains via contact 18.

Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.

При пуске положительна  полуволна тока ротора проходит по цепи: обмотка возбуждени  5, пусковой резистор 2, вращающийс  полупроводниковый выпр мительный мост 1. Тиристоры 3 и 13 в этом случае закрыты, так как на управл ющих электродах «минус. Цепь отрицательной полуволны замыкаетс  по следующему пути: обмотка возбуждени  5, тиристор 8, защитный резистор 10, тиристор 9. При достижении подсинхронной скорости подаетс  в функции тока статора возбуждение на обмотку возбуждени  синхронного возбудител  15 включением контактора 17.At start-up, the positive half-wave of the rotor current passes through the circuit: excitation winding 5, starting resistor 2, rotating semiconductor rectifying bridge 1. Thyristors 3 and 13 in this case are closed, since the control electrodes are "minus." The negative half-wave circuit closes in the following way: excitation winding 5, thyristor 8, protective resistor 10, thyristor 9. When the subsynchronous speed is reached, the excitation winding of the synchronous exciter 15 is activated as a function of the stator current.

В этом случае подаетс  посто нный ток в обмотку возбуждени  5, тиристоры 3 и 13 открываютс , так как на управл ющих электродах по вл етс  «плюс. Тиристор 3 шунтирует пусковой резистор 2, а тиристор 13 открывает шунтирующую цепь участков ав, что уменьшает эквивалентное сопротивление в нормальном режиме на участке ав до величины , меньшей чем величина сопротивлени  тиристора 3, котора  ничтожно мала, In this case, a direct current is applied to the field winding 5, the thyristors 3 and 13 are opened, since a plus appears on the control electrodes. The thyristor 3 shunts the starting resistor 2, and the thyristor 13 opens the shunting circuit of the segments AB, which reduces the equivalent resistance in the normal mode on the segment AB to a value less than the resistance value of the thyristor 3, which is negligible

При гашении пол  синхронного электродвигател  кратковременно включаютс  контакты 18 первичной обмотки вращающегос  трансформатора 11, выпр мленное напр жение которого превышает напр жение в обмотке возбуждени  5, затем снимаетс  возбуждение с обмотки возбуждени  возбудител  разрывом контактора 17. В этом случаеWhen extinguishing the field of a synchronous motor, the contacts 18 of the primary winding of the rotating transformer 11 are briefly turned on, the rectified voltage of which exceeds the voltage in the field winding 5, then the excitation is removed from the field winding of the exciter by breaking the contactor 17. In this case

к тиристору 3 прикладываетс  напр жение обратной пол рности, он запираетс . Отключаетс  вращающийс  трансформатор 11 контактами 18. После запирани  тиристора обмотка возбуждени  5 замыкаетс  на пусковой резистор 2 и шунтирующую обмотку вращающегос  трансформатора 11. При наличии самозапирающегос  тиристора 3, который запираетс  при изменении пол рности на управл ющем электроде, исчезает необходимость в схеме запирани  тиристора 3, тиристоре 13, вращающи.мс  трансфор.маторе с выпр мителем 12.thyristor 3 is supplied with reverse voltage, it is locked. The rotary transformer 11 is disconnected by contacts 18. After the thyristor is locked, the field winding 5 closes the starting resistor 2 and the shunt winding of the rotating transformer 11. If there is a self-closing thyristor 3, which is locked when the polarity on the control electrode is changed, the need for a thyristor locking circuit 3 disappears thyristor 13, rotating ms transformer with rectifier 12.

Учитыва , что сопротивление тиристора в нормальном режиме составл ет пор дка 0,001 Ом, что в 10 -10 меньше, чем сопротивление индуктивной катушки, потери в нормальном режиме на таком сопротивлении ничтожны. Это  вл етс  существенным преи муществом предлагаемого устройства .Taking into account that the resistance of the thyristor in the normal mode is about 0.001 Ohms, which is 10 -10 less than the resistance of the inductive coil, the losses in the normal mode on such resistance are negligible. This is a significant advantage of the proposed device.

Таки.м образом, устройство дл  возбуждени  синхронного электродвигател  обеспечивает улучщенные пусковые характеристики; отсутствие потерь в нормальном режиме; больщую скорость гащени  пол , так как нет необходимости значительно увеличивать шунтирующую индуктивность дл  улучшени  пусковых характеристик, что способствует улучшению условий самоза пуска СД.Thus, a device for driving a synchronous motor provides improved starting characteristics; no loss in normal mode; a greater field deceleration rate, since there is no need to significantly increase the shunt inductance to improve the starting characteristics, which helps to improve the conditions for self-starting of diabetes.

Claims (2)

1.Патент США № 4038589, кл. 318/174, 1975,1. US Patent No. 4038589, cl. 318/174, 1975, 2.Авторское свидетельство СССР JVo 365776, кл. Н 02 К 19/12, 1972.2. USSR author's certificate JVo 365776, cl. H 02 K 19/12, 1972.