Автономная система энергоснабжения

 

АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ , содержащая синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной якорной обмоткой, вьтолненной на утроенное число пар полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления , два ограничителя тока и два вьтрямителя, причем рабочая обмотка дросселя насыщения через первый ограничитель тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель параллельно обмотке возбуждения генератора, вход перемецного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки генератора через второй токоограничивающий элемент, а выход постоянного тока этого выпрямителя связан с обмоткой управления дрос§ селя насьщения,. отличающая с я тем-, что, с. целью упрощенияи (Л снижения стоимости, в нее дополнительно введен третий выпрямитель, вход переменйого тока которого связан с выводами дополнительной якор8 ной обмотки, а выход постоянного тока подключен согласно и параллельно выходу второго выпрямителя.

СООЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% 01) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3590111/24-,07 (22) 19.05.83 (46) 07. 10. 84. Бюл. В 37 . (72) С,Х. Оганесян (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексного электрооборудования (53) 621.313.32.013.8(088.8) (56) 1. Патент США У 3025450, кл. 322-28, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

:В 522011, кл. Н 02 К 19/36, 1971.

3. Технические условия на генераторы серии ОС. ТУ16-512.266-78, завод "Армэлектро", Ереван, 1978. (54)(57) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ, содержащая синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной якорной обмоткой, выполненной на утроенное число пар

I полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения з Н 02 Р 9/00; Н 02 К 19/36 с рабочей обмоткой и обмоткой управления, два ограничителя тока и два выпрямителя, причем рабочая обмотка дросселя насыщения через первый ограничитель тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель параллельно обмотке возбуждения генератора, вход переменного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки генератора через второй токоограничивающий элемент, а выход постоянного тока этого выпрямителя связан с обмоткой управления дросселя насыщения,, о т л и ч а ю щ ая с я тем., что, с. целью упрощения и снижения стоимости, в нее дополнительно введен третий выпрямитель, вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а выход постоянного тока подключен согласно и параллельно выходу второго выпрямителя.

1117815

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тока возбуждения синхронных генераторов с возбуждением от высших гармоник поля, применяемых в стационарных и передвижных автономных электроустановках.

Известны автономные электроустановки, в которых генераторы снабжены дополнительной якорной обмоткой, вы- 1О

Наиболее близким техническим решением к изобретению является авто« полненной по сравнению с основной якорной обмоткой на утроенное число полюсов, выводы которой через выпря митель связаны с обмоткой возбуждения. В дополнительной обмотке индуктируется ЭДС тройной частоты как от . поля индуктора, так и от полей продольной и поперечной реакции якоря.

В результате этого ЭДС дополнитель-. ной обмотки имеет характеристики, щ0 близкие к регулировочным Я .

Недостатком этой энергосистемы является низкая точность регулирования, так как при изменении коэффициента мощности нагрузки пронорци- 25 ональность регулирования нарушается, для повьппения точности требуется применение регулятора напряжения, что усложняет систему.

Известна автономная система элект-30 роснабжения, в которой дополнительная и основная обмотки генератора через выпрямители параллельно и согласно связаны с обмоткой возбуждения, что улучшает регулировочную способность системы j2) .

Однако эта система применяется тогда, когда мощность дополнительной обмотки при холостом ходе генератора достаточна для обеспечения требуемого тока возбуждения.

При оптимальной, с учетом всего комплекса предъявляемых требований, разработке автономных систем электроснабжения, возбуждаемых от третьей гармоники поля, мощность дополни тельной обмотки при холостом ходе получается относительно большей, чем при номинальной нагрузке генератора.

Это приводит к тому, что при самовозбуждении точность поддержания на50 пряжения генератора не соответствует требованиям стандартов. Для поддержания напряжения с требуемой .точностью применяют корректор напряжения ..

55 номная система энергоснабжения, содержащая синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной, выполненной на утроенное число пар полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления, для ограничителя тока и два выпрямителя, причем рабочая обмотка дросселя насыщения через первый ограничитель тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель параллельно обмотке возбуждения генератора, вход переменного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки генератора через второй токоограничивающий элемент, а выход постоянного тока этого вйпрямителя связан с обмоткой управления. дросселя насьпцения.

Корректор включает в себя магнитный усилитель, что обеспечивает автоматическое поддержание напряжения генератора с необходимой точностью в широком диапазоне изменения (ограничителем тока — потенциометром уставки) установленного напряжения независимо от теплового состояния генератора и температуры окружающей. среды (3) .

Однако наличие корректора напряжения значительно усложняет устройство, повышает его стоимость.

Целью изобретения является упрощение автономной системы энергоснабжения и снижение ее стоимости.

Поставленная цель достигается тем, что в автономную систему энергоснабжения, содержащую синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной якорной обмоткой, выполненной на утроенное число пар полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления, два ограничителя тока и два выпрямителя, причем рабочая об" мотка дросселя насьпцения через первый ограничитель тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель па" раллельно обмотке возбуждения генератора, вход переменного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки генератора через второй токоограничивающий

1117815 элемент, а выход постоянного тока выпрямителя связан с обмоткой управления дросселя насыщения, дополнительно введен третий выпрямитель, вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а выход постоянного тока подключен согласно и параллельно выходу второго выпрямителя.

На чертеже приведена принципиаль- 10 ная схема автономной системы энергоснабжения.

Автономная система энергоснабжения состоит из синхронного генератора 1, на магнитопроводе якоря кото- 15 рого совместно расположены основная якорная обмотка 2 и дополнительная якорная обмотка 3, выполненная на утроенное число аар полюсов по отношению к основной обмотке 2. Об- 20 мотка 4 возбуждения генератора через первый выпрямитель 5 и токоограничивающий элемент 6 подключена к выводам дополнительной якорной обмотки 3.

Параллельно входу переменного тока 25 выпрямителя 5 включена рабочая обмотка 7 дросселя 8 насьпцения, обмотка 9 управления которого через второй выпрямитель f0 связана с выводами основной якорной обмотки 2 син- 30 хронного генератора через токоограничивающий элемент 11. Дополнительный выпрямитель 12 входом переменного тока соединен с дополнительной обмоткой 3, а выходом постоянного то35 ка подключен параллельно второму выпрямителю 10 через согласующий резистор 13.

Устройство работает следующим образом.

При работе генератора 1 дополнительной обмоткой 3 обеспечивается ток по обмотке 4 возбуждения через токоограничивающий элемент 6 и выпрямитель 5.

Ток, протекая от основной обмотки 2 через выпрямитель 10 и по обмотке 9 управления дросселя 8 насыщения, вызывает ток в обмотке 7 переменного тока дросселя, следователь50 но, и в дополнительной обмотке, соз» давая в последней падение напряжения. Независимо от величины ЭДС дополнительной обмотки это падение неизменно, поскольку при данной уставке напряжения практически неизменен

55 и гок ov основной обмотки.

Фактически получено уменьшение напряжения дополнительной обмотки при холостом ходе относительно большее,чем при нагрузке генератора, т.е. происходит приближение формы характеристик дополнительной обмотки к регулировочным характеристикам генератора. В обмотке управления дросселя с подмагничением токоограничивающим элементом 11 устанавливается такой ток, при котором напряжение генератора при холостом ходе и номинальной нагрузке выравниваются.

В дальнейшем нри эксплуатации параметры этого элемента изменению не подлежат. Подключение дополнительной обмот« кн через выпрямитель 12 к обмотке 9 управления дросселя 8 позволяет получить необходимые уставки напряжения и компенсировать его тепловые уводы изменением сопротивления согласующего резистора 13.

Возможно подключение выпрямителя

10 с переменной стороны на еще одну дополнительную согласующую однофазную якорную обмотку, выполненную по шагу основной обмотки и расположен1 ную на том же магнитопроводе. Выпрямитель 12 обеспечивает тот же эффект регулирования, что и при подключении к основной обмотке ° Выпрямитель 12 можно подключить либо к дополнительной обмотке 4, либо на входе и выходе токоограничивающего элемента 6.

Таким образом, выполнение автономной энергосистемы по данному изобретению позволяет привести характеристики дополнительной обмотки в соответствие с регулировочныМи характеристиками генератора, а введенный третий выпрямитель позволяет получить необходимые уставки напряжения, компенсировать тепловые уводы генератора и полностью использовать преимущество дополнительной якорной обмотки на утроенное число полюсов, заключающееся в ее регулировочной способности.

Указанное выполнение автономной энергосистемы позволяет исключить из системы регулирования сложный корректор с магнитным усилителем, что значительно упрощает энергосистему и снижает ее стоимость.

1117815. Тираж 666 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7274/42

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Лебедев

Редактор Т. Кугрышева Техред Л.Микеш Корректор А. Обручар.