Регулируемая электроэнергетическая установка переменного тока

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 597 046 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

2 (51) М. Кл, Н 02 У3/00

Н 02 P 9/46 (22) Заявлено 12.01,76 (21) 2313611/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.03.78. Бюллетень №9 (45) Дата опубликования описаниями.QF.. 78.

Гасударственный камнтет

Совета Министров СССР по делам нэооретеннй н открытий (53) Ъ ДК 621.313..332.072.2 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. Ф. Яламов (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

УСТАНОВКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение предназначено для автоматического регулирования напряжения асинхронных генераторов.

Известны различные электроэнергетические установки переменного тока со схемой регулирования напряжения с использованием нелинейных конденсаторов — варикондов (1). Однако они не обеспечивают достаточной точности поддержания напряжения.

Наиболее близкой к изобретению является установка, содержащая асинхронный генератор, о нерегулируемые конденсаторы, включаюшиеся между фазами генератора, нелинейные конденсаторы с электрически управляемой емкостью, подключенные к фазам генератора по схеме звезда, дроссели, включенные через цепи управления нелинейных конденсаторов на выход 15 выпрямителя, и грансформатор напряжения, зажим первичной обмотки которого подключен к фазе асинхронного генератора (2).

Недостаток указанной установки заключается в сложности конструкции элементов установки и технологии их изготовления, а также в наличии большого количества элементов схемы, так как измеритель напряжения выполнен со встроенным выпрямителем, выход которого питает обмотку управления магнитного усилителя с обратной связью.

Целью изобретения является упрощение установки.

Указанная цель достигается тем, что в установку, содержашую асинхронный генератор с обмоткой статора по схеме звезда с выведенным нулем, нерегулируемые конденсаторы, включенные между фазами генератора. нелинейные конденсаторы с электрически управляемой емкостью, подключенные к фазам генератора по схеме звезда, дроссели, включенные через цепи управления нелинейных конденсаторов на выход выпрямителя, и трансформатор напряжения, зажим первичной обмотки которого подключен к фазе асинхронного генератора, включены резистор и трансформатор тока, имеюший одинаковые направления намотки первичной и вторичной обмоток. Второй зажим первичной обмотки трансформатора напряжения подключен к выведенному нулю генератора. Первичная обмотка трансформатора тока включена в фазу генератора, отстаюшую от фазы первичной обмотки трансформатора напряжения на 120 эл. град. Вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения включены последовательно и согласно на вход выпрямителя, а резистор подключен к началу и концу вторичной обмотки трансформатора тока.

597046

4 быть индуктивной, емкостной, активной, либо в любом сочетании относительно друг друга.

При подаче нагрузки на генератор 1 во вторичной обмотке трансформатора тока 7 протекает ток и на резисторе 6 возникает падение напряжения, пропорциональное току нагрузки. Это падение напряжения суммируется со вторичны м напряжением трансформатора напряжения 8 и через выпрямитель 5 подается через дроссели 4 в цепь управления емкостью нелинейных конденсаторов 3. Изменение емкос10 ти нелинейных конденсаторов обеспечивает под. держание напряжения генератора при изменении нагрузки.

Из векторной диаграммы (фиг. 3) видно, что с увеличением активной или индуктивной нагрузки результирующие векторы управляюшего напряжения нелинейных конденсаторов со стороны переменного тока И„,,и Ин„уменьшаются по сравнению с вектором И „, что привод к уменьшению напряжения И (фиг. 1, 2) и тем самым к увеличению емкости нелиней2Э ных конденсаторов. Это, в свою очередь,.приводит к повышению напряжения генератора.

По мере увеличения емкостной нагрузки результирующий вектор И„(фиг. 3) увеличивается, соответственно увеличивается выпрямленное управляющее напряжение И (фиг. 1, 2), 5 что приводит к уменьшению емкости нелинейных конденсаторов, и, следовательно, к уменьшению напряжения асинхронного генератора.

С уменьшением активной, индуктивной или емкостной нагрузки имеет место картина, обратная описанной выше. По мере увеличения или уменьшения любой смешанной симметричной нагрузки на генераторе изменение величины результируюшего напряжения на входе в выпрямитель 5, а, следовательно, и выпрямленного напряжения И, обеспечивает автоматическое регулирование напряжения на генераторе (фиг. 3). Таким ооразом, включение резистора и трансформатора тока, выполненного с одинаковыми направлениями намотки первичной и вторичной обмоток, а также предложенное подключение элементов установки позволяют уменьшить их количество до трех раз, .повысить производительность труда в два ра.за, удешевить установку примерно на 20О О за счет исключения измерителя напряжения со встроенным выпрямителем и сложного в изготовлении и, следовательно, дорогостоящего маг45 нитного усилителя с тремя оомотками и выпрямителем обратной связи.

Формула изобретения

55 бО

Обмотки тр»псформатора напряжения выполнены с одинаковым направлением намотки.

На фиг. 1 представлена схема регулируемой электроэнергетической установки переменного тока; на фиг. 2 — кривая зависимости емкости нелинейных конденсаторов от управляющего напряжения постоянного тока; на фиг. 3 — векторная диаграмма изменения управлявшего напряжения переменного тока нелинейных конденсаторов на входе в выпрямитель- в зависимости от величины и характера нагрузки на асинхронныи генератор.

Регулируемая электроэнергетическая установка состоит из асинхронного генератора 1 с обмоткой статора по схеме звезда с выведенным нулем, нерегулируемых конденсаторов 2, включенных между фазами генератора, нелинейных конденсаторов 3, например, типа вариконд или варикап, с электрически управляемой емкостью, подключенных к фазам генератора по схеме звезда; дросселей 4, включенных через цепь управления нелинейных конденсаторов 3 на выход выпрямителя 5, резистора

6, подключенного к началу и концу вторичной обмотки трансформатора тока 7; трансформатор» 8 напряжения, один зажим первичной обмотки которого подключен к фазе асинхронного

I оператора, а второй зажим подключен к выведенному нулю генератора. Первичная об IQTка трансформатора тока 7 включена в фазу генератора 1, отстаюшую от фазы первичной обмотки трансформатора 8 напряжения на 120 эл. град. Вторичные обмотки трансформаторов ток» 7 и напряжения 8 включены последовательно и согласно на вход выпрямителя 5. Трансформа ор апряжеция 8 и трансформатор тока 7 выполнены с одинаковыми направлениями намотки первичной и вторичной обмоток.

Зависимость емкости нелинейных конденсаторов 3 от управляющего напряжения постоянного тока этих конденсаторов изображена на фиг. 2. На фиг. 3 векторы А, В, С вЂ” напря.кения фаз асинхронного генератора. Вектор

Ит„- — напряжение ..вторичной обмотки трансформатора напряжения. Векторы И„, И,, И „— напряжения на резисторе, при соответственно, емкостной, активной и индуктивной нагрузках генератора. Векторы И„„ И.„

И„„- — суммы векторов напряжений, соответственно, Ит„+Итс, Итн+Ита Итн+Итн.

Регулируемая электроэнергетическая установк» работает следующим образом. Асинхронный генератор 1 приходит во врашение от приводного двигателя до номинальной скорости врашения. Происходит самовозбуждение генератора от емкости конденсаторов 2, нелинейных конденсаторов 3 и остаточного напряжения генератора. При этом нелинейные конденсаторы 3 способствуют самовозбуждению, так как при управляюших напряжениях постоянного тока Ис, близких к нулю, емкость их максимальна. По мере достижения номинального на1fðÿæeíèÿ на клеммах генератора управляющее напряжение достигает величины, обеспечивающей работу нелинейных конденсаторов, например в точке К, (фиг. 2), и режим холостого хода генератора устанавливается. При .том ожидаемая нагрузка на генератор может

Регулируемая электроэнергетическая установка переменного тока, содержашая асинхронный генератор с обмоткой статора по схеме звезда с выведенным нулем, нерегулируемые конденсаторы, включенные между фазами генератора, нелинейные конденсаторы с электрически управляемой емкостью, подключенные к фазам генератора по схеме звезда, дроссели, включенные через цепи управления нелинейных конденсаторов на выход выпрямителя, и трансформатор,напряжения, зажим первичной обмот597046

1S Puz. 1!

Фиг. 2

Puz. 3

Составитель К. Фомина

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 892 Подписное

Редактор И. Тимофеева

Заказ 1163 52

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ки которого подключен к фазе асинхронного генератора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения, установка снабжена резистором и трансформатором тока, выполненным с одинаковыми направлениями намотки первичной и вторичной обмоток, причем второй зажим первичной обмотки трансформатора напряжения подключен к выведенному нулю генератора, первичная обмотка трансформатора тока включена в фазу генератора, отстающую от фазы первичной обмотки трансформатора напряжения на 120 эл. град, вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения включены последовательно и согласно на вход выпрямителя, . резистор подключен к началу и концу вторичной обмотки трансформатора тока, а первичная и вторичная обмотки трансформаторы ныпряжения выполнены с одинаковым направлением намотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Труды Кубанского сельскохозяйственного

Института,вып. 39(67). Краснодар, 1970. с. 103113.

2. Межведомственный научный сборник

«Транспортная кибернетика», № 3, 1973, ст.

В. В. Волошина и А. А. Кузнецова «Экспериментальное исследование системы автоматического регулирования асинхронного генератора повышенной частоты (400 гц! с применением нелинейных емкостей. т.