Устройство генерирования переменного тока

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромашинным системам генерирования переменного тока, и может быть использовано в качестве источника трехфазного переменного напряжения стабильной частоты при переменной частоте вращения приводного вала в автономных энергосистемах. Целью изобретения является повышение качества элект троэнергии. На статорные обмотки возбуждения 10 трех электромагнитных синхронных возбудителей 9 от регулируемого источника напряжения подается трехфазное синусоидальное напряжение , частота которого равна требуемой частоте, а амплитуда меняется в зависимости от напряжения в цепях нагрузки 13. Напряжения статорных обмоток 5 синхронных генераторов выпрямляются с помощью выпрямителей 4, выходные напряжения которых на соответствующие фазы трехфазных обмоток . 3 электромагнитного преобразователя 2. В магнитной цепи преобразователя происходит взаимное уничтожение постоянных составляющих маг (С Ч fe m L 5 m со 4 («i СлЭ L 2ff19 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„5U„„1347143

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4041021/24-07 (22) 24.03.86 (46) 23.10.87. Бюл. 1! - 39 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.В.Бочаров, Л.В.Брук, С.Б.Резников и С.В.Смирнов (53) 621.314.261(088.8) (56) Щакарен 1О.Г. Асинхронизированные синхронные машины. — M.: Энергоатом издат, 1984, с. 159, 160.

Брускин Д.Э. Генераторы, возбуждаемые переменным током. — М.: Высшая школа, !974, с. 17-19. (54) УСТРОЙСТВО ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕ. — .

МЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромашинным системам генерирования переменного тока, и может быть использовано в качестве источника трехфаз(59 4 Н 02 Р 9/42 Н 02 J 3/46 ного переменного напряжения стабильной частоты при переменной частоте вращения приводного вала в автономных энергосистемах. Целью изобретения является повышение качества элек-, троэнергии. На статорные обмотки возбуждения !О трех электромагнитных синхронных возбудителей 9 от регулируемого источника напряжения подается трехфазное синусоидальное напряжение, частота которого равна требуемой частоте, а амплитуда меняется в зависимости от напряжения в цепях нагрузки 13. Напряжения статорных обмоток 5 синхронных генераторов выпрямляются с помощью выпрямителей 4, выходные напряжения которых подаются на соответствующие фазы трехфазных обмоток . 3 электромагнитного преобразователя 2. В магнитной цепи преобразователя происходит взаимное уничтожение постоянных составляющих маг1347143 нитного потока. Возбуждается электромагнитный преобразователь 2 от электромагнитного возбудителя 17, обмотка возбуждения 16 которого питается от

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашинным системам генерирования переменного тока, и может быть использовано в качестве источника трехфазного переменного напряжения стабильной частоты при переменной частоте вращения приводного вала в автономных энергосистемах.

Цель изобретения — повышение качества электроэнергии.

На фиг.l изображено устройство re: нерирования переменного тока; на фиг.2 — диаграммы .напряжений, поясняющие его работу.

Устройство состоит из трех синхронных генераторов 1 и электромаг . нитного преобразователя 2, входная трехфазная обмотка 3 которого через три неуправляемых выпрямителя 4 соединена с выходными якорными обмотками 5 соответствующих синхронных генераторов 1, роторные обмотки 6 возбуждения которых через вращающиеся выпрямители 7 соединены с фазными якорными обмотками 8 синхронных возбудителей 9, статорные обмотки 10 возбуждения которых соединены с трехфазными регулируемыми задающим генератором

11. Последний через датчик 1? соеди-. нен с цепями нагрузки 13, которая через датчик 14 соединена с регулятором 15 возбуждения. К регулятору 15 подключена статорная обмотка 16 возбуждения электромашинного синхронного возбудителя 17, фазная якорная обмотка 18 которого через вращающийся выпрямитель 19 соединена с роторной обмоткой 20 возбуждения электромагнитного преобразователя 2, выходная трехфазная обмотка 21 которого соединена с нагрузкой 13.

Устройство работает следующим образом.

На статорные обмотки 10 возбуждения трех электромагнитных возбудитерегулятора возбуждения 15. В результа— те на выходе устройства получают трехфазное синусоидальное напряжение.

2 з.п. ф-лы, 2 ил. лей 9 от регулируемого источника 11 напряжения подается трехфазное сину- . соидальное напряжение (кривая 22), частота которого равна требуемой час5 тоте >, а амплитуда меняется в зависимости от напряжения в цепях нагрузки 13. В результате на статорных обмотках 5 синхронных генераторов появляются переменные напряжения (кри10 вая 23), амплитуды которых модулированы с частотой регулируемого источника 11 напряжения, а фазы модулируемого напряжения (кривая 23) сдвинуты

15 одна относительно другой на 2 и /3 рад.

Напряжения статорных обмоток синхронных генераторов 1 выпрямляются с помощью неуправляемых выпрямителей 4, которые могут быть выполнены, например, по двухполупериодной схеме вы20 прямления. Выходные напряжения (кривая 24) выпрямителей 4 меняются по закону

1!о Е 1 + si>(> t)2 2

25 0

U - (1 + sin(> t + — — -))

2У

E + sin(vt — — -- )J

3 где ы — частота выходного напряжения устройства генерирования.

Это напряжение подается на соответствующие фазы одной из трехфазных обмоток 3 электромагнитного преобразователя 2, в магнитной цепи которого происходит уничтожение постоянных

З5 составляющих магнитного потока. Возбуждается электромагнитный преобразователь 2 от электромашинного возбудителя !7, обмотка 16 возбуждения которого питается от регулятора 15 возбуж—

40 дения, охваченного обратной связью по параметрам генерируемой электрической энергии. В результате на выходе устройства получается трехфазное синусоидальное напряжение (кривая

25) . Регулятор напряжения может быть выполнен по схеме, аналогичной регу.1347143 ляторам напряжения генераторов марки

ГТ.

В начальный момент времени для обеспечения нормального функциониро5 вания устройства производится разгон вспомогательной электрической машины до синхронной частоты вращения, например, с помощью вспомогательного электрического двигателя (не показан). Предлагаемое устройство так же, как и известное не имеет щеточных узлов, однако, использование в качестве электромагнитного преобразователя синхронной электрической маши- 15 ны позволяет повысить коэффициент мощности синхронных генераторов от

0,8 практически до единицы и снизить провалы напряжения при коммутации нагрузки за счет наличия демпферной 20 обмотки и системы возбуждения вспомогательной электрической машины. формула изобретения

1 . Устройство генерирования пере= менного тока, содержащее три синхронных генератора, обмотка возбуждения каждого из которых подключена к соответствующей фазе трехфазного регули- 30 руемого источника напряжения, и три неуправляемых выпрямителя, вход каждого из которых подключен к якорной обмотке соответствующего синхронного генератора, а выход через электро- З5 магнитный преобразователь подключен к трехфазной нагрузке, о т л и -ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества электроэнергии, электромагнитный преобразователь выполнен в виде электрической машины, содержащей на роторе демпферную обмотку и обмотку возбуждения, подключенную к дополнительному источнику напряжения, а на статоре — две электрически развязанные якорные обмотки, уложенные в одни и те же пазы, причем одна из них подключена к нагрузке, а каждая из фаз другой — к выходу соответствующего неуправляемого выпрямителя.

2..Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что регулируемый источник напряжения состоит из трехфазного регулируемого задающего генератора и трех электромашинных синхронных возбудителей, выход каждого из которых через выпрямитель подключен к роторной обмотке возбуждения соответствующего синхронного генератора, а статорная обмотка возбуждения подключена к соответствующей фазе трехфазного регулируемого задающего генератора.

3.Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что в качестве дополнительного источника напряжения используется электромашинный синхронный возбудитель с вращающимся выпрямителем, выход которого подключен к роторной обмотке возбуждения электромагнитного преобразователя, а ста- торная обмотка возбуждения подключена к регулятору возбуждения.

1347143

Составитель А.Наказная

Техред И.Верес Корректор В.Бутяга

P ед ак тор H . Тупиц а

Заказ 5125/50 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4