Сопоставительный анализ диодных и тиристорных возбудителей бесщеточных синхронных машин

Abstract

Цель. Усовершенствование методов расчета и сравнительного анализа диодных и тиристорных возбудителей бесщеточных синхронных машин, выбор метода управления тиристорными возбудителями с мостовыми схемами преобразования. Методология. показано сопоставление параметров возбудителя бесщеточной синхронной машины с параметрами модели выпрямителя в системе Micro-Cap. Параметры возбудителей бесщеточного синхронного генератора мощностью 250 кВт сравниваются при использовании диодных мостовых, мосто-нулевых и тиристорных мостовых выпрямителей с различными способами управления. Результаты. Предложен способ управления системой возбуждения бесщеточной синхронной машины на основе мостового тиристорного выпрямителя, в котором возбуждение синхронной машины в рабочих и форсировочных режимах контролируется только по цепи возбуждения возбудителя с углом управление тиристором αu = 0 = const, а угол управления тиристором изменяется только при переводе выпрямителя в режим инвертора. Система возбуждения характеризуется высоким качеством формы напряжения нагрузки, быстродействием регулирования при форсировке возбуждения и гашения поля, а также высокими массогабаритными показателями возбудителя. Практическое значение. Разработанные методы расчета для диодных и тиристорных возбудителей бесщеточных синхронных машин могут быть применены при конструировании.

Purpose. Improvement of calculation methods and a comparative analysis of diode and thyristor exciters of brushless synchronous machines, the choice of a method for controlling thyristor exciters with bridge conversion circuits. Methodology. The matching of the exciter’s parameters of a brushless synchronous machine with the parameters of the rectifier model in the Micro-Cap system is shown. The parameters of the exciters of a brushless synchronous generator with a power of 250kW are compared using diode bridge, bridge-zero and thyristor bridge rectifiers with different control methods. Results.A method is proposed for controlling the excitation system of a brushless synchronous machine based on a bridge thyristor rectifier, in which the excitation of the synchronous machine in the operating and boosting modes is controlled only by the exciter circuit at the angle of thyristor control αu = 0 = const, and the thyristor control angle is changed only when rectifier transfer to inverter mode. The excitation system is characterized by a high quality of the load voltageform, fast-acting regulation during the excitationboost and field damping, and high weight and size indicators of the exciter. Practical value.The developed calculation methods for diode and thyristor exciters of brushless synchronous machines can be applied in the design.