Устройство генерирования переменного тока

 

Изобретение относится к элекротехнике. Целью изобретения является снижение массы и габаритов и улучшение формы выходного напряжения устройства генерирования переменного тока.Устройство содержит асинхронизированный синхронный генератор (АСГ) 1 со статорной обмоткой 2, силовые выводы которой связаны с выходом устройства,и роторной обмоткой 3, подключенной силовыми выводами через управляемые ключи 4-11демодулятора к последовательно соединенным роторным обмоткам 12 и 13 первой 14 и второй 15 машин двойного питания (МДП), статорные обмотки 16 и 17 которых соединены между собой последовательно со взаимнообратным чередованием фаз и подключены к регулируемому источнику питания 18. Роторы МДП И АСГ установлены на одном валу. Сущность изобретения заключается во введении регулируемого источника питания 18 и подключении к нему обмоток 16 и 17, выполнении роторных обмоток МДП и АСГ И их соединении. 1 з.п. ф-лы 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК вЂ”;ррах.,;; н л д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

T г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4179018/24-07 (22) 12.01.87 (46) 23.07.89. Бюл. В 27 (72) С.И.Вольский, В.С.Гершберг, С.Б.Резников, С.В.Смирнов, И.И.Токарь, JI.Í.Ãðà÷åâ, Н.В.Добролюбов и К.А.Травин (53) 621.332.629 ° 12.02 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 985920, кл. Н 02 P 9/42, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 668044, кл. Н 02 К 17/44, 1977 ° (54) УСТРОЙСТВО ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕ. МЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является снижение массы и габаритов и улучшение формы выходного напряжения устройства генерирования переменного тока. Устройство содержит асинхрони„„ЯЦ„„1495977 Д 1 (51)4 Н 02 Р 9/42, Н 02 К 17/44

2 зированный синхронный генератор (АСГ)

1 со статорной обмоткой 2, силовые выводы которой связаны с выходом устройства, и роторной обмоткой 3, подключенной силовыми выводами через управляемые ключи 4-11 демодулятора к последовательно соединенным роторным обмоткам 12 и 13 первой 14 и второй 15 машин двойного питания МДП), статорные обмотки 16 и 17 которых соединены между собой последовательно со взаимно обратным чередованием фаз и подключены к регулируемому источнику питания 18. Роторы МДП и АСГ установлены на одном валу. Сущность изобретения заключается во введении регулируемого источника питания 18 и подключении к нему обмоток 16 и

17, выполнении роторных обмоток МДП и АСГ и их соединении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

ГДЕ Cd

i=1,2,3,4

7I „=0

2 ! зй

Управляемые ключи 6-9 переменного тока демодулируют первые результирующие ЭДС по низкочастотной огибающей, что определяет питание первой фазы роторной обмотки 3 АСГ синусоидальным переменным током с частотой выходного напряжения регулируемого источника 18 питания. Управляемые ключи 4,5,10 и 11 переменного тока де3 1495977

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания для получения близкого к синусоидальному переменного напряжения, регулируемого по частоте и амплитуде.

Целью изобретения является снижение массы и габаритов и улучшение формы выходного напряжения устройст- 10

; ва генерирования переменного тока (УГПТ).

На чертеже представлена принци: пиальная электрическая схема УГПТ.

Устройство содержит асинхронизи рованный синхронный генератор 1 (АСГ)

:,со статорнай обмоткой 2, силовые, .выводы которой связаны с выходом

УГПТ, и К-фазной роторной обмоткой

:;. 3, подклеенной силовыми выводами 20 . через управляемые ключи 4-11 демодулятора к последовательно соединенным

I ï-фазным роторным обмоткам 12 и 13

,первой 14 и второй 15 машин двой; ного питания (МДП), m-фазные статор; ные обмотки 16 и 17 которых соединены между собой с вэаимообратным чередованием фаз, а роторы установлены на одном валу с ротором АСГ, при этом

К, ш, п. — целые числа большие единицы. УГПТ также содержит регулируемый источник 18 питания, подключенный силовым выходом к последовательно соединенным статорным обмоткам 16 и 17 первой 14 и второй 15 МДП. . 35

АСГ выполнен с двухфазной роторной обмоткой 3, а вторая МДП - с роторной обмоткой 13, имеющей вдвое большее число витков, чем у роторной обмотки

12 первой МДП, выводы средних точек 40 каждой фазы подключены к силовым выводам одноименных фаз роторной обмотки 12 первой МДП 14, соединенной в звезду, причем концы фаз роторной обмотки 3 АСГ соединены с нейтральной точкой роторной обмотки 12 первой МДП, начало первой фазы через одни управляемые ключи. 6-9 демодулятора — с началами фаэ роторной обмотки 13 второй МДП, а начало вто- рой фазы через другие управляемые ключи 4, 5,10 и 11 демодуляторас концами фаз роторной обмотки 13 второй МДП.

Устройство работает следующим образом.

Источник 18 питания переменного напряжения с изменяемой частотой и амплитудой выходного напряжения питает синусоидальным переменным ТО» ком требуемой частоты (йЕ) скольжения АСГ статорные обмотки 16 и 17

МДП, которые создают магнитные поля с взаимопротивоположными направлениями вращения и круговой частотой ,ф(д =2Ь Е.

При вращении приводного вала в роторных обмотках первой и второй

МДП наводятся ЭДС, пропорциональные соответственно е „= s in f(td +да) t + 4, );

I е,= з Q/(cd-dcd) t + .),.

- круговая электрическая частота вращения роторов МДП; — номер фазы роторной обмотки; углы сдвига фаз ротор- ) ных обмоток.

Поскольку роторная обмотка 12 первой МДП и та половина роторной обмотки 13 второй МДП, которая через управляемые ключи 6-9 демодулятора подключена к началу первой фазы роторной обмотки 3 АСГ, соединены встречно, то их результирующая ЭДС дсг1 е ; — е „=

2 sin (аы t) cos(cdt+ с ); поскольку роторная обмотка 12 первой МДП и та половина роторной обмотки второй МДП, которая через уп- равляемые ключи 4,5,10 и 11 демодулятора подключена к началу второй фазы роторной обмотки АСГ, соединены согласно, то их результирующая ЭДС едсг =, 2 cos (glcI t) sin Qt+ Ц,.).

20

S 14959 модулируют вторые результирующие ЭДС по низкочастотной огибающей, что определяет питание второй фазы роторной обмотки АСГ косинусоидальным пе5 ременным током с той же частотой.

Указанные токи, протекающие по роторной обмотке 3 АСГ, создают вращающееся магнитное поле с круговой частотой dM. Следовательно, с учетом 1О вращения приводного вала в фазах статорной обмотки 2 АСГ и на выходе

УГПТ наводятся ЭДС е = sin (Go+AM) t;

2В и

e = зin (o3tdcu) t+ — — /

В 3

21i е . = si n ((Мдю) t — — -(31 где знак + или — перед ды задается демодулятором и соответствует согласному или встречному направлению вращения магнитного поля относительно направления вращения приводного 25 вала.

Частота выходного напряжения устройства генерирования переменного тока зависит от частоты питающего напряжения роторной обмотки АСГ, зна- 30 чение которой определяется выходной частотой,d f регулируемого источника питания. При этом частота скольжения ИДП, равная частоте скольжения

АСГ, оказывается незначительной. Регулируемый источник 18 питания, не35 посредственно воздействуя на ток возбуждения ИДП, задает величину наводимых в их роторных обмотках ЗДС и тем самым обеспечивает регулирование 40 тока возбуждения, а следовательно, и выходного напряжения АСГ. Качество выходного напряжения УГПТ зависит, помимо ряда конструктивных параметров АСГ, от,степени несинусоидальности кривой его тока возбуждения, формируемого демодулятором, и опре .деляется соотношением между несущей с) и модулирующей аю частотами и числом выходных фаз демодулятора: повышение качества выходного напряжения устройства обеспечивается увеличением отношения частоты вращения приводного вала к частоте выходного напряжения регулируемого источника, 18 питания, а также числа фаз роторных обмоток ИДП.

Последовательное соединение ста.:торных обмоток ИДП позволяет взаимно

77 6

oêîìëåíñHðîü. 1 ь их противо-ЗД бл,годаря противо; оложным знакам гкзл,жения этих машин, что абеспечл-.éåò минимальное зн;,.ение установленной лои.:ности регулируемога исто .ника питал»я и его предельно высс ки- массогабаритные показатели. УГПТ обладает высокими массогабаритными показателями, поскольку незначительное . по величине скольжение ИДП обеспечивается при небольших массе и габаритах ИДП. Дополнительное снижение массы и габаритов УГПТ достигается за счет улучшения использования по току роторной обмотки первой ИДП, " так как каждая фаза этой обмотки участвует в синтезировании напряжения всех фаз роторной обмотки АСГ.

Улучшение формы выходного напряжения УГПТ достигается за счет высокой степени синусоидальности выходного напряжения демодулятора, питающего обмотку ротора АСГ, имеющей мес. то при малой разности амплитуд ЭДС роторных обмоток ИДП, величина которой прямо пропорциональна частоте вращения магнитных полей этих машин относительно роторов и разности их токов возбуждения.

При этом за счет последовательного соединения статорных обмоток ИДП их токи возбуждения одинаковы, а частоты вращения магнитных полей относительно роторов определяются частотой выходного напряжения регулируемого источника питания и малы по величине.

Формула из обретения

Устройство генерирования переменного тока, содержащее асинхронизированный синхронный гецератор со статорной обмоткой, силовые выводы которой связаны с выходом устройства генерирования переменного тока, и

К-фазной роторной обмоткой, подключенной силовыми выводами через управляемые ключи демодулятора к последовательно соединенным и-фазным роторным обмоткам первой и второй машин двойного источника, m-фазные статорные обмотки которых соединены между собой со взаимообратным чередованием фаз, а роторы установлены на одном валу с ротором асинхронизированного синхронного генератора, при этом

К, m п — целые числа, большие единицы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1495977

Составитель А.Акимов

Техред Я.Ходанич Корректор " Гунько

Редактор И.Шулла

Заэсаз 4285/55 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина, 101 что, с целью снижения массы и габаритов, улучшения формы выходного напряжения устройства генерирования переменного тока, введен m-фазный регулируемый источник питания, под5 ключенный силовым выходом к последовательно соединенным статорным обмоткам первой и второй машин двой ного питания.

2. Устройство по п.1, о т л и— ,ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью снижения массы и габаритов устройст,âà, асинхрониэированный синхронный генератор выполнен с двухфазной роторной обмоткой, а вторая машина двойного питания — с роторной обмот.кой, имеющей вдвое большее число

:витков, чем у роторной обмотки первой машины двойного питания, и выводы средних точек каждой фазы подключены к силовым выводам одноименных фаз роторной обмотки первой машины двойного питания, соединенной в звезду, причем концы фаз роторной обмотки асинхронизированного синхронного генератора соединены с нейтральной точкой роторной обмотки первой машины двойного питания, начало первой фазы через одни управляемые ключи демодулятора соединены с началами фаз роторной обмотки второй машины двойного питания, а начало второй фазы через другие -управляемые ключи демодулятора — с концами фаэ роторной обмотки второй машины двойного питания.