RU2607360C2

RU2607360C2 - Reversible magnetic amplifier

Info

Publication number: RU2607360C2
Application number: RU2015114114A
Authority: RU
Inventors: Илья Николаевич Джус
Original assignee: Илья Николаевич Джус
Priority date: 2015-04-17
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2017-01-10
Also published as: RU2015114114A

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used for power supply of excitation windings of electric machines. Reversible magnetic amplifier comprises two three-phase amplifiers with self-magnetization, in each phase of which two power windings with their leads are connected in series to electrodes of diodes, the second electrodes of triads of which with their leads are combined and form poles connected to diagonals of a bridge, two opposite arms of which are formed by resistors, and the other two – by half-windings of the electric machine, and the other leads of the power windings are combined and are intended for connection to an AC network. Amplifier has control windings. Herewith, parallel to the poles of each amplifier with self-magnetization there is a diode connected.

EFFECT: higher reliability and efficiency.

1 cl, 1 dwg

Description

РЕВЕРСИВНЫЙ МАГНИТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬREVERSIBLE MAGNETIC AMPLIFIER

Предложение относится к области электротехники и может использоваться для преобразования переменного тока в постоянный при питания обмоток возбуждения электромашин.The proposal relates to the field of electrical engineering and can be used to convert AC to DC when powering the field windings of electric machines.

Широко известный [1] реверсивный магнитный усилитель (далее РМУ), содержащий два трехфазных усилителя, в каждой фазе которых по две обмотки, включенные последовательно с разнонаправленными диодами. Вторые выводы диодов разноименными выводами объединены и подключены к диодным мостам, которые полюсами подключены к диагоналям моста, два противоположных плеча которого образованы резисторами, а два - полуобмотками электрической машины. Недостаток такого РМУ состоит в больших потерях, обусловленных протеканием тока через два диода последовательно (в мосте и обмотке). Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является [2] реверсивный магнитный усилитель, содержащий два трехфазных усилителя с самоподмагничиванием, в каждой фазе которых по две силовые обмотки соединены последовательно с диодами, вторые выводы троек которых одноименными выводами объединены и образуют полюса, которые подключены к диагоналям моста, два противоположных плеча которого образованы резисторами, а два других - полуобмотками электрической машины. Недостаток подобного РМУ показан в /3/ и состоит он в более низком КПД и худшей динамике.The well-known [1] reversible magnetic amplifier (hereinafter referred to as PMU), containing two three-phase amplifiers, in each phase of which there are two windings connected in series with multidirectional diodes. The second leads of the diodes with opposite leads are combined and connected to the diode bridges, which are connected by poles to the diagonals of the bridge, two opposite arms of which are formed by resistors, and two are half-windings of the electric machine. The disadvantage of such a PMD is the large losses due to the flow of current through two diodes in series (in the bridge and winding). The closest in technical essence and the achieved results are [2] a reversible magnetic amplifier containing two three-phase self-magnetizing amplifiers, in each phase of which two power windings are connected in series with diodes, the second triple leads of which are connected with the same leads and form poles that are connected to the diagonals of the bridge, the two opposite arms of which are formed by resistors, and the other two by the semi-windings of the electric machine. The disadvantage of such an RMU is shown in / 3 / and it consists in lower efficiency and worse dynamics.

Техническим результатом данного предложения является улучшение динамических характеристик и повышение КПД.The technical result of this proposal is to improve the dynamic characteristics and increase efficiency.

Техническая задача решается за счет того, что параллельно полюсам каждого усилителя включен диод.The technical problem is solved due to the fact that a diode is connected in parallel with the poles of each amplifier.

На чертеже приведена схема РМУ. Два идентичных усилителя 1 и 2 (У 1 и У2) с самоподмагничиванием выходами присоединены к диагоналям моста, образованного балластными резисторами 3, 4 и полуобмотками 5,6 нагрузки (например, обмотки возбуждения генератора). У1 и У2 - трехфазные усилители магнитного типа, оба идентичны и содержат в каждой фазе по две силовые обмотки 7, 8 с последовательно включенными диодами 9, 10, и обмотками 11 управления. Вторые выводы троек диодов 9, 10 одинаковой полярности объединены. Параллельно выходам У1 и У2 включены диоды 12, 13.The drawing shows a diagram of the RMU. Two identical amplifiers 1 and 2 (U 1 and U2) with self-magnetizing outputs are connected to the diagonals of a bridge formed by ballast resistors 3, 4 and half load windings (for example, generator excitation windings). U1 and U2 are three-phase amplifiers of a magnetic type, both are identical and contain in each phase two power windings 7, 8 with diodes 9, 10 connected in series, and control windings 11. The second conclusions of the triples of diodes 9, 10 of the same polarity are combined. Parallel to the outputs U1 and U2, diodes 12, 13 are turned on.

РМУ работает следующим образом. На вход питания У1 и У2 поступает сетевое напряжение, а на выходе их образуется постоянный ток, величина и направление которого регулируется током в обмотках 11 управления, задаваемым от внешнего устройства (на чертеже не показано). В мосте 3-6 протекают токи от разных У1 и У2 так, что в полуобмотках 5, 6 они суммируются. В этих полуобмотках 5, 6 ток может менять величину и направление. Сравнение двух схем магнитных усилителей /1/ и /2/ было проведено в /3/, которое показало, что при работе на обмотку возбуждения генератора схема /1/ обладает лучшими динамическими свойствами. Включение диодов параллельно диагоналям моста приводит к тому, что такая предложенная нами модифицированная схема усилителя прототипа становится по своим свойствам эквивалентной схеме /1/, которая получила исключительное использование. Но в схеме /1/ в РМУ используются 24 диода, а в предложенной существенно меньше - только 14. В режиме снижения тока в динамике ток, который протекал в индуктивности нагрузки, протекает частично через один диод 12, 13, а не через два, как в прототипе, что повышает КПД. Частично такой же эффект проявляется и в статическом режиме, на спадающей части полуволны тока, протекающего через силовые обмотки. При этом силовые обмотки соединены последовательно c диодами, два противоположных плеча моста образованы резисторами, а вторые выводы троек диодов одноименными выводами объединены и образуют полюса.RMU works as follows. Mains voltage is supplied to the power input U1 and U2, and a direct current is generated at their output, the magnitude and direction of which is regulated by the current in the control windings 11, set from an external device (not shown in the drawing). In the bridge 3-6 currents flow from different U1 and U2 so that in the semi-windings 5, 6 they are summed. In these semi-windings 5, 6, the current can change the magnitude and direction. A comparison of the two schemes of magnetic amplifiers / 1 / and / 2 / was carried out in / 3 /, which showed that when working on the excitation winding of the generator, the circuit / 1 / has better dynamic properties. The inclusion of diodes parallel to the diagonals of the bridge leads to the fact that such a modified prototype amplifier circuit proposed by us becomes equivalent in its properties to the circuit / 1 /, which has received exclusive use. But in the circuit / 1 / in the RMU, 24 diodes are used, and in the proposed one much less is only 14. In the mode of decreasing the current in the dynamics, the current that flowed in the inductance of the load flows partially through one diode 12, 13, and not through two, as in the prototype, which increases efficiency. Partially the same effect is manifested in the static mode, on the falling part of the half-wave of the current flowing through the power windings. In this case, the power windings are connected in series with diodes, the two opposite arms of the bridge are formed by resistors, and the second leads of the three diodes with the same leads are combined and form poles.

Источники информацииInformation sources

1. Ройзен С.С. Медникова И.И. Применение магнитных усилителей в автоматизированном электроприводе. М., Л., ГЭИ. 1961, стр. 80, рис. 48.1. Royzen S.S. Mednikova I.I. The use of magnetic amplifiers in an automated electric drive. M., L., SEI. 1961, p. 80, fig. 48.

2. Капунцов Ю.Д. и др. Электрооборудование и электропривод промышленных установок. М., Высшая школа, 1979, стр. 103, рис. 334.2. Kapuntsov Yu.D. and others. Electrical equipment and electric drive of industrial installations. M., Higher School, 1979, p. 103, fig. 334.

3. Буль Ю.Я. и др. Наладка электроприводов экскаваторов. М., 1975.3. Bul Yu.Ya. etc. Adjustment of electric drives of excavators. M., 1975.

Claims

A reversible magnetic amplifier containing two three-phase amplifiers with self-magnetization, in each phase of which two power windings are connected in series with diodes, the second leads of the triples of which are connected by the same leads and form poles that are connected to the diagonals of the bridge, two opposite arms of which are formed by resistors, and two others - semi-windings of an electric machine, characterized in that a diode is connected parallel to the poles of each amplifier.