 |
|
Особенности возбуждения бесщеточных СГ
В последнее время широкое распространение получили бесконтактные (бесщёточные) электрические машины с самовозбуждением или с синхронным возбудителем и подвозбудителем, обеспечивающим быстрое и надежное возбуждение синхронного возбудителя. Подвозбудитель, в свою очередь, представляет собой синхронный генератор с постоянными магнитами на роторе.
Типичные схемы возбуждения бесщеточных СГ приведены на рисунке 7.26.
| Рисунок 7.26 – Принцип построения системы возбуждения бесщеточного СГ: а – с самовозбуждением; б – с подвозбудителем |
1.Меньшая потребляемая мощность (а также масса и габариты) системы возбуждения (СВ), т.к. для питания обмотки возбуждения возбудителя LEнеобходимая мощность составляет около 5 % от мощности, подводимой к обмотке LG. В целях уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения возбудитель, как правило, работает с повышенной частотой (100...400 Гц), т.е.увеличивают число фаз роторной обмотки переменного тока и пар полюсов обмотки возбуждения возбудителя.
2. В бесщеточном генераторе управление напряжением генератора как правило, осуществляется изменением тока в обмотке LE. Таким образом, в цепи управления появляется дополнительное инерционное звено - возбудитель, вносящий запаздывание в процесс регулирования напряжения. Эффективный способ повышения быстродействия СВ бесщеточного генератора заключается в использовании на роторе генератора управляемого выпрямителя, как показано на рисунке 7.26. В конструкции генератора в данном случае появляется устройство передачи управляющего сигнала, состоящее из двух частей: часть 1 - передающая - находится на статоре, часть 2 - принимающая сигнал управления - находится на роторе. В устройстве передачи сигнала управления могут использоваться специальная электрическая машина, конденсатор, трансформатор либо оптические полупроводниковые приборы. На практике реализованы устройства передачи сигнала с использованием трансформатора и оптических полупроводниковых приборов.
3. В бесщеточных генераторах остаточное намагничивание статора возбудителя создает на его зажимах небольшое напряжение, которое обуславливает протекание тока в обмотке LG даже при отключеной СВ. По этой причине такие генераторы надежно возбуждаются при вводе в действие. Более того, указанное обстоятельство следует учитывать при обслуживании генераторов, т.к. у вращаемого генератора даже при отключенном возбуждении на зажимах статора может наводиться электродвижущая сила, достигающая нескольких десятков вольт, что представляет опасность для персонала.
На рисунке 7.27 приведена более подробная по сравнению со схемой рисунка 7.26(б) схема регулятора возбуждения с управляемыми вентилями бесконтактной синхронной машины.
Питание обмотки возбуждения возбудителя (ОВВ) от обмотки якоря подвозбудителя (ОЯП) осуществляется через полууправляемый выпрямитель УВ. Вращающийся выпрямитель ВВ также является управляемым и помимо диодов Д содержит тиристоры Т, управляющие электроды которых через вспомогательные вентили подключены к расположенным на роторе вторичным обмоткам вращающихся трансформаторов ВТ.
Регулирование напряжения осуществляется электронным автоматическим регулятором напряжения (АРН), который воспринимает сигналы, пропорциональные напряжению и току якоря, и вырабатывает управляющие импульсы. Импульсы по определенному закону подаются на УВ и первичные обмотки ВТ на статоре таким образом, чтобы обеспечить стабилизацию напряжения. Использование управляемого ВВ позволяет осуществить практически безынерционное гашение поля возбуждения при аварийных режимах. Когда к машине предъявляют повышенные требования по надежности, применяется простейший неуправляемый ВВ на диодах, а регулирование осуществляется только с помощью АРН и УВ. В некоторых случаях, наоборот, вместо УВ используется неуправляемый выпрямитель, а быстродействующее регулирование обеспечивается через ВТ и управляемый
ВВ.
Рисунок 7.27 – Схема регулятора возбуждения с управляемыми вентилями