Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Проверка и испытание вентильных систем возбуждения синхронных машин

Диаграммы глубоких режимов работы выпрямителя - Проверка и испытание вентильных систем возбуждения синхронных машин

Оглавление
Проверка и испытание вентильных систем возбуждения синхронных машин
Состояние и перспективы развития
Методы анализа систем возбуждения
Схемы силовых цепей
Схемы систем управления
Схемы систем управления с тиристорными преобразователями
Автоматические регуляторы возбуждения
Цепи зажигания, возбуждения и смещения ртутных вентилей
Цепи управления, защиты и сигнализации вентильных возбудителей
Собственные нужды вентильных возбудителей
Системы охлаждения полупроводниковых вентилей
Вакуумная система ртутных вентилей
Диаграммы режимов работы выпрямителей
Диаграммы нормальных режимов работы выпрямителя
Диаграммы ненормальных режимов работы выпрямителя
Диаграммы глубоких режимов работы выпрямителя
Проверка силового оборудования
Проверка ртутных вентилей
Пробное возбуждение ртутного вентиля
Кремниевые вентили
Формовка ртутных вентилей
Проверка систем охлаждения
Проверка вакуумной система
Предварительная проверка систем управления
Комплексная проверка систем управления
Предварительная проверка АРВ
Комплексные испытания систем возбуждения
Установка угла регулирования форсировочной группы вентилей
Определение статизма системы независимого возбуждения
Испытание системы самовозбуждения с последовательными трансформаторами
Испытания вентильных систем возбуждения на аналоговых вычислительных машинах
Список литературы

При исследовании работы высокочастотной системы возбуждения оказалось, что к. з. в цепи статора главного генератора сопровождается кратковременным уменьшением выпрямленного напряжения иногда до нуля, хотя система регулирования стремится дать форсировку возбуждения. Причина этого явления заключается в том, что свободный ток ротора, появляющийся в момент к. з. и превышающий более чем в 2 раза номинальный ток, увеличивает падение напряжения в сопротивлении коммутации и переводит выпрямитель в III режим.

Поэтому вместо форсировки получается развозбуждение. Затем после увеличения напряжения вспомогательного генератора до определенного значения выпрямитель переходит во II режим и начинается форсировка возбуждения.

Рис. 53. Кривые токов и напряжений неуправляемой мостовой схемы выпрямления во втором режиме.
а —диаграмма работы вентилей и кривые фазных э. д. с.; б— токи в вентилях; в —кривая выпрямленного напряжения; г— кривая фазного напряжения фазы С; 1 — начало режима ат=0, γ = 60о; 2 — конец режима am=30, γ=60.

Во II или III режимах оказывается выпрямитель системы самовозбуждения с последовательными трансформаторами (и без них) при близком к. з. в цепи статора. Здесь причина перехода выпрямителя в глубокие режимы иная: из-за запаздывания АРВ углы регулирования рабочей и форсировочной групп вентилей оказываются некоторое время неизменными, тогда как анодное напряжение рабочей группы (а без последовательных трансформаторов и форсировочной группы) вентилей резко уменьшается, в то время как ток ротора столь же резко увеличивается. Поэтому угол коммутации возрастает до 60° и более.

Приведенные выше примеры показывают актуальность изучения глубоких режимов выпрямителя. Рассмотрим построение диаграмм II режима неуправляемого мостового выпрямителя (или управляемого при α=0). Режим II характеризуется появлением угла «запаздывания» зажигания ат. При увеличении выпрямленного тока ат изменяется от 0 до 30°.
Появление угла «запаздывания» объясняется следующим образом. В точке а напряжение фазы В превышает напряжение фазы А и вентиль 3 должен был бы пропускать ток. Однако фактически напряжение фазы B в это время определяется как 0,5(еb + ес), поскольку в это время еще продолжается коммутация четных вентилей 6 и 2. Наибольшая продолжительность запаздывания определяется неравенством

которое выполняется до точки b. В этой точке кончается коммутация вентилей 6 и 2 и начинается коммутация вентилей 1 и 3. Диаграммы токов в вентилях строятся на основании следующих расчетных соотношений.
Выпрямленный ток во II режиме может быть определен по одной из следующих формул [Л. 1, 2, 3]:
(1)
где хγ — сопротивление коммутации; Е — э. д. с. за сопротивлением коммутации;

или
(2)
где φ=аm.
Формула (1) справедлива и для I режима. Амплитуда тока двухфазного к. з., возникающего при коммутации токов, определяется выражением
(3)
где

Очевидно, что А равно амплитуде тока трехфазного к. з. Периодическая слагающая тока к. з.
(4)
Поскольку в контуре коммутации имеется значительное индуктивное сопротивление, ток к. з. не может появиться скачком. Следовательно, в момент начала коммутации в контуре коммутации появляется апериодический ток обратного направления, значение которого равно:
(5)
(5)
Учитывая, что процесс коммутации длится всего некоторую часть периода, а отношение индуктивного сопротивления цепи коммутации к активному велико, то с большой степенью точности можно считать апериодический ток неизменным. Тогда ток вентиля, вступающего в работу, определяется по формуле
(6)
Ток вентиля, кончающего работу, определяется как разность выпрямленного тока и тока вентиля, вступающего в работу:
(7)
Коммутация вентилей кончается, когда ток, определяемый выражением (6), станет равным Id, а ток, определяемый выражением (7), — нулю. Из сказанного выше вытекает порядок построения диаграммы тока в вентиле. В начале режима в точке а (рис. 53) вступает в работу вентиль 5. Строится кривая междуфазного напряжения есb. Строится кривая тока двухфазного к. з., сдвинутая относительно есb на 90°. Амплитуда тока определяется по выражению (3). Определяется значение тока tк.п соответствующее углу ат и равное значению апериодического тока. Откладывая от этой точки величину тока, определенную по выражению (1), находим точку пересечения d кривых тока U и iк.п +iк.ап, в которой кончается коммутация вентилей 5 и 3. Кривая cd и есть кривая изменения тока в вентиле 5. Аналогично строятся кривые токов для конца II режима.

Рассмотренное правило построения применимо для всех режимов. Однако формула определения выпрямленного тока различна в разных режимах и схемах выпрямления. Своеобразие III режима состоит в том, что из-за увеличения угла коммутации свыше 60° возникает кратковременный режим «прямого горения» двух вентилей (6 раз в период), т. е. ротор оказывается закороченным через вентили одной фазы. Кривая иа имеет шесть треугольных импульсов и шесть площадок нулевого потенциала на период. Длительность закорачивания ротора определяется по выражению

Выпрямленный ток в III режиме определяется по формуле [Л. 27]:

Ток в вентиле может быть определен по правилу, приведенному выше.
Таблица 1

* Предложено доктором техн. наук Е. Л. Эттингером.

Построение диаграмм выпрямленного напряжения и токов в вентилях в III режиме облегчается с помощью табл. 1 *, в которой наличие тока в вентиле отмечается крестиком, а равенство тока вентиля выпрямленному— символом Ιd.

Рис. 54. Кривые токов и напряжений неуправляемой мостовой схемы выпрямления в режиме III.
а — диаграмма работы вентилей и кривые фазных э. д. с.; б —токи в вентилях; в — таблица одновременной работы вентилей; г — кривая выпрямленного напряжения; д — кривая фазного напряжения фазы А.

Весь период разбивается на 12 участков. За начало первого участка принимается переход э. д. с. фазы А через нуль (рис. 54). На четных участках ток одного из вентилей равен выпрямленному, на нечетных участках имеет место режим прямого горения. В эту часть периода вентили одной фазы «перекрывают» друг друга.

При построении диаграмм управляемого выпрямителя следует иметь в виду, что во II и III режимах влияние управления начинает сказываться только при а>30°, т. е. если угол регулирования больше угла задержки коммутации. Если а≤300, то диаграммы управляемого и неуправляемого выпрямителей одинаковы.
Диаграммы схемы с нулевым выводом и уравнительным реактором строятся по тем же правилам; при этом работа каждой звезды рассматривается отдельно.



 
« Проверка и замена подшипников электродвигателей   Проверка поверхности коллектора и установка щеточных траверс »
электрические сети