Автономный источник электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к автономным системам электроснабжения с высоким качеством электроэнергии. Целью изобретения является улучшение качества электроэнергии и повышение коэффициента полезного действия. Синхронный генератор с возбуждением от постоян- : ных магнитов содержит согласно включенные первую и вторую якорные обмотки , свободные выводы первой из которых через основной выпрямитель и фильтр подключены к нагрузке. Точки соединения якорных обмоток, а также свободные вьшоды второй из них связаны соответственно с входа и первого и второго дополнительных выпрямителей, на выходе которых включены первый и второй ключи, управляемые в противофазе от широтно-импульсного регулятора напряжения. В процессе регулирования энергия в нагрузку поступает либо от первой якорной обмотки синхронного генератора, либо от двух согласно включенных якорньпс обмоток. При этом обеспечивается хорошее качество электроэнергии при высоком коэффициенте полезного действия. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4168404/24-07 (22) 29.12.86 (46) 23.03.89. Бюл. И 11 (72) А.И.Карань, В.И.Капаев, А.В.Леонтьев и А.А,Музуров (53) 621.316.729:621 ° 313.843.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 777787, кл. Н 02 Р 9/30,,1980.

Авторское свидетельство СССР

В 562051, кл. Н 02 P 9/30, 1977. (54) АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к автономным системам электроснабжения с высоким качеством электроэнергии. Целью изобретения является улучшение качества электроэнергии и повышение коэффициента полезного действия. Синхронный генератор с возбуждением от постоян

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автономным системам электроснабжения с высоким качеством электроэнергии.

Цель изобретения - улучшение качества электроэнергии и повышение

КПД.

На фиг. 1 представлена электрическая схема автономного источника электропитания; на фиг. 2 — диаграммы напряжения на выходе генератора.

Автономный источник электропитания содержит синхронный генератор 1 с возбуждением от постоянных магнитов и с двумя согласно включенными якорными обмотками 2 и 3, свободные выводы 4 первой из которых через ос(191 (111 (51)4 Н 02 Р 9/30, 9/42 ных магнитов содержит согласно включенные первую и вторую якорные обмот" ки, свободные выводы первой из которых через основной выпрямитель и фильтр подключены к нагрузке. Точки соединения якорных обмоток, а также свободные выводы второй из них связаны соответственно с входами первого и второго дополнительных выпрямителей, на выходе которых включены первый и второй ключи, управляемые в противофазе от широтно-импульсного регулятора напряжения. В процессе регулирования энергия в нагрузку поступает ли- бо от первой якорной обмотки синхронного генератора, либо от двух согласно включенных якорных обмоток. При этом обеспечивается хорошее качество электроэнергии при высоком коэффициенте полезного действия. 2 ил.

2 @ь новной выпрямитель 5 связаны с выводами б для подключения нагрузки (непоказана). С выводами 6 связан также вход измерительного органа 7, выход которого подключен к входу регулятора

8 напряжения, неинвертирующий выход последнего соединен с управляющим входом первого ключа 9, подключенного к выходу первого дополнительного выпрямителя 10, вход которого связан с точками соединения двух якорных обмоток 2 и 3 синхронного генератора 1.

Устройство содержит также второй дополнительный выпрямитель 11 и второй ключ 12.

Регулятор 8 напряжения выполнен на основе широтно-.импульсного модулятора

1467733 с вторым инвертирующим выходом, соединенным с управляющим входом ключа

12, подключенного к выходу второго дополнительного выпрямителя 11, вход которого связан со свободными выводами второй якорной обмотки 3 синхронного генератора 1. На выход основного выпрямителя 5 может быть включен фильтр 13. 10

Источник электропитания работает следующим образом.

Если замкнут первый ключ 9, а второй ключ 12 разомкнут, то,напряжение на выходе генератора определяется ве- 1 личиной электродвижущей силы, наведенной в первой якорной обмотке 2 (Wi), и его амплитуда П1, (фиг ° 2) имеет наименьшее значение. Если замкнут второй ключ 12, а первый 20 ключ 9 разомкнут, то напряжение на выходе генератора определяется величиной электродвижущей силы, наведенной в двух якорных обмотках 2 и 3 (W, + W<), и ее амплитуда U< имеет 25 наибольшее значение. Ключи 9 и 12 периодически и поочередно переключаются с частотой Й = 1/Т „ (Т „- период переключения ключа), значительно большей, чем частота напряжения ге- 30 нератора f = 1/Т r (Т r — период напряжения генератора). Большая частота переключения необходима для нормальной работы регулятора напряжения, а также для увеличения частоты пульсаций выходного няпрятения с целью уменьшения массы и габаритов фильтра 13. Кривая напряжения на выходе генератора, например при Т,/Т„=5, изображена на фиг. 2, Регулирование 40 среднего значения напряжения на выходе автономного источника электропитания осуществляется, изменением ко- эффициента заполнения импульсов

t „/Т„(, - длительность импульса) 4> по закону широтно"импульсной модуляции при помощи широтно-импульсного модулятора 8, формирующего два взаимоинверсных импульсных сигнала управления ключами, коэффициент эаполне" 50 ния которых изменяется по закону ширатно-импульсной модуляции в зависимости от сигнала рассогласования между опорным и выходным напряжениями, поступающими на широтно-импульсный модулятор 8 с измерительного органа 7..

Поочередное переключение триодных ключей 9 и 12 исключает короткое эа мыкание якорной обмотки в процессе регулирования напряжения, поэтому генератор вырабатывает столько электрической энергии, сколько необходимо потребителю за период коммутации ключа, что повышает энергетические показатели системы.

Таким образом, изобретение позволяет улучшить качество электроэнергии и повысить КПД.

Формула из обр е т ения

Автономный источник электропитания, содержащий синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов и с двумя согласно включенными якор-. ными обмотками, свободные выводы первой из которых через основной выпрямитель связаны с выводами для подключения нагрузки, с которыми связан также вход измерительного органа, выход которого подключен к входу регулятора напряжения, неинвертирующий выход последнего соединен с управляющим входом первого ключа, подключенного к выходу первого дополнительного выпрямителя, вход которого связан с точками соединения двух якорных обмоток синхронного генератора, о т л ичающий с .я тем, что, с целью улучшения качества электроэнергии и повышения КПД, введены второй дополнительный выпрямитель и второй ключ, регулятор напряжения выполнен на основе широтно-импульсного модулятора, с вторым инвертирующим выходом, соединенным с управляющим входом второго ключа, подключенного к выходу второго дополнительного выпрямителя, вход которого связан со свободными выводами второй якорной обмотки синхронного генератора.

1467733

Составитель А. Бабак

Техред Л.Сердюкова

Корректор М. Шароши

Редактор Л.Зайцева

Заказ 1211/54 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина,101