Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Форсировка синхронного двигателя


форсировка возбуждения - это... Что такое форсировка возбуждения?

 форсировка возбуждения field forcing

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • форсировка
  • форсировка поля

Смотреть что такое "форсировка возбуждения" в других словарях:

  • форсировка возбуждения — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN excitation boostexcitation forcingexcitation field forcing …   Справочник технического переводчика

  • форсировка возбуждения — 3.58 форсировка возбуждения: Переход системы возбуждения в режим выдачи максимального напряжения и тока возбуждения гидрогенератора. Источник: СТО 17330282.27.140.019 2008: Гидрогенераторы. Условия поставки. Нормы и требования 3.42 форсировка… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Релейная форсировка возбуждения —         процесс усиления возбуждения синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей, осуществляемый и контролируемый автоматическими устройствами. При этом ток возбуждения электрической машины и, как следствие, эдс в обмотках статора… …   Большая советская энциклопедия

  • ГОСТ 21558-2000: Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов. Общие технические условия — Терминология ГОСТ 21558 2000: Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов. Общие технические условия оригинал документа: 3.10 бесщеточная система возбуждения: Система возбуждения турбогенератора… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • номинальная скорость нарастания напряжения возбуждения (быстродействие системы возбуждения) — vн Номинальная скорость нарастания напряжения возбудителя в режиме форсировки, представляющая собой приращение напряжения возбудителя в секунду, выраженное в долях номинального напряжения возбуждения синхронной машины. Номинальная скорость… …   Справочник технического переводчика

  • РЕЛЕЙНАЯ ФОРСИРОВКА — автоматич. устройство для быстрого повышения возбуждения генератора при КЗ. Состоит из реле миним. электрич. напряжения, подключаемого к зажимам генератора через трансформатор напряжения, и контактора. При КЗ, когда напряжение на генераторе… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • СТО 17330282.27.140.019-2008: Гидрогенераторы. Условия поставки. Нормы и требования — Терминология СТО 17330282.27.140.019 2008: Гидрогенераторы. Условия поставки. Нормы и требования: 3.1 возбудитель: устройство, являющееся составной частью системы возбуждения и предназначенное для питания постоянным током обмотки возбуждения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • быстродействующее возбуждение генератора — Релейная форсировка возбуждения, при которой происходит автоматическое резкое увеличение тока возбуждения генератора при значительном понижении напряжения на выводах генератора …   Политехнический терминологический толковый словарь

dic.academic.ru

Форсирование - возбуждение - Технический словарь Том VII

Форсирование возбуждения при реверсировании совершается таким же образом, как и при пуске. Простейшая схема пи - ния ( постоянного напряже-тания потребителя. Форсирование возбуждения в ионных и тиристорных системах возбуждения осуществляется путем полного открытия вентилей ТП. При этом ток ротора быстро достигает своего максимального значения. Электромагнитный регулятор напряжения гидрогенераторов Волжской ГЭС им. XXII съезда КПСС. Форсирование возбуждения СГ в аварийных режимах работы энергосистемы обеспечивается регулированием по производным режимных параметров. Однако в момент отключения кз производные / и / приобретают отрицат. Это предотвращается поляризованным реле форсирования возбуждения Рф, напряжение срабатывания к-рого может устанавливаться в пределах 0 8 - 0 95 номин. При срабатывании Рф на обмотки управления МУ 1 подается сигнал такой величины, что возбуждение форсируется независимо от др. сигналов. Обмотка Рф шунтирована емкостью. Электромагнитный регулятор напряжения гидрогенераторов Волжской ГЭС им. XXII съезда КПСС. Форсирование возбуждения СГ в аварий - РСЫХ режимах работы энергосистемы обеспечивается регулированием по производным режимных параметров. Однако в момент отключения кз производные / и / приобретают отрицат. Это предотвращается поляризованным реле форсирования возбуждения Рф, напряжение срабатывания к-рого может устанавливаться в пределах 0 8 - 0 95 номин. При срабатывании Рф на обмотки управления МУ1 подается сигнал такой величины, что возбуждение форсируется независимо от др. сигналов. Форсирование возбуждения двигателя при снижении напряжения питающей линии производится контактором форсировки КФ, замыкающим часть добавочного резистора R1 в цепи обмотки возбуждения возбудителя. Схема управления синхронным двигателем насоса. Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно также и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной энергии, стремятся поддерживать напряжение в сети. Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно также и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной мощности, стремятся поддерживать напряжение в сети. После восстановления напряжения сети до номинального значения реле РФ вновь включается и форсировка автоматически снимается. Для остановки двигателя необходимо повернуть либо рукоятку УЯ ] в левое положение, либо рукоятку УП2 в любое положение. Это приводит к одновременному разрыву цепей катушек контактора KB и реле РВ. Контактор KB разрывает цепь обмотки возбуждения возбудителя, обеспечивая гашение поля двигателя СД. Реле с выдержкой времени около 1 5 с разрывает цепь катушки контактора К и отключает обмотку статора двигателя СД от сети. Такая последовательность операции при отключении двигателя снижает перенапряжения в обмотке статора и на контактах контактора К при его отключении. Технические данные синхронных двигателей привода насосов. Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной энергии, стремятся поддерживать напряжение в сети. Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно также и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной энергии, поддерживают напряжение в сети. После восстановления напряжения сети до номинального значения реле РФ вновь включается и форсировка автоматически снимается. Форсирование возбуждения синхронных двигателей целеа образно, и потому, что оно способствует повышению устойчив ста всей энергосистемы, так жак при аварийных режимах пер возбужденные синхронные двигатели, работая как генератор реактивной энергии, стремятся поддерживать напряжение в с ти. После восстановления напряжения сети до номинально. РФ вновь включается и форсировка автоматам ски снимается.

Для форсирования возбуждения совместно с устройством компаундирования и электромагнитным корректором применяют устройство быстродействующего возбуждения. Схема такого устройства ( рис. 69) работает следующим образом. При значительном снижении напряжения на выводах генератора ( более чем на 15 %) реле напряжения HI и Н2 срабатывают и замыкают свои контакты, которые в свою очередь замыкают цепь контактора КП. Срабатывая, контактор закорачивает своими контактами регулировочный реостат, чем обеспечивается работа возбудителя с максимальным ( потолочным) возбуждением. Два реле напряжения, подключенные к разным измерительным трансформаторам, предотвращают ложные срабатывания устройства при перегорании предохранителей в цепи трансформатора напряжения. При отключении генератора отключается автомат гашения поля, который контактами АГП выведет устройство форсировки возбуждения из работы.Типовая схема управления синхронным двигателем высокого напряжения ( тяжелый пуск. Реле форсирования возбуждения РФ срабатывает следующим образом.Схема форсирования возбуждения Ф срабатывает при падении напряжения в статорной цепи двигателя.Зависимость наибольшего тока возбуждения от кратности форсирования ( трехфазное КЗ в начале ЛЭП.| Пределы динамической устойчивости при Гу15. 6 с ( кривая 1 и с ( кривая 2. Эффективность форсирования возбуждения несколько снижается при уменьшении инерционной постоянной гидроагрегатов. Это иллюстрируется зависимостями, определенными по первому отклонению угла ротора ( релейное форсирование) генераторов ЛЭП типа Волжская ГЭС им.Зона устойчивости в координатах U - Яц. Для турбогенераторов форсирование возбуждения производится при работе генератора в сети.Тч определяют начальное форсирование возбуждения.При наличии форсирования возбуждения процесс восстановления протекает довольно быстро и нормальный режим восстанавливается при сохранении всей нагрузки системы.Повышение кратности форсирования возбуждения сопровождается уменьшением длительности восстановления напряжения после подключения ударной нагрузки и увеличением времени работы с постоянным напряжением.Допустимая длительность двукратного форсирования возбуждения принята равной 20 с для трубогенераторов мощностью 165 МВт и более, а для генераторов меньшей мощности 50 с. Режим форсирования возбуждения генераторов обычно осуществляется при понижении напряжения в сети на 10 - 15 % и более.Схемы возбуждения синхронной машины. / - обиотка якоря генератора, 2-ротор генератора, 3-обмотка BOS бужДения, 4-кольца, 5-щетки, 6-регулятор напряжения, 7 - возбудитель, 8-выпрямитель, 9-ротор возбудителя, 10-обмотка якоря возбудителя, / / - обмотка возбуждения возбудителя, 12-под возбудитель, 13-обмотка возбуждения подвозбудителя. При необходимости форсирования возбуждения генератора повышают напряжение возбудителя и увеличивают выходное напряжение выпрямителя.Трансформатор 9 позволяет обеспечить форсирование возбуждения при близких коротких замыканиях, когда напряжение на обмотке якоря существенно снижается.

Контактор Ф предназначен для форсирования возбуждения электродвигателя при понижении напряжения питающей сети.Определить, как влияет форсирование возбуждения генератора на протекание процессов управления.Учитывая сравнительно небольшую кратность форсирования возбуждения, достаточный запас по электрической прочности изоляции и меньшую стоимость, было принято решение о применении для обратимых гидрогенераторов одногрупповой схемы преобразования.Секция Rs включается на период форсирования возбуждения генератора для поддержания в разрядном сопротивлении тока, равного току при номинальном режиме.Переходные процессы при изменении напряжения на обмотке возбуждения. Ход кривой нарастания тока при форсировании возбуждения показан на рис. 72 - 1, а пунктиром.В нормальных условиях катушка реле РФ форсирования возбуждения находится под напряжением и нормально открытые контакты РФ включают катушку реле времени 1РВ; при этом нормально открытый контакт 1РВ мгновенно замыкается, подготавливая к последующему включению цепь питания катушки контактора / СФ. При понижении напряжения на обмотке ротора нормально открытый контакт РФ размыкается и катушка 1РВ теряет питание; одновременно замыкается нормально закрытый контакт РФ, включая катушку контактора / СФ; нормально открытый контакт КФ замыкается в цепи обмотки ротора и шунтирует регулятор возбуждения R, благодаря чему напряжение на возбудителе нарастает быстрее.Зависимости пределов динамической устойчивости в первом цикле качаний от кратностей форсирования возбуждения. Из рис. 4.3 следует, что форсирование возбуждения позволяет повысить предел динамической устойчивости до уровня статической устойчивости.На рис. 2.7 приведена релейная схема автоматического форсирования возбуждения, состоящая из реле минимального напряжения ( U С), указательного реле ( У) и контактора форсировки ( КФ), замыкающего накоротко реостат ( гш) в цепи возбудителя В при снижении напряжения более чем на 15 % от номинального значения. Напряжение срабатывания реле выбирается таким, чтобы исключалось его действие при возможных отклонениях напряжения в нормальных эксплуатационных условиях.Схема гашения поля с дугогасительыой решеткой.| Схема устройства форсировки возбуждения синхронного генератора. На рис. 2.7 показана релейная схема автоматического форсирования возбуждения, состоящая из реле минимального напряжения U, указательного реле У и контактора форсировки К.Схема гашения поля с дугогасительной решеткой.| Схема устройства форсировки возбуждения синхронного генератора. На рис. 2.7 показана релейная схема автоматического форсирования возбуждения, состоящая из реле минимального напряжения U, указательного реле У и контактора форсировки КФ, замыкающего накоротко шунтовой реостат гш в цепи возбудителя В при снижении напряжения более чем на 15 % от номинального значения.Влияние управления током возбуждения на качания генератора.Из построенных характеристик следует, что вследствие форсирования возбуждения устойчивость при первом вылете угла сохранилась. Изменения тока возбуждения, показанные на рис. 7.25, б, и, следовательно, зависимости мощности на угловых характеристиках одинаковы до точки 7, где скорость изменения угла проходит через нуль и угол начинает уменьшаться.Обе возбудительные системы рассчитаны на 2.5 - кратное форсирование возбуждения по напряжению и на двухкратное - по току. Мощные таблеточные тиристоры имеют двухстороннее водяное охлаждение.Изменение напряжения и частоты на зажимах асинхронного двигателя ATM мощностью 2500 кВт после его отключения от сети ( эксперимент.| Влияние синхронного двигателя на скольжение асинхронных двигателей к концу перерыва питания длительностью 2 с. Границы заштрихованных полос соответствуют скольжениям наименее загруженного и наиболее загруженного асинхронных двигателей. Синхронные двигатели, в особенности снабженные устройствами форсирования возбуждения, длительное время поддерживают напряжение на шинах при выбеге.В данном случае не требуется значительных кратностей форсирования возбуждения.РФ замкнут, вследствие чего катушка контактора форсирования возбуждения КФ получает питание. Нормально открытый контакт КФ в цепи возбуждения замыкается и шунтирует регулировочный реостат напряжения возбудителя; нарастание напряжения возбудителя В усиливается, и при номинальном напряжении реле РФ замыкает нормально открытые контакты в цепи питания катушек контакторов КРЛ и КРУ и размыкает нормально закрытые контакты в цепи контактора КФ.Эффект форсирования возбуждения. Из построенных характеристик следует, что благодаря форсированию возбуждения устойчивость при первом вылете угла сохранилась. Изменения тока возбуждения, показанные на рис. 7.20 6, и, следовательно, зависимости мощности на угловых характеристиках совершенно одинаковы вплоть до точки 7, где скорость изменения угла проходит через нуль и угол начинает уменьшаться. Во втором случае ( рис. 7.20 6) предположено, что немедленно по достижении точки 7 ток возбуждения начал Уменьшаться.Работа генератора в энергосистеме обусловливает необходимость в форсировании возбуждения при удаленных повреждениях, отключении генераторов, линий электропередач ( ЛЭП) и др. В этих режимах генератор не имеет больших токов в обмотке статора. Поэтому форсирование возбуждения следует производить за счет изменения угла управления, для чего в нормальном режиме выпрямитель должен иметь повышенные напряжения переменного тока.Схема управления синхронным двигателем бурового. Для повышения устойчивости двигателя насоса при снижениях напряжения предусмотрено форсирование возбуждения двигателя.Для повышения устойчивости двигателя насоса при снижениях напряжения предусмотрено форсирование возбуждения двигателя. Контроль за напряжением осуществляется с помощью реле РФ, которое при снижении напряжения на 15 % и более отпускает якорь и закрывает свой контакт в цепи катушки контактора форсирования КФ. Последний своим замыкающим контактом закорачивает часть реостата ШР; напряжение возбудителя поднимается, возрастает ток в обмотке возбуждения ОВСД двигателя, а следовательно, увеличивается и его максимальный момент.Для повышения устойчивости двигателя насоса при снижениях напряжения предусмотрено форсирование возбуждения двигателя. Контроль за напряжением осуществляется с помощью реле напряжения, которое срабатывает при снижении напряжения до 0 850С / Н и замыкает свой контакт в цепи катушки контактора форсирования магнитного поля. После восстановления напряжения сети до номинального значения форсирование возбуждения автоматически снимается.Для повышения устойчивости двигателя насоса при снижениях напряжения предусмотрено форсирование возбуждения двигателя. Контроль за напряжением осуществляется с помощью реле РФ, которое при снижении напряжения на 15 % и более отпускает якорь и закрывает свой контакт в цепи катушки контактора форсирования К.Ф. Последний своим замыкающим контактом закорачивает часть реостата ШР; напряжение возбудителя поднимается, возрастает ток в обмотке возбуждения 0В СД двигателя, а следовательно, увеличивается и его максимальный момент.Технические данные синхронных двигателей привода насосов.Для повышения устойчивости двигателя насоса при снижениях напряжения предусмотрено форсирование возбуждения двигателя при падении напряжения.

www.ai08.org

Форсировка - возбуждение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Форсировка - возбуждение

Cтраница 1

Форсировка возбуждения является важнейшим средством повышения динамической и результирующей устойчивости ЭЭС. Она способствует обеспечению и ускорению втягивания в синхронизм гидрогенераторов, автоматически запускаемых и включаемых на параллельную работу по способу самосинхронизации, а также ускорению самозапуска асинхронной нагрузки в послеаварий-ных режимах, повышает чувствительность автоматических устройств релейной защиты.  [1]

Форсировка возбуждения ( подача максимального потолочного возбуждения) увеличивает устойчивость двигателя при этих переходных процессах. Двигатель выпадает из синхронизма. Причины, указанные в § 38 - 1, отсутствуют.  [2]

Форсировка возбуждения ( подача максимального потолочного возбуждения) увеличивает устойчивость двигателя при этих переходных процессах.  [3]

Форсировка возбуждения до его максимального значения обеспечивает восстановление напряжения после коротких замыканий и, следовательно, самозапуск и работу электродвигателей собственных нужд станций и электродвигателей промышленных предприятий, а также повышение устойчивости параллельной работы станций. Действие АРВ облегчает поддержание заданного уровня напряжения и распределение реактивной нагрузки между агрегатами.  [4]

Форсировка возбуждения до его потолочного значения обеспечивает восстановление напряжения после коротких замыканий и тем самым самозапуск и работу электродвигателей собственных нужд станций и электродвигателей промышленных предприятий, а также повышение устойчивости параллельной работы станций. Действие АРВ облегчает поддержание заданного уровня, напряжения и распределение реактивной нагрузки между агрегатами.  [5]

Форсировка возбуждения до его потолочного значения обеспечивает восстановление напряжения после коротких замыканий и тем самым самозапуск и работу электродвигателей собственных нужд станций и электродвигателей промышленных предприятий, а также повышение устойчивости параллельной работы станций. Действие АРВ облегчает поддержание заданного уровня напряжения и распределение реактивной нагрузки между агрегатами.  [7]

Форсировка возбуждения обеспечивается током самовозбуждения и током регулятора / о рег с в согласованно включенной обмотке.  [9]

Форсировка возбуждения двигателя увеличивает его момент, способствуя повышению устойчивости работающего двигателя при снижении напряжения в сети и облегчая вхождение в синхронизм при тяжелых условиях пуска или самозапуска.  [10]

Форсировкой возбуждения можно повысить устойчивость работы синхронного электродвигателя, так как при этом величина опрокидывающего момента увеличивается и угловая характеристика 2 располагается над угловой характеристикой 1, отвечающей номинальному режиму, указанному на заводском щитке машины.  [12]

Чтобы форсировка возбуждения была эффективной, верхний предел ( потолок) напряжения возбуждения Uf, должен быть достаточно большим.  [13]

Производится форсировка возбуждения для определения скорости нарастания и потолочного значения напряжения возбуждения при изменении напряжения на измерительном органе регулятора на 5 % и более. Изменение напряжения на измерительном органе производится вводом ограничительного сопротивления в цепи напряжения генератора.  [14]

Чтобы форсировка возбуждения была эффективной, верхний предел ( потолок) напряжения возбуждения и т должен быть достаточно большим.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Перевозбужденный синхронный двигатель - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Перевозбужденный синхронный двигатель

Cтраница 2

Знак - соответствует асйнхрбНнЬйу двигателю и недОВозбужденному синхронному, знак - перевозбужденному синхронному двигателю.  [16]

Наиболее растростаненным способом компенсации реактивной энергии в электротехнических установках промышленных предприятий является применение перевозбужденных синхронных двигателей, синхронизированных асинхронных двигателей и статических конденсаторов.  [17]

Компенсация отстающей реактивной составляющей тока в мощных приемных устройствах электроэнергетических систем с помощью приключаемых параллельно этим устройствам конденсаторов или перевозбужденных синхронных двигателей, по сути дела, также представляет собой мероприятие, при котором достигается резонанс. Но в этом случае явление резкого уменьшения общего тока по сравнению с токами в отдельных ветвях, характерное для резонанса в контурах с малыми потерями энергии, не имеет места, так как эквивалентная активная проводимость таких устройств велика по сравнению с их эквивалентной индуктивной проводимостью.  [18]

Компенсация отстающей реактивной составляющей тока в мощных приемных устройствах электроэнергетических систем с помощью приключаемых параллельно этим устройствам конденсаторов или перевозбужденных синхронных двигателей, по сути дела, также представляет собой мероприятие, при котором достигается резонанс. Но в этом случае явление резкого уменьшения общего тока по сравнению с токами в отдельных ветвях, характерное для резонанса в контурах с малыми потерями энергии, не имеет места, так как эквивалентная активная проводимость таких устройств велика по сравнелию с их эквивалентной индуктивной проводимостью.  [19]

Компенсация отстающей реактивной составляющей тока в мощных приемных устройствах электроэнергетических систем с помощью подключаемых параллельно этим устройствам конденсаторов или перевозбужденных синхронных двигателей, по сути дела, также представляет собой мероприятие, при котором достигается резонанс. Но в этом случае явление резкого уменьшения общего тока по сравнению с токами в отдельных ветвях, характерное для резонанса в контурах с малыми потерями энергии, не имеет места, так как эквивалентная активная проводимость таких устройств велика по сравнению с их эквивалентной индуктивной проводимостью.  [20]

Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной энергии, стремятся поддерживать напряжение в сети.  [22]

Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно также и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной энергии, поддерживают напряжение в сети. После восстановления напряжения сети до номинального значения реле РФ вновь включается и форсировка автоматически снимается.  [23]

Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно также и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной энергии, стремятся поддерживать напряжение в сети.  [25]

Форсирование возбуждения синхронных двигателей целесообразно также и потому, что оно способствует повышению устойчивости всей энергосистемы, так как при аварийных режимах перевозбужденные синхронные двигатели, работая как генераторы реактивной мощности, стремятся поддерживать напряжение в сети. После восстановления напряжения сети до номинального значения реле РФ вновь включается и форсировка автоматически снимается. Для остановки двигателя необходимо повернуть либо рукоятку УЯ ] в левое положение, либо рукоятку УП2 в любое положение. Это приводит к одновременному разрыву цепей катушек контактора KB и реле РВ. Контактор KB разрывает цепь обмотки возбуждения возбудителя, обеспечивая гашение поля двигателя СД. Реле с выдержкой времени около 1 5 с разрывает цепь катушки контактора К и отключает обмотку статора двигателя СД от сети. Такая последовательность операции при отключении двигателя снижает перенапряжения в обмотке статора и на контактах контактора К при его отключении.  [26]

Однако в отличие от синхронного генератора при работе в этих условиях недовозбужденный синхронный двигатель потребляет из питающей сети отстающий по фазе от напряжения ток, в то время как перевозбужденный синхронный двигатель потребляет опережающий ток.  [28]

Однако в отличие от синхронного генератора, недовоз-бужденный синхронный двигатель при работе в этих условиях потребляет из питающей сети отстающий по фазе от напряжения ток, в то время как перевозбужденный синхронный двигатель при работе в этих условиях потребляет опережающий ток.  [29]

Однако в отличие от синхронного генератора, недовозбуж-денный синхронный двигатель при работе в этих условиях потребляет из питающей сети отстающий по фазе от напряжения ток, в то время как перевозбужденный синхронный двигатель при работе в этих условиях потребляет опережающий ток.  [30]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Регулятор возбуждения синхронного двигателя

 

Использование: в компрессорах, насосах и других установок. Сущность изобретения: в результате возбуждения синхронного двигателя к зажимам 7, 8, обмотки возбуждения 5 синхронного двигателя 1 подключен резистор 12, а параллельно ему подключены выводы постоянного тока однофазного полупроводникового выпрямителя 6. Соединенному со статорной обмоткой двигателя, подключенного к питающей сети 4. Параллельно выводам переменного тока 15, 26 выпрямителя 6 подключен тиристорный коммутатор 9, система управления 10 которого содержит переменные резисторы 11 и 43, дополнительные тиристор 44 и диоды 39, 40. Устройство содержит реле времени 13, обмотка статора 2 двигателя 1 питающей сети. Его нормально открытые контакты 27, 28 включены в цепи управления тиристоров 16, 18 выпрямителя 6, а нормально закрытый контакт 42 включен в систему управления 10 коммутатора 9. Это позволяет осуществлять форсировку возбуждения синхронного двигателя в переходных режимах, то есть повысить статическую и динамическую устойчивость синхронного двигателя. 4 ил.

Изобретение относится к электрическим трехфазным невысоковольтным машинам средней мощности, применяющимся в качестве электропровода компрессоров, насосов и других установок, а именно, к системам возбуждения синхронных двигателей.

Известно, что оптимальным режимом пуска синхронного электродвигателя является асинхронный с использованием пусковой короткозамкнутой обмотки ротора. Для этого необходимы три условия: отсутствие напряжения на обмотке возбуждения ротора до достижения им требуемого числа оборотов; замыкание обмотки возбуждения ротора сопротивлением для предотвращения наведения повышенных э.д.с. на обмотке возбуждения в процессе пуска двигателя; необходимость по достижении ротором наибольшего числа оборотов (близких к синхронной скорости) подавать на обмотку возбуждения постоянное напряжение для вхождения двигателя в синхронизм. Известно устройство тиристорного возбуждения синхронных двигателей (см. ж. "Автоматика, телемеханика и связь", N 12, 1985, с.31-32, Е.Г.Булачев "Тиристорный возбудитель вместо мотор-генераторов"), в котором возбуждение двигателя осуществляется от сети трехфазного тока через специальный трансформатор и двуплечий выпрямительный мост. Это позволяет обеспечить асинхронный пуск синхронного двигателя с использованием пусковой короткозамкнутой обмотки ротора. Однако, наличие в этом устройстве силового трансформатора приводит к повышенному расходу энергии, а роме того, цепь возбуждения, изолированная от цепи статора, не имеет контроля изоляции (заземления) при работе двигателя. Известно устройство возбуждения по а.с. СССР N 1823120 с приоритетом от 14.03.91 по заявке N 4918908 (автор Н.И.Каргалов "Синхронный электродвигатель"), которое включает в себя полупроводниковый выпрямитель, выводами переменного тока подключенный к обмотке статора синхронного электродвигателя, и тиристорный коммутатор, тиристоры которого соединены в треугольник и подключены также к фазам обмотки статора двигателя. Обмотка возбуждения двигателя подключена к выводам постоянного тока выпрямителя, и кроме того, к ее выводам подключен ключ, шунтирующий ее в заданные моменты времени. Это позволяет обеспечить согласование токов в обмотках статора и ротора двигателя, снизить потери энергии в схеме в связи с отсутствием в цепи возбуждения мощных резисторов и обеспечить автоматическое управление тиристорами с влиянием на ток возбуждения. Однако, это устройство не позволяет осуществлять форсировку возбуждения в переходных режимах, что может повлечь за собой выпадание двигателя из синхронизма со всеми вытекающими отсюда последствиями. Техническая задача состоит в повышении динамической и статической устойчивости двигателя, в результате чего повышается значение вращательного момента в переходных режимах и, как следствие, увеличивается срок службы двигателя. Данную задачу авторы решают с помощью регулятора возбуждения синхронного двигателя с обмоткой возбуждения и трехфазной обмоткой статора, две фазы которой предназначены для непосредственного подключения к питающей сети, содержит полупроводниковый мостовой выпрямитель, подключенный зажимами постоянного тока к обмотке возбуждения двигателя, и тиристорный коммутатор, подключенный к обмотке статора, с его системой управления, включающей в себя первый переменный резистор. Дополнительно в него включены резистор, подключенный к зажимам обмотки возбуждения двигателя, и реле времени, один зажим обмотки питания которого является первым входом регулятора и подключен к одной из указанных двух фаз обмотки статора двигателя. А другой зажим обмотки питания реле времени, являющийся вторым входом регулятора, предназначен для непосредственного подключения к третьей фазе питающей сети и, кроме того, подключен к первому зажиму переменного тока полупроводникового мостового выпрямителя. Указанный выпрямитель выполнен однофазным полууправляемым. Цепь управления каждого его тиристора содержит последовательно соединенные диод и резистор, подключенный свободным зажимом к управляющему электроду тиристора, анод которого через нормально открытый контакт реле времени соединен с анодом управляющего диода. Второй зажим переменного тока выпрямителя, являющийсятретьим входом регулятора, подключен к третьей фазе обмотки статора двигателя. Тиристорный коммутатор выполнен однофазным и включает в себя встречно-параллельно соединенные тиристоры, общими зажимами подключенные к зажимам переменного тока полупроводникового выпрямителя. Управляющие цепи тиристоров коммутатора включает в себя, каждая, последовательно соединенные диод и резистор, свободным зажимом подключенный к управляющему электроду тиристора. Аноды указанных диодов объединены в общий зажим, подключенный к первому зажиму первого переменного резистора, второй зажим которого подключен к другому общему зажиму, образованному катодами двух других вновь введенных диодов, каждый из которых своим анодом подключен к аноду соответствующего тиристора коммутатора. Третий подвижный зажим первого переменного резистора через нормально закрытый контакт реле времени подключен ко второму зажиму указанного резистора, параллельно к которому подключена цепь, содержащая последовательно соединенные вновь введенные второй переменный резистор и тиристор, анодом подключенный ко второму зажиму первого переменного резистора. Управляющая цепь указанного вновь введенного тиристора содержит последовательно соединенные диод, анодом подключенный к аноду указанного тиристора, и резистор, свободным зажимом подключенный к управляющему электроду этого тиристора. Подвижный зажим второго переменного резистора соединен с общим зажимом указанного резистора и вновь введенного тиристора. Новым в предлагаемом устройстве является то, что в негодополнительно включен резистор, подключенный к зажимам обмотки возбуждения двигателя, и реле времени с двумя нормально открытыми и одним нормально закрытым контактами. Питающая обмотка реле времени включена на две фазы питающего напряжения. Новым также является то, что полупроводниковый выпрямитель выполнен однофазным и полууправляемым. Тиристорным коммутатором также выполнен однофазным, а цепи управления его тиристоров содержат дополнительный переменный резистор и вновь введенный тиристор. Это позволяет обеспечить все условия асинхронного пуска синхронного двигателя и устойчивую его работу в установившемся и динамическом режимах путем перераспределения тока фазы питающей сети между цепью коммутатора и обмоткой возбуждения двигателя. Сказанное позволяет сделать вывод о причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом. На фиг.1 приведена схема предлагаемого регулятора возбуждения синхронного двигателя. На фиг.2 и 3 приведены характеристика холостого хода и угловые характеристики конкретного синхронного двигателя, используемого в конкретном примере, рассмотренном ниже. На фиг.4 приведены диаграммы токов и напряжений на коммутаторе, выпрямителе и в обмотке возбуждения двигателя в пусковом, рабочем режимах и в режиме форсировки возбуждения. Проследим работу предлагаемого устройства на конкретном примере. Регулятор возбуждения синхронного двигателя 1 с обмоткой возбуждения 5 и трехфазной обмоткой статора 2, две фазы А и В которой предназначенный для непосредственного подключения через автоматический выключатель 3 к питающей сети 4, содержит полупроводниковый мостовой выпрямитель 6, подключенный зажимами 7, 8 постоянного тока к обмотке возбуждения 5 двигателя 1, и тиристорный коммутатор 9 с системой управления 10, подключенный к обмотке статора 2. При этом система управления 10 коммутатора 9 включает в себя первый переменный резистор 11. Дополнительно в него включены резистор 12, подключенный к зажимам 7, 8 обмотки возбуждения 5 двигателя 1, и реле 13 времени, один зажим 14 обмотки питания 13 у которого является первым входом 14 регулятора и подключен к одной (фаза В) из указанных двух фаз обмотки статора 2 двигателя 1, а другой зажим 15 обмотки питания реле 13 времени, являющийся вторым входом 15 регулятора, предназначен для непосредственного подключения к третьей фазе С питающей сети 4 и, кроме того, подключен к первому зажиму 15 переменного тока полупроводникового мостового выпрямителя 6, который выполнен однофазным полууправляемым. Указанный выпрямитель 6 содержит тиристоры 16, 18 и диоды 17, 19. Зажимы 7, 8 постоянного тока выпрямителя 6 образованы общим анодным зажимом 7 его диодов 170 199 и общим катодным зажимом 8 его тиристоров 16, 18. Цепь управления каждого тиристора 16 (18) содержит последовательно соединенные диод 20 (22) и резистор 21 (23), подключенный свободным зажимом 24 (25).к управляющему электроду тиристора 16 (18), анод 15 (26) которого через нормально открытый контакт 27 (28) реле времени 13 соединен с анодом управляющего диода 20 (22). Второй зажим 26 переменного тока выпрямителя 6, являющийся третьим входом 26 регулятора, подключен к третьей фазе С обмотки статора 2 двигателя 1. Тиристорный коммутатор 9 выполнен однофазным и включает в себя встречно-параллельно соединенные тиристоры 29, 30, общими зажимами 15, 26 подключенные к одноименным зажимам переменного тока полууправляемого выпрямителя 6. Управляющие цепи тиристоров 29, 30 коммутатора 9 включают в себя, каждая, последовательно соединенные диод 31 (33) и резистор 32 (34), свободным зажимом 35 (36) подключенный к управляющему электроду тиристора 29 (30). Аноды указанных диодов 31 и 33 объединены в общий зажим 37, подключенный к первому зажиму 37 первого переменного резистора 11, второй зажим 38 которого подключен к другому общему зажиму 38, образованному катодами двух других вновь введенных диодов 39 и 40, каждый из которых своим анодом 15 диод 39, и 26 диод 40, подключен к аноду соответствующего тиристора 29 и 30 коммутатора 9. Третий подвижный зажим 41 первого переменного резистора 11 через нормально закрытый контакт 42 реле времени 13 подключен ко второму зажиму 38 указанного резистора 11. Параллельно к резистору 11 подключена цепь, содержащая последовательно соединенные вновь введенные второй переменный резистор 43 и тиристор 44, анодом подключенный ко второму зажиму 38 первого переменного резистора 11. Управляющая цепь указанного вновь введенного тиристора 44 содержит последовательно соединенные диод 45, анодом подключенный к аноду 38 указанного тиристора 44, и резистор 46, свободным зажимом подключенный к управляющему электроду 47 этого тиристора. Подвижный зажим 48 второго переменного резистора 43 соединен с общим зажимом 49 указанного резистора 43 и тиристора 44. Работу предлагаемого устройства проанализируем на примере конкретного электропривода с синхронным двигателем типа ДСК-12-24-12У4 для компрессоров типа ВП-20/8М, установленных в компрессорных сортировочных горелок на Октябрьской железной дороге. Практически важной является работа синхронного двигателя при колебаниях напряжения сети. По ГОСТу допускаемые отклонения напряжения от номинального составляют от +5% до -10% При этом особенно нежелательно снижение напряжения сети, так как при постоянной нагрузке на валу возрастает значение угла между вектором напряжения сети и вектором э.д.с. индуцируемой током возбуждения в обмотке статора. Угол q определяется угловым положением ротора относительно результирующего вращающегося магнитного потока статора. Возрастание угла q может привести к "опрокидыванию" двигателя и выходу его из синхронизма. Помимо этого при неизменной мощности и снижении напряжения сети возрастает ток статора и, следовательно, при прочих равных условиях возрастают потери в обмотке статора. При снижении напряжения питающей сети работающий синхронный двигатель при тех же условиях оказывается более устойчивым по сравнению с асинхронным. Объясняется это тем, что развиваемый синхронным двигателем при синхронной работе момент пропорционален первой степени напряжения на его зажимах. Устойчивость работы синхронного двигателя при снижении напряжения в сети может быть отражена следующим равенством: U*д1mм.с.1,1K3, где напряжение на двигателе в относительных единицах, Uд1 напряжение на двигателе, В Uн1 номинальное напряжение двигателя, В mм.с. кратность максимального момента для режима синхронной работы при номинальном напряжении, K3 коэффициент загрузки двигателя, 1,1 коэффициент, учитывающий занос устойчивости. Кратность максимального момента при номинальном напряжении без учета насыщения магнитной цепи может быть определена согласно паспортным данным двигателя типа ДСК-12-24-12 (см. Расчетную записку завода "электросила" на синхронный двигатель для привода компрессора тип двигателя ДСК-12-24-12 и книгу М.П.Копылова "Проектирование электрических машин". М. Энергия, 1980): где K = f() определяется по кривым из "Расчетной записки" в зависимости от a , и E*o по характеристике холостого хода при Определим mм.с. для случая работы двигателя при номинальном напряжении и определяющем коэффициенте мощности (cosн = 0,9 ; U*c = 1,0) : E*o по характеристике холостого хода при I*в, представленной на фиг.2а. По прямолинейной части характеристики холостого хода 2,96, а по кривой K = f() имеем К 1,02. Согласно уравнению имеем По ГОСТу 183-74 она должна быть не менее 1,65. Далее определим кратность максимального момента при просадке напряжения на 20% Далее определим, будет ли при этом напряжении наблюдаться устойчивая работа двигателя при номинальном моменте на его валу. Таким образом, для данного случая K3 1,0, Uд1 304 B, Для этого необходимо, чтобы 0,8 1,703 1,31 1,11. Как видно, при таких заданных условиях будем иметь устойчивую работу двигателя. По уравнению для U*д1 представляется возможным получить минимально допустимую величину напряжения на зажимах работающего двигателя (при заданном коэффициенте нагрузки), при котором будет наблюдаться устойчивая работа двигателя: то есть при этом напряжение на обмотке статора должно быть не менее Uд1 246 B. В связи с тем, что синхронный момент прямо пропорционален первой степени напряжения сети и первой степени э.д.с. от м.д.с. основного возбуждения, то перегрузочная способность двигателя может быть выполнена в момент пиков нагрузки или падения напряжения в сети увеличением тока возбуждения. Это видно из выражения угловой характеристики двигателя (фиг.2б): На фиг. 2б построены угловые характеристики двигателя при K3 1,0 (номинальном моменте на валу) для U*c = 1,0 и пониженном напряжении U*c = 0,8. При U*c = 1,0; По этому уравнению построены полная угловая характеристика и ее составляющие. При U*c = 0,8; По этому уравнению построена устойчивая часть полной угловой характеристики. В качестве реле времени 13 (фиг.1) может быть использовано, например, электронное реле времени серии ВЛ с диапазоном выдержки времени от 0,1 с. до 10 мин. (см. "Справочник по автоматизированному электроприводу" под ред. В. А.Елисеева и А.В.Шинянского, М. Энергоатомиздат. 1983, с.109-110). Предлагаемое устройство работает следующим образом. 1. Режим пуска синхронного двигателя. При включении автоматического выключателя 3 (фиг.1) питание подается непосредственно на фазы А и В обмотки статора 2 синхронного двигателя 1. А на фазу С питания подается через полностью открытые тиристоры 29 и 30 коммутатора 9, к которым при включении автомата 3 прикладывается питающее напряжение фазы С питающей сети 4 через зажимы 15, 26 регулятора. При этом к работе сразу же подключается реле времени 13, контакты 27, 23, 42 которого срабатывают через 5 сек. для данного типа привода. В течение этого времени синхронный двигатель 1 разгоняется в режиме асинхронного двигателя до подсинхронной скорости. При этом так как нормально открытые контакты 27, 28 реле времени 13 еще не сработали, полууправляемый выпрямитель 6 остается невключенным в работу. А обмотка возбуждения 5 двигателя 1 оказывается замкнутой на резистор 12, сопротивление которого в 15-20 раз больше активного сопротивления обмотки возбуждения 5. Кроме того, поскольку в течение первых 5-ти секунд после включения автомата 3 нормально закрытый контакт 42 реле времени 13 остается замкнутым, то часть сопротивления резистора 11 оказывается зашунтированной указанным контактом 42. При включении автомата 3 одновременно с подачей питания на тиристоры 29, 30 коммутатора 9 подается питание на тиристор 44, который открывается и обеспечивает питание цепей управления тиристоров 29, 30. При этом сопротивление цепей управления каждого тиристора 29 (30) практически будет складываться из сопротивления резистора 32 (34) и добавочного сопротивления, определяемого параллельным включением части сопротивления переменного резистора 11 (незашунтированной контактом 42 реле 13) и части сопротивления переменного резистора 43, то есть, где m1, n1 коэффициенты, соответствующие включенным в работу плечам резистора R11 и R43. Допустим, что , а R11 R43 R, Таким образом, в цепях управления тиристоров 29 и 30 оказывается включенной величина добавочного сопротивления, что обеспечивает протекание в этих цепях максимального тока управления. Это приводит к полному открытию тиристоров 23 и 30. Следовательно, на время пуска ток фазы С обмотки статора 2 двигателя 1 никуда не ответвляется и проходит непосредственно на фазу С двигателя через открытые тиристоры 29 и 30 коммутатора 9. На фиг. 3 приведена диаграмма основных режимов работы регулятора возбуждения, где: Iкэфф. эффективный ток коммутатора 9, Uк напряжение на коммутаторе 9, Em э.д.с. фазы, прикладываемая к коммутатору 9, Uв напряжение на входе выпрямителя 6, Iв эффективный ток на входе выпрямителя 6, Uн напряжение на выходе выпрямителя, Iн среднее значение тока на выходе выпрямителя. Режиму пуска синхронного двигателя 1 соответствует фиг.4а), из которой видно, что при пуске весь ток фазы С двигателя проходит через коммутатор 9. 2) Рабочий режим. По истечении 5-ти секунд замыкаются нормально открытые контакты 27 и 28 реле времени 13, а нормально закрытый контакт 42 открывается. В результате питание поступает в цепи управления (фиг.1) тиристоров 16 и 18 выпрямителя 6, и указанные тиристоры открываются через диоды 17 и 19. В результате питание в обмотку возбуждения 5 из питающей сети 4 поступает через выпрямитель 6, и двигатель втягивается в синхронизм. При этом через резистор 12 ответвляется минимальный ток, так как сопротивление резистора 12 больше активного сопротивления обмотки возбуждения 5: R12(15-20)R5. Кроме того, так как контакт 42 реле 13 разомкнулся, то в цепях управления тиристоров 29 и 30 коммутатора 9 за счет полностью введенного сопротивления резистора 11 возрастает величина добавочного сопротивления Rдоб., которое, например, при указанных выше значениях коэффициентов m и n определяется выражением: Отсюда видно, что В результате, увеличение сопротивления в цепях управления тиристоров 29 и 30 коммутатора 9 приводит лишь к частичному (неполному) включению указанных тиристоров в работу в положительную и отрицательную полуволны напряжения на фазе С обмотки статора 2 двигателя 1 (см.фиг.4б). Из фиг. 4б видно, что в рабочем режиме тиристоры 29 и 30 коммутатора 9 открываются с задержкой на угол, определяемый величиной добавочного сопротивления в цепях управления. Соответственно, и значение эффективного тока коммутатора Iэфф.раб уменьшается: Iэфф.раб. Соответственно, тиристоры 16 и 18 выпрямителя 6 оказываются открытыми в течение времени, соответствующего углу , и напряжение на входе выпрямителя определяется выражением(см.книгу Б.Н.Иванчук и др. "Тиристорные усилители постоянного тока", М. "Энергия, 1984). Соответственно, к обмотке возбуждения 5 в течение того же промежутка времени прикладывается выпрямленное напряжение. Таким образом, происходит перераспределение тока фазы 6 двигателя: часть этого тока через выпрямитель 6 поступает в обмотку возбуждения 5 двигателя 1, а часть тока фазы С шунтируется тиристорами 29 и 30 коммутатора 9. При этом указанное сопротивление Rдоб соответствует заранее заданному установившемуся режиму регулятора возбуждения. Оно устанавливается заранее до пуска с помощью движка переменного резистора 43, в цепи управления тиристоров 29 и 30 коммутатора 9. 3) Форсировка возбуждения. При кратковременном снижении напряжения питания, вызванном переходными процессами в питающей сети, или при резком повышении механической, а значит и электрической нагрузки, что также ведет к снижению напряжения питания, предлагаемый регулятор возбуждения обеспечивает форсированное возбуждение синхронного двигателя. В результате снижения питающего напряжения его величина оказывается недостаточной для поддержания тиристора 44 цепи управления коммутатора 9 в открытом состоянии. Тиристор 44 запирается и из управляющих цепей тиристоров 29 и 30 коммутатора 9 исключается цепь, содержащая тиристор 43. Таким образом, добавочное сопротивление Rдоб. цепей управления тиристоров 29 и 30 увеличивается и становится равным полной величине сопротивления резистора 11 R11. Если воспользоваться теми же значениями коэффициентов, что и в предыдущих режимах, то Rдоб.форс. R, откуда видно, чтоRдоб.форс.>Rдоб.раб.>Rдоб.пуск.. А резко возросшее сопротивление цепей управления тиристоров 29, 30 коммутатора 9 приводит к значительному снижению величины тока, протекающего через тиристоры 29, 30 (см. фиг.4в). При этом автоматически возрастает величина тока, протекающего через тиристоры 16, 18 и диоды 17, 19 выпрямителя 6 (см. фиг.4в). А это, соответственно, приводит к возрастанию тока возбуждения, то есть к его форсировке. По окончании переходного процесса, то есть при восстановлении номинального значения напряжения в сети, в работу вновь вступает тиристор 44 цепей управления коммутатора 9, и резисторы 11 и 43 вновь работают в параллельном режиме, что возвращает регулятор возбуждения в исходное состояние, соответствующее заданному установившемуся режиму. Отключение системы производится отключением автомата 3. При этом размыкаются нормально открытые контакты 27, 28, и замыкаются нормально замкнутый контакт 42 реле времени 13. И таким образом, регулятор возбуждения двигателя готов к работе при новом включении автомата. Таким образом, предлагаемое техническое решение, имея минимальное число силовых элементов и не требуя дополнительных источников питания для возбуждения, обеспечивает динамическую и статическую устойчивость синхронного двигателя путем форсировки возбуждения в переходных режимах с помощью бесконтактных силовых элементов в целях регулятора возбуждения. В результате в переходных режимах увеличивается перегрузочная способность двигателя (ликвидируются аварийные режимы, приводящие к выпаданию двигателя из синхронизации), и, как следствие, увеличивается срок службы двигателя.

Формула изобретения

Регулятор возбуждения синхронного двигателя с обмоткой возбуждения и трехфазной обмоткой статора, две фазы которой предназначены для непосредственного подключения к питающей сети, содержащий полупроводниковый мостовой выпрямитель, подключенный зажимами постоянного тока к обмотке возбуждения двигателя, и тиристорный коммутатор, подключенный к обмотке статора, с его системой управления, включающей в себя первый переменный резистор, отличающийся тем, что дополнительно в него включены резистор, подключенный к зажимам обмотки возбуждения двигателя, и реле времени, один зажим обмотки питания которого является первым входом регулятора и подключен к одной из указанных двух фаз обмотки статора двигателя, а другой зажим обмотки питания реле времени, являющийся вторым входом регулятора, предназначен для непосредственного подключения к третьей фазе питающей сети и, кроме того, подключен к первому зажиму переменного тока полупроводникового мостового выпрямителя, выполненного однофазным полууправляемым, а цепь управления каждого его тиристора содержит последовательно соединенные диод и резистор, подключенный свободным зажимом к управляющему электроду тиристора, анод которого через нормально открытый контакт реле времени соединен с анодом управляющего диода, а второй зажим переменного тока выпрямителя, являющийся третьим входом регулятора, подключен к третьей фазе обмотки статора двигателя, при этом тиристорный коммутатор выполнен однофазным и включает в себя встречно-параллельно соединенные тиристоры, общими зажимами подключенные к зажимам переменного тока полупроводникового мостового выпрямителя, а управляющие цепи тиристоров коммутатора включают в себя каждая последовательно соединенные диод и резистор, свободным зажимом подключенный к управляющему электроду тиристора, причем аноды указанных диодов объединены в общий зажим, подключенный к первому зажиму первого переменного резистора, второй зажим которого подключен к другому общему зажиму, образованному катодами двух других вновь введенных диодов, каждый из которых своим анодом подключен к аноду соответствующего тиристора коммутатора, третий подвижный зажим первого переменного резистора через нормально закрытый контакт реле времени подключен к второму зажиму указанного резистора, параллельно к которому подключена цепь, содержащая последовательно соединенные вновь введенные второй переменный резистор и тиристор, анодом подключенный к второму зажиму первого переменного резистора, а управляющая цепь указанного введенного тиристора содержит последовательно соединенные диод, анодом подключенный к аноду указанного тиристора, и резистор, свободным зажимом подключенный к управляющему электроду этого тиристора, а подвижный зажим второго переменного резистора соединен с общим зажимом указанного резистора и тиристора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru

Релейная форсировка возбуждения - это... Что такое Релейная форсировка возбуждения?

 Релейная форсировка возбуждения         процесс усиления возбуждения синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей, осуществляемый и контролируемый автоматическими устройствами. При этом ток возбуждения электрической машины и, как следствие, эдс в обмотках статора увеличиваются с максимально возможной скоростью до наибольшего технически допустимого уровня. Р. ф. в. необходима при резком снижении напряжения, обычно обусловливаемом коротким замыканием в электроэнергетической системе. При коротком замыкании (в аварийном режиме) и после отключения поврежденного участка (в послеаварийном режиме) Р. ф. в. обеспечивает подъём напряжения и повышение динамической устойчивости электроэнергетической системы, что ведёт к скорейшему восстановлению нормального режима её работы. В ряде случаев для предотвращения опасных перенапряжений (например, при аварийных отключениях нагрузки) производится, наоборот, релейная расфорсировка (снижение возбуждения) генераторов. Устройства Р. ф. в. входят в состав систем автоматического регулирования возбуждения (См. Автоматическое регулирование возбуждения).

        

         Лит.: Веников В. А., Переходные электромеханические процессы в электрических системах, 2 изд., М., 1970; Барзам А. Б., Системная автоматика, 3 изд., М., 1973.

         Н. И. Овчаренко.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

  • Релейная система
  • Релейная характеристика

Смотреть что такое "Релейная форсировка возбуждения" в других словарях:

  • РЕЛЕЙНАЯ ФОРСИРОВКА — автоматич. устройство для быстрого повышения возбуждения генератора при КЗ. Состоит из реле миним. электрич. напряжения, подключаемого к зажимам генератора через трансформатор напряжения, и контактора. При КЗ, когда напряжение на генераторе… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • быстродействующее возбуждение генератора — Релейная форсировка возбуждения, при которой происходит автоматическое резкое увеличение тока возбуждения генератора при значительном понижении напряжения на выводах генератора …   Политехнический терминологический толковый словарь

dic.academic.ru

Возбуждение синхронных генераторов



Обмотки роторов синхронных генераторов получают питание от специальных источников постоянного тока, называемых возбудителями.

Мощность возбудителей составляет 0,3-1% мощности генератора, а номинальное напряжение - от 100 до 650 В. Чем мощнее генератор, тем обычно больше номинальное напряжение возбуждения.

Современные схемы возбуждения кроме возбудителя содержат большое количество вспомогательного оборудования. Совокупность возбудителя, вспомогательных и регулирующих устройств принято называть системой возбуждения.

Электрическое соединение возбудителя с обмоткой ротора генератора выполняется преимущественно при помощи контактных колец и щеток. Созданы и применяются бесщеточные системы возбуждения.

Системы возбуждения должны быть надежными и экономичными, допускать регулирование тока возбуждения в необходимых пределах, быть достаточно быстродействующими, а также обеспечивать потолочное возбуждение при возникновении аварии в сети.

Регулируя ток возбуждения, изменяют напряжение синхронного генератора и отдаваемую им в сеть реактивную мощность. Регулирование возбуждения генератора позволяет повысить устойчивость параллельной работы.

При глубоких снижениях напряжения, которые имеют место, например, при коротких замыканиях, применяется форсировка (быстрое увеличение) возбуждения генераторов, что способствует прекращению электрических качаний и сохранению устойчивости параллельной работы генераторов. Кроме того, быстродействующее регулирование и форсировка возбуждения повышают надежность работы релейной защиты и облегчают условия самозапуска электродвигателей собственных нужд электростанций.

Рис.1. Изменение напряжения возбуждения при форсировке

Важнейшими характеристиками систем возбуждения являются: быстродействие, определяемое скоростью нарастания напряжения на обмотке ротора при форсировке V = 0,632(Uf,пот - Uf,ном) / Uf,номt1 (рис.1), и отношение потолочного напряжения к номинальному напряжению возбуждения Uf,пот / Uf,ном = kф - так называемая кратность форсировки.

Согласно ГОСТ турбогенераторы должны иметь kф≥2, а скорость нарастания возбуждения не менее 2 1/с. Кратность форсировки для гидрогенераторов должна быть не менее 1,8 для коллекторных возбудителей, соединенных с валом генератора, и не менее 2 для других систем возбуждения. Скорость нарастания напряжения возбуждения должна быть не менее 1,3 1/с для гидрогенераторов до 4 MBА включительно и не менее 1,5 1/с для гидрогенераторов больших мощностей.

Для мощных гидрогенераторов, работающих на дальние электропередачи, к системам возбуждения предъявляется более высокое требование (kф=3-4, скорость нарастания возбуждения до 10Uf,ном в секунду).

Обмотка ротора и системы возбуждения генераторов с косвенным охлаждением должны выдерживать двукратный по отношению к номинальному ток в течение 50 с. Для генераторов с непосредственным охлаждением обмоток ротора это время сокращается до 20 с, для генераторов 800-1000 МВт принято время 15 с, 1200 МВт - 10 с (ГОСТ533-85Е).

Системы возбуждения генераторов можно разделить на две группы: независимое возбуждение и самовозбуждение (зависимое возбуждение).

К первой группе относятся все электромашинные возбудители постоянного и переменного тока, сопряженные с валом генератора. Вторую группу составляют системы возбуждения, получающие питание непосредственно от выводов генератора через специальные понижающие трансформаторы. К этой группе могут быть отнесены системы возбуждения с отдельно установленными электромашинными возбудителями, приводимыми во вращение электродвигателями переменного тока, которые получают питание от шин собственных нужд электростанций.

Независимое возбуждение генераторов

Независимое возбуждение генераторов получило наибольшее распространение. Основное достоинство этого способа состоит в том, что возбуждение синхронного генератора не зависит от режима электрической сети и поэтому является наиболее надежным.

На генераторах мощностью до 100 МВт включительно применяют, как правило, в качестве возбудителя генератор постоянного тока, соединенный с валом синхронного генератора (рис.2).

Рис.2. Принципиальная схема независимого электромашинного возбуждения генератора

Возбуждение самого возбудителя выполнено по схеме самовозбуждения (обмотка возбуждения возбудителя LGE питается от якоря самого возбудителя). Регулирование возбуждения возбудителя осуществляется вручную шунтовым реостатом RR, установленным в цепи LGE, или автоматически регулятором возбуждения АРВ.

Недостатки системы возбуждения с генератором постоянного тока определяются в основном недостатками самого возбудителя. Одним из недостатков является сравнительно невысокая скорость нарастания возбуждения, особенно у возбудителей гидрогенераторов, которые имеют низкую частоту вращения (V=1-2 1/с).

Другой недостаток рассматриваемой системы возбуждения характерен для турбогенераторов, имеющих большую частоту вращения. Он обусловлен снижением надежности работы генератора постоянного тока из-за вибрации и тяжелых условий работы щеток и коллектора (условий коммутации).

Для турбогенераторов мощностью выше 165 МВт мощность возбуждения становится настолько значительной, что выполнить надежно работающий генератор постоянного тока на частоту вращения 3000 об/мин по условиям коммутации становится затруднительным.

Для снижения частоты вращения возбудителя с целью повышения надежности его работы иногда выполняют соединение возбудителя с валом генератора через редуктор. Такая система была применена для ряда турбогенераторов, в том числе и для генераторов ТГВ-300 и ТВМ-300. Недостатком этой системы возбуждения является наличие дополнительной механической передачи.

Для возбуждения крупных генераторов в СССР применяются системы возбуждения с полупроводниковыми выпрямителями.

В системе возбуждения с использованием полупроводниковых выпрямителей с валом турбогенератора сочленен вспомогательный генератор, напряжение которого выпрямляется и подводится к обмотке ротора турбогенератора (рис.3).

Рис.3. Принципиальная схема высокочастотного возбуждения турбогенератора

В качестве вспомогательного генератора применяется высокочастотный генератор индукторного типа. Такой генератор не имеет обмотки на вращающемся роторе, что повышает его надежность в эксплуатации. Повышенная частота (500 Гц) позволяет уменьшить габариты и повысить быстродействие системы возбуждения.

Индукторный высокочастотный генератор-возбудитель ВГТ имеет три обмотки возбуждения, расположенные вместе с трехфазной обмоткой переменного тока на неподвижном статоре. Первая из них LGE1 включается последовательно с обмоткой ротора основного генератора LG и обеспечивает основное возбуждение ВГТ. Благодаря включению LGE1 последовательно с обмоткой ротора основного генератора обеспечивается резкое увеличение возбуждения ВГТ при коротких замыканиях в энергосистеме вследствие броска тока в роторе. Обмотки IGE2 и LGЕЗ получают питание от высокочастотного подвозбудителя GEA через выпрямители. Подвозбудитель (высокочастотная машина 400 Гц с постоянными магнитами), как и вспомогательный генератор ВГТ, соединен с валом турбогенератора.

Регулирование тока в LGE2 и LGE3 осуществляется с помощью двух устройств - соответственно регуляторов электромагнитного типа АРВ (автоматический регулятор возбуждения) и УБФ (устройство бесконтактной форсировки возбуждения).

Устройство АРВ обеспечивает поддержание напряжения генератора в нормальном режиме работы изменением тока в обмотке LGE2. Устройство УБФ обеспечивает начальное возбуждение генератора и его форсировку при снижении напряжений более чем на 5%.

Высокочастотная система возбуждения обеспечивает kф=2 и скорость нарастания напряжения возбуждения не менее 2 1/с.

Рис.4. Принципиальная схема независимого тиристорного возбуждения генераторов

Принципиальная схема системы независимого тиристорного возбуждения (ТН) представлена на рис.4. На одном валу с генератором G располагается синхронный вспомогательный генератор GE, который имеет на статоре трехфазную обмотку с отпайками. В схеме, показанной на рис.4, имеются две группы тиристоров: рабочая VS1 и форсировочная VS2. На стороне переменного тока они включены на разное напряжение, на стороне постоянного тока - параллельно. Возбуждение генератора в нормальном режиме обеспечивает рабочая группа тиристоров VS1, которые открываются подачей на управляющий электрод соответствующего потенциала.

Форсировочная группа при этом почти закрыта. В режиме форсировки возбуждения тиристоры FS2, питающиеся от полного напряжения вспомогательного генератора, открываются полностью и дают весь ток форсировки. Рабочая группа при этом запирается более высоким напряжением форсировочной группы.

Рассмотренная система имеет наибольшее быстродействие по сравнению с другими системами и позволяет получить kф>2. Системы независимого тиристорного возбуждения нашли широкое применение. Ранее, до освоения отечественной промышленностью производства тиристоров достаточной мощности, по аналогичным схемам выполнялись схемы ионного независимого возбуждения (ИН), где применялись ртутные вентили с сеточным управлением.

Все генераторы с рассмотренными выше возбудителями имеют специальную конструкцию для подвода тока к обмотке ротора. Она представляет собой контактные кольца на валу ротора, к которым ток подводится с помощью щеток. Такая контактная система недостаточно надежна. Этот недостаток особенно проявляется при токах возбуждения 3000 А и более (генераторы мощностью 300 МВт и больше).

Перспективной, особенно для турбогенераторов большой мощности, является система бесщеточного возбуждения, не обладающая указанными недостатками. В этой системе возбуждения, сущность которой поясняет рис.5, нет подвижных контактных соединений.

Рис.5. Принципиальная схема бесщеточного возбуждения генераторов

Источником энергии для питания обмотки ротора LG является вспомогательный синхронный генератор GE. Этот генератор выполнен по типу обратимых машин, т.е. обмотка переменного тока расположена на вращающейся части, а обмотка возбуждения неподвижна. Возбуждение генератора GE осуществляется от возбудителя GEA.

Ток от вращающейся обмотки переменного тока вспомогательного генератора подводится через проводники, закрепленные на валу, к вращающемуся полупроводниковому (обычно кремниевому) выпрямителю. Выпрямленный ток подводится непосредственно к обмотке возбуждения основного генератора.

Регулирование тока возбуждения в обмотке ротора LG производится изменением тока в обмотке возбуждения вспомогательного генератора LGE.

Вращающийся полупроводниковый преобразователь VD снаружи закрывается звукопоглощающим кожухом.

Система бесщеточного возбуждения интенсивно совершенствуется и является перспективной для генераторов всех типов, особенно для турбогенераторов большой мощности (300-1200 МВт).

Системы самовозбуждения

Системы самовозбуждения менее надежны, чем системы независимого возбуждения, поскольку в них работа возбудителя зависит от режима сети переменного тока. Короткие замыкания в сети, сопровождающиеся понижением напряжения, нарушают нормальную работу системы возбуждения, которая именно в этих случаях должна обеспечить форсировку тока в обмотке ротора генератора.

Рис.6. Принципиальная схема зависимого электромашинного возбуждения

Принципиальная схема возбуждения синхронного генератора с электромашинным возбудительным агрегатом показана на рис.6. Возбудительный агрегат состоит из асинхронного двигателя М, питающегося от шин собственных нужд электростанции и генератора постоянного тока GE. Для повышения надежности работы возбудительного агрегата при форсировке возбуждения асинхронный двигатель, вращающий возбудитель GE, выбирается с необходимой перегрузочной способностью.

Такие возбудительные агрегаты получили широкое распространение на электростанциях в качестве резервных источников возбуждения.

Рис.7. Принципиальная схема полупроводникового самовозбуждения

Один из возможных вариантов схем самовозбуждения с полупроводниковыми преобразователями представлен на рис.7.

Основными элементами схемы являются: две группы полупроводниковых преобразователей - неуправляемые вентили VD и управляемые VS, трансформатор силового компаундирования ТА и выпрямительный трансформатор ТЕ.

Неуправляемые вентили VD получают питание от трансформаторов ТА, вторичный ток которых пропорционален току статора генератора, управляемые вентили VS получают питание от трансформатора ТЕ, вторичное напряжение которого пропорционально напряжению генератора.

Вентили VD, ток которых пропорционален току статора генератора, обеспечивают возбуждение машины при нагрузке и форсировку возбуждения при коротких замыканиях. Мощность вентилей VS рассчитывают таким образом, чтобы она была достаточна для возбуждения генераторов на холостом ходу и для регулирования возбуждения в нормальном режиме. В номинальном режиме неуправляемые вентили обеспечивают 70-80% тока возбуждения генератора. При надлежащем выборе параметров система полупроводникового самовозбуждения по своим свойствам приближается к системе независимого тиристорного (ионного) возбуждения и поэтому применяется на мощных синхронных машинах. Ранее промышленность широко выпускала системы ионного самовозбуждения с ртутными вентилями.



www.gigavat.com