Источник электропитания

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение формы выходного переменного напряжения источника электропитания. Устройство содержит асинхронную машину 1 с первой и второй обмотками, одноименные фазы которых сдвинуты относительно друг друга на 30 электрических градусов, первый 8 и второй 9 автономные инверторы напряжения (АИН), подсоединенные силовыми выводами переменного тока соответственно к выводам первой и второй обмоток асинхронной машины, а выводами постоянного тока к выводам 10, 11 постоянного тока источника электропитания, узел 12 управления АИН, выход которого соединен с формирователем 13 импульсов управления первым АИН, а через элемент временной задержки 15 - с формирователем 14 импульсов управления вторым АИН. Сущность изобретения заключается в ведении в асинхронную машину третьей обмотки с фазами 16, 17, 18, выводы которой являются силовыми выводами переменного тока источника электропитания. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (д1) 4 Н 02 Р 9/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (21) 4233006/24-07 (22) 21.04.87 (46) 15.04.89. Бюл, 1 - 14 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) П.Ю.Грачев, А.A.Äðóæêîâ, Ф.Н.Мягков и A.Ê.Ðîçåèòàëü (53} 621 ° 313.332 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1128365, кл. Н 02 P 9/42, 1981.

Костырев И.Л. и др. К выбору схем асинхронных вентильных генераторов—

Труды. Импульсные электромеханические и полупроводниковые преобразователи энергии/Куйбышевский политехнический институт. Куйбьппев, 1978, ,с. 55-59. (54) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение формы выходного переменного напряжения источника электропитания. Устройство содержит асинхронную машину 1 с первой и второй обмотка<о

„„SU„„1473068 ми, одноименные фазы которых сдвинуты относительно друг друга на

30 эп.гряд., первый 8 и второй 9 автономные инверторы напряжения (АИН), подсоединенные силовыми выводами переменного тока соответственно к выводам первой и второй обмоток асинхронной машины, а выводами постоянного тока — к выводам 10, 11 постоянного тока источника электропитания, узел 12 управления АИН, выход которого соединен с формирователем 13 импульсов управления первым АИН,а через элемент временной задержки 15— с формирователем 14 импульсов управления вторым АИН, Сущность изобретения заключается в введении в асинхронную машину третьей обмотки с фазами 16, 17, 18, выводы которой яв.— . ляются силовыми выводами переменноготока источника электропитания. Третью обмотку располагают так, чтобы обеспечить в ее выходном напряжении минимальное количество высших гармоник. 3 ил.

1473068 Изобретение относится.к электротехнической промышленности и может быть использовано в качестве источника электроэнергии.

Цель изобретения — улучшение формы выходного переменного напряжения.

На фиг.1 приведена структурная схема источника электропитания; на фиг.2 и 3 — обмотка асинхронной машины, примеры исполнения.

Источник электропитания содержит асинхронную машину 1 с первой (включающей фазы 2-4) и второй (включающей фазы 5-7) обмотками, одноименные 15 фазы 2-5, 3-6, 4-7 которых сдвинуты друг относительно друга на 30 эл.град первый 8 и второй 9 трехфазные автономные инверторы напряжения, подсоединенные силовыми выводами переменно- 20

ro тока соответственно к выводам первой и второй трехфазных обмоток асинхронной машины, а силовыми выводами постоянного тока, объединенными между собой, — к выводам 10 и 11 источ- 25 ника электропитания постоянного тока, узел 12 управления автономными инверторами, выход которого связан с формирователем 13 импульсов управления первым автономным инвертором 30 непосредственно, а с формирователем

14 импульсов управления вторым автономным инвертором — через элемент 15 временной задержки, выдержка времени которого равна времени поворота вращающегося поля асинхронной машины на 30 эл.град.

Асинхронная машина 1 содержит также третью обмотку (включающую фазы

16-18), каждая фаза которой располо- 40 жена симметрично между одной из фаз первой обмотки и соседней с ней фазой второй обмотки. Выводы третьей обмотки подсоединены к силовым выводам 19-21 источника питания перемен45 ного тока. Третья обмотка может быть выполнена как однофазной, так и трехфазной.

На фиг.2 приведена схема третьей обмотки, где фаза 16 третьей обмотки расположена между фазой 2 первой об50 мотки и фазой 5 второй обмотки, фа-. за 17 трет ьей обмотки - между фазой

3 первой обмотки и фазой 6 второй обмотки, а фаза 18 третьей обмотки между фазой 4 первой :обмотки и фазой 7 второй обмотки.

При выполнении третьей обмотки согласно фиг.3 фаза 16 третьей обмотки расположена между фазой 3 первой обмотки и фазой 5 второй обмотки, фаза 17 третьей обмотки — мощу фазой

4 первой обмотки и фазой 6 второй обмотки, а фаза 18 третьей обмотки— между фазами 2 первой обмотки и фазой 7 второй обмотки.

Схема на фиг.3 позволяет более равномерно разместить обмотки на статоре и упростить намотку обмоток, обеспечивая более высокую технологичность электрической машины.

Узел 12 управления автономными инверторами содержит датчик 22 напряжения на выводах 10 и 11 постоянного тока источника электропитания, к выходу которого подключен первый вход сумматора 23. Второй вход сумма1ора 23 подсоединен к задатчику 24 напряжения, а выход — к генератору 25 регулируемой частоты.

К выводам 10 и 11 постоянного то-, ка источника электропитания подключе- ны конденсатор 26 и через ключ 27 аккумуляторная батарея 28; к этим же выводам могут подключаться потребители постоянного тока.

Источник электропитания работает следующим образом.

После замыкания ключа 27 происходит заряд конденсатора 26 фильтра, затем аккумуляторную батарею 28 отключают от выводов 10 и 11 постоянного тока. Начинается вентильное возбуждение асинхронной машины. Отрицательная обратная связь, состоящая из датчика 22 напряжения, сумматора 23 . и задатчика 24 напряжения, обеспечивает такое регулирование частоты электрической машины 1,. при котором обеспечивается стабилизация фазного напряжения третьей обмотки, а также постоянного напряжения на выводах 10 и 11. Импульсы генератора 25 регулируемой частоты распределяются и усиливаются формирователями 13 и 14 импульсов в соответствии с чередованием фаз асинхронной машины 1 так, что образуются две последовательности импульсов, сдвинутых на 30 град. для управления двумя автономными инверторами напряжения.

Узел 12 управления воздействует на величину скольжения путем изменения частоты переключения вентилей автономных инверторов напряжения и таким образом регулирует (стабилизирует) вь1ходное напряжение.

1473068

Автономные инверторы напряжения преобразуют постоянное напряжение на выводах 10 и 11 в две трехфазные системы переменных напряжений, сдвинутых во времени на 30 град. Так как сдвиг в пространстве первой и второй трехфазных обмоток составляет также

30 эл.град., в асинхронной машине 1 образуется круговое вращающееся поле,.10

Две основные трехфазные обмотки создают намагничивающий ток асинхронной машины 1. В третьей обмотке при этом индуцируется ЭДС улучшенной формы, содержащая двенадцать ступеней за период основной частоты.

В фазном напряжении первой и второй трехфазных обмоток наблюдается шесть ступеней за период основной частоты и присутствует 20Х пятой гар- 20 моники, 14,3Х седьмой гармоники,9,17 одиннадцатой гармоники, 7,7Х тринадцатой гармоники, а коэффициент не линейных искажений равен 31,5Х. В фавном напряжении третьей обмотки от- 25 сутствуют пятая и седьмая гармоники, а присутствуют лишь одиннадцатая и тринадцатая, которые составляют

9,1Х и 7,7Х соответственно, а коэффициент нелинейных искажений состав- 30 ляет 15,2Х.

Таким образом, предлагаемый источник электропитания обеспечивает улучшение формы выходного переменного напряжения.

Формула и з о б р е т ения

Источник электропитания, содержащий асинхронную машину с первой и второй идентичными трехфазными обмотками, одноименные фазы которых взаимно сдвинуты на 30 эл.град., первый и второй трехфазные автономные инверторы напряжения, подсоединенные силовыми выводами переменного тока соответственно к выводам первой и второй трехфазных обмоток асинхронных машин, а силовыми выводами постоянного тока, объединенными между собой, к выводам постоянного тока источника электропитания, узел управления автономными инверторами, выход которого связан с формирователем импульсов управления первым автономным инвертором непосредственно, а с форми— рователем импульсов управления вторым автономным инвертором — через элемент временной задержки, выдержка.. времени которого равна времени поворота вращающегося поля асинхронноймашины на 30 эл.град., о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения формы выходного переменного напряжения, в асинхронную машину введена третья обмотка, каждая фаза которой расположена симметрично между одной из фаз первои обмотки и со седней с ней фазой второй обмотки, причем выводы третьей обмотки являются силовыми выводами источника .; электропитания.! 473068

Составитель А.Акимов

Техред Д.Сердюкова Корректор И.Муска

Редактор А.Огар

Заказ 1726/56 Тираж 548 Подписное

БЕИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательск>Ф комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101