SU8045A1 - Устройство дл автоматического регулировани коэффициента мощности синхронного двигател - Google Patents

Description

Как известно, в обычном синхронном двигателе коэффициент мощности (cos tp) мен етс  с нагрузкой . Дл  того, чтобы cos tp такого двигател ,оставалс  приблизительно посто нным при всех нагрузках, необходимо соответственным образом измен ть ток возбуждени  /,„, увеличива  его при возрастании .нагрузки и уменьша  при уменьшении нагрузки на валу двигател .

Можно получить полную автоматичность регулировки тока возбуждени  7,„, если применить в качестве возбудител , вместо обычно примен емой динамомашины посто нного тока, одно корнь1Й преобразователь с не вно выраженными полюсами (с одинаковым воз-, душным промежутком по всей окружности наподобие асинхронного двигател ).

На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства дл  автоматического регулировани  коэффициента мощности синхронного двигател ; фиг. 2-изменение угла наклона оси потока возбудител преобразовател  относительно оси щеток прш изменении нагрузки главного двигател ; фиг. 3-видоизменение схемы устройства, показанного на фиг. 1, отличающеес  тем, что контактные кольца возбудител -преобразовател  питаютс  не пр мо от трехфазной сети, а через обмотку статора главного двигател ; фиг. 4-видоизменение устройства фиг. 1, отличающеес  тем, что обмотка  кор  возбудител -преобразовател  включена на сеть через вольтодобавочный трансформатор .

К трехфазной лини LL (фиг. 1) приключаетс  обмотка статора S главного двигател , ротор JR которого снабжен контактными кольцами К-К-К, и обмотка ротора И возбудител , сходна  с обмоткой ротора об ычного асинхронного двигател , снабженна  контактными кольцами KI и имеюща  то же

число полюсов, что и главный дви-гатель . Кроме обмотки К на роторе возбудител  расположена об , мотка посто нного тока -Bg с «коллектором и щеткам В-Б. Провода обмотки 2 могут быть расположены в тех же пазах, что и -провода обмотки BI, либо в отдельных; обмотки RI и И могут также быть соединены в одну общую. Ротор сидит на одном валу с ротором главного двигател  И. Обмотка статора S- возбудител , равномерно распределенна  в пазах наподобие статора асинхронного двигател , должна иметь число полюсов, равно как обмоткиi i и Е, одинаковое с числом полюсов главного двигател .

При синхронной скорости вращени  возбудитель работает, как одно корный преобразователь последовательного возбуждени , получа  трехфазный ток из сети L через посредство контактных колец-K i . В этом случае на коллекторе возбудител  по вл етс  напр жение посто нного тока. Как видно ИЗ фиг. 1, посто нный ток возбудител  1, выход щий из положительной щ&тки- Б, обтекает роторную обмотку S главного двигател , течет по обмотке статора j возбудител  и попадает в отрицательную щетку -Б, на коллекторе возбудител . Ток возбуждени  1, при изменении нагрузки на валу главного двигател , будет также измен ть свою величину, при чем характер изменени  тока j будет зависеть от величины угла смещени  щеток Б-Б на коллекторе возбудител . Главный синхронный двигатель будет работать с высоким коэффициентом мощности , близким к единице, несмотр  на изменение нагрузки на валу этого двигател ; причина этого заключаетс  в том, что ток возбудител  /и, питающий обмотку ротора главного двигател , будет автоматически возрастать с увеличением нагрузки.

Действие устройства заключаетс  в следующем. При синхронном вращении аггрегата вращающеес  магнитноеполе Ф, создаваемое сообща роторной обмоткой BI и статорной обмоткой S- преобразовател , располагаетс  в пространстве относительно статора S неподвижно. Обмотка посто нного тока Е возбудител  вращаетс  в этом магнитном поле Ф, вследствие чего на коллекторе между щетками Б-Б по вл етс  напр жение посто нного тока Е (фиг. 2j, величина которого зависит от положени  оси потока Ф относительно оси щеток. С изменением нагрузки главного двигател  угловое смещение ротора В главного двигател  относительно оси вращающихс  ампервитков статора S измен етс . В соответствии с этим мен етс  также угол наклона а оси потока Ф относительно оси щеток- -5-В (фиг. 2), т.-е. при изменении нагрузки главного двигател  а также мен етс .

Можно найти такое положение щеток на коллекторе  кор  возбудител  -Й2, при котором с увеличением нагрузки двигател  будет происходить увеличение угла а; таким образом на фиг. 2 угол «i будет соответствовать малым нагрузкам, а угол большим нагрузкам. Итак, с возрастанием нагрузки напр жение возбудител  Е будет возрастать, а в св зи с этим будет также увеличиватьс  и посто нный ток возбуждени  /, текущий в роторе Л главного двигател .

Схему фиг. 1 можно видоизменить так, как это показано на фиг. 3. Последн   схема отличаетс  тем, что контактные кольца RI возбудител -преобразовател  питаютс  не пр мо от трехфазной сети L, а через обмотку статора S главного двигател . Дл  этой цели все три конца этой статорной обмотки Sue соединены в нулевую точку, как обычно, но присоединены к контактным кольцам KI возбудител . Благодар  такому соединению, ток 1 прежде чем попасть в  корь RI возбудител  проходит предварительно обмотку статора 8, где тер етс  почти все напр жение сети;

поэтому на кольцах К мы будем .иметь сравнительно- небольшое напр жение EI, равное напр жению сети Р за вычетом напр жени  Д потер нного в статорной обмотке S: Е , Р-Е.

При такой схеме отпадает необходимость в трансформаторе, понижающем напр жение на контактных кольцах j. Вторым достоинством схемы фиг. 3  вл етс  следующее. При возрастании нагрузки происходит соответственное уменьшение э. д. силы Е, индуктированной в статорной обмотке 8, вследствие чего напр жение Е Р - Е на кольцах KI возбудител  возрастает, что, в свою очередь, влечет за собой увеличение посто нного тока возбуждени  1, питающего ротор R главного двигател .

Изменение тока возбуждени  / при изменении нагрузки можно усилить в еще большей степени, если питать контактные кольца К возбудител  от сети X, включив вольтодобавочный трансформатор Т (фиг. 4). Така  схема может найти применение в случае синхронного конденсатора, имеющего целью улучшение cos f линии передачи.

На фиг. 4 изображен такой синхронный конденсатор-S-Д ротор которого питаетс  посто нным током 1 от возбудител  R. На фиг. 4 означают: G-генераторна  станци ; L-лини  передачи; М-приемна  станци .

Вторична  обмотка трансформатора У должна быть включена таким образом, чтобы при возрастании тока Z. в линии L происходило увеличение напр жени  Е- на кольцах KI преобразовател .

На фиг. 1 и 3 реостат г служит дл  ограничени  величины тока в цепи возбудител  в первый момент после включени  обмотки ротора R главного двигател  на коллектор возбудител . Реостат г можно использовать также дл  пуска в хЬд главного двигател , включив его

так, как показано на фиг. 3. Как видно из этой фигуры, в цепь обмотки ротора R главного двигател  при пудке в ход включаетс  пусковой реостат г, соединенный последовательно с трем  фазами статорной обмотки Oj.-81-Si-возбудител . Благодар  этому при пуске в ход сила тока в роторе R главного двигател  ограничиваетс  и пусковой толчок тока, таким образом , см гчаетс . После окончани  пуска в ход сопротивление г может быть выведено.

Все описанные нд фиг. I-4 схемы обладают той особенностью, что при этих схемах главный двигатель автоматически входит в синхронизм .

Предмет патента.

1.Устройство дл  автоматического регулировани  коэффициента мощности синхронного двигател , характеризующеес  тем, что оно состоит из насаженного на вал cfiHxpoHHoro двигател  S-R возбудител , имеющего на статоре трехфазную обмотку /Si, а на  коре две

.обмотки,-снабженную кольцами обычную трехфазную обмотку -В и снабженную коллектором обычную коллекторную обмотку В, при чем перва  обмотка R соедин етс  с сетью, питающей синхронный двигатель, а втора  обмотка R через щетки В-В включена в общую замкнутую цепь с обмоткою ротора R синхронного двигател  и с обмоткой статора возбудител  S (фиг. 1).

2.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающеес  тем, что обмотка RI  кор  возбудител  включена последовательно с обмоткой 8 статора синхронного двигател  (фиг. 3).

3.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающеес  Тем, что обмотка R  кор  преобразовател  включена на сеть через вольтодобавочный трансформатор Т, (фиг. 4).