Автономная электростанция

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 584386

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.03.76 (21) 2330795/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 21.12.77 (51) М. Кл.а Н 02J 3/00

Н 02Р 9/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.311.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Орлов и В. В. Сапожников (71) Заявитель (54) АВТОНОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для использования, например, в автономных электроэнергетических системах, на судах различного назначения.

Известны автономные электростанции переменного тока, содержащие не менее двух синхронных генераторов, подключенных к шинам распределительного устройства, причем один из генераторов подключен через управляемый статический выпрямитель-инверторный каскад (1). Такие электростанции обеспечивают высокую стабильность частоты напряжения на шинах распределительного устройства (щита) в динамических режимах.

Недостаток их заключается в значительной потере энергии. Современные управляемые статические выпрямительно-инверторные каскады имеют КПД 0,75 — 0,8. Таким образом, 20 — 25% энергии одной энергетической установки судовой электростанции теряется и требуются сложные инженерные системы для удаления тепла. Кроме того, инвертор не позволяет получить высокое качество формы кривой выходного напряжения. Так величина искажения формы кривой напряжения инвертором составляет 10 — 12, Наиболее близким к изобретению техническим решением является автономная электростанция, содержащая шины распределительного щита, к которым подключены синхронный и асинхронный генераторы, и управляемый выпрямительно-инверторный каскад (2J Однако в связи с тем, что выгрямительно-инверторный каскад включен в силовую цепь нагрузки, потери энергии на этой электростанции велики.

Целью изобретения является уменьшение потерь электроэнергии. Это достигается тем, 1р что предлагаемая электростанция снабжена возбудительной асинхронной машиной, ротор которой электрически и механически связан с ротором асинхронного генератора, статор подключен к выходу инвертора выпрямитель15 но-инверторного каскада, а выпрямитель этого каскада подключеп на шины распределительного щита.

На чертеже дана структурная схема описываемой электростанции.

Электростанция содержит шины 1 распределительного щита, к которым параллельно подключены синхронный генератор 2 и асинхронный генератор 3 с синхронным принудительным потоком, и возбудительную асинх25 ронную машину 4, подключаемую через инвертор 5 и выпрямитель 6. Ротор синхронного генератора 2 механически соединен с первичным источнпком энергии 7, а роторы возбудительной асинхронной машины 4 и асинх30 ронного генератора 3 с принудительным синх584386 в ) Ф

Составитель К. Фотина

Редактор А. Пейсоченко Текред А. Камышникова Корректор Л. Деиискина

Подписное

Заказ 2793/11 Изд. Хо 1037 Тираж 917

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ронным потоком соединены между собой электрически и механически, а также механически соединены с первичным источником энергии 8.

Высокая стабильность частоты и напряжения на шинах распределительного щита при небольшой потере энергии обеспечивается асинхронным генератором с синхронным принудительным потоком, так как на его ротор независимо от его частоты вращения подается возбуждение с частотой скольжения, чем создается соответствующая частота вращения магнитного потока, необходимая для обеспечения частоты напряжения 50 Гц на зажимах его статорной обмотки. Возбуждение асинхронного генератора осуществляется от возбудительной асинхронной машины 4, на статор которой от инвертора 5 подается трехфазное напряжение частотой 50 Гц. Инвертор 5 через выпрямитель 6 подключается к шинам распределительного щита. Подключение статорной обмотки возбудительной асинхронной машины 4 к источнику (инвертору 5) с частотой напряжения 50 Гц обеспечивает возникновение в роторе напряжения частотой, равной частоте скольжения, а так как скольжение асинхронной машины и асинхронного генератора одинаково и роторы их электрически соединены, в асинхронном генераторе независимо от скорости вращения его ротора создается вращающийся магнитный поток, обеспечивающий на зажимах статорной обмотки генератора 3 напряжение частотой

50 Гц. Изменяя амплитуду напряжения, подводимого к статорной обмотке возбудительной асинхронной машины 4, можно регулировать величину напряжения на зажимах статорной обмотки асинхронного генератора 3.

Таким образом, на шинах распределитель5 ного шита поддерживается напряжение частотой 50 Гц как в статических, так и динамических режимах.

Предлагаемая электростанция позволяет значительно уменьшить потери энергии, так

10 как выпрямительно-инверторный каскад включен в цепь возбуждения генератора и его мощность не превышает 10 /о мощности генератора.

Формула изобретения

Автономная электростанция, например судовая, содержащая шины распределительного шита, к которым подключены синхронный и асинхронный генераторы, и управляемый

20 выпрямительно-инверторный каскад, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения потерь энергии, она снабжена возбудительной асинхронной машиной, ротор которой электрически и механически связан с ротором

25 асинхронного генератора, статор подключен к выходу инвертора выпрямительно-инверторного каскада, а выпрямитель этого каскада подключен на шины распределительного щита.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 470886, кл. Н 02J 3/00, 1972.

2, Авторское свидетельство СССР № 233050, 3S кл. Н 02Р 9/14, 1966.