Автономная система энергоснабжения

 

О Il И С А Н И Е ()849374

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснии

Социалистичеснии

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5a)M. Кл.

Н 02 J 3/00

Н 02 P 9/10 (22) Заявлено 12. 10. 79 (21) 2826807/24-07 с присоединением заявки РЙ (23) П риорнтет

1ввуАарствэииый комитет

СС.CP по делам . иаабретений и открытий

Опубликовано 23.07.81. Бюллетень,% 27 (53) УДК. 629 ° 13 ° . 066. 001. 12 (088, 8) Дата опубликования описания 03.08.8 1

Г (72) Авторы изобретения Б.С.Писанников, А.Ф. Громов, В. В Иващенко и -. Г";й":(йк1 тттй

t (7I ) Заявитель (54) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах энергоснабжения преимущественно для систем энергоснабжения с импульсными нагрузками.

Известны автономные системы энерго5 снабжения, содержащие генератор и регулятор напряжения, вход которого .подключен к шинам питания нагрузки, а выход — к обмотке возбуждения генератора jl3 °

Недостатком такой ситсемы энергоснабжения является низкая точность поддержания напряжения при литании по-. требителей с импульсными характерис15 тиками.

Известны системы энергоснабжения, в которых для улучшения качества электроэнергии при включении и отключении потребителей установлен дополнительный.инвертор, подключенный к тем же шинам нагрузки, и накопитель энергии, связанный с инвертором.

В такой энергосистеме инвертор выполняет роль дополнительной нагрузки при "всплесках" напряжения и;источника энергии при ."провалах" (2).

Недостаткбм этой системы энергос,4абжения является ее высокая стоимость и сложность.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является автономная система энергоснабжения, содержащая генератор, якорная цепь которого соединена с импульсной нагрузкой, датчик тока, включенный между генератором и импульсной нагрузкой, датчик режима работы импульсной нагрузки и регулятор напряжения, один вход которого соединен с якорными цепями ге-. нератора, а выход — с обмоткой возбу- . ждения. генератора.

Обратная связь по току в этой системе выполнена в виде соединенных последовательно датчика тока, дросселя насыщения и усилителя и включена на вход регулятора напряжения (3).

3 849374

Недостаток этой энергосистемы заI ключается в том, что для сохранения устойчивости системы необходимо уменьшить коэффициент усиления контура регулирования по отклонению напряжения 5 1

1 что ухудшает точность регулирования напряжения в те прериоды работы, когда импульсный потребитель не включен.

Цель изобретения — повышение точности регулирования. 10

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены низкочасто- . тный демодулятор 1-ой гармоники, фа-зосдвигающей блок, логический элемент

1I 11

И, функциональный преобразователь,, ls пороговый элемент, блок задержки времени, триггер и задатчик уровня напря- о жения, причем выход датчика тока че— рез низкочастотный демодулятор 1-ой гармоники, фазосдвигающий, блок и триг — 20 гер соединен с одним входом логического элемента "H" другой вход которого через блок задержки времени и пороговый элемент соединен с выходом переменного тока (якорными цепями) генератора, третий вход логического элемента "И" соединен с одним из входов функционального преобразователя, вторым входом фазосдвигающего блока н и выходом датчика режима работы им- 30 пульсной нагрузки, а выход логичесг кого элемента "И" подключен ко второму входу функционального преобразователя, выход которого подключен ко второму входу регулятора напряжения, а выход задатчика уровня напряжения соединен со вторым входом порогового элемента.

На чертеже представлена блок-схема

40 автономной системы энергоснабжения.

Система содержит генератор 1, вход которого соединен с выходом регулятора 2 напряжения, датчик 3 тока, включенный между выходом генератора и входом импульсной нагрузки 4, и датчик 5 режима работы импульсной нагрузки 4, низкочастотный демодулятор

6 i-ой гармоники, фазосдвигающий блок 7, триггер 8, логический элемент

"И" 9, функциональный преобразователь

10, пороговый элемент 11, .блок 12 задерержки времени и задатчик 13 уровня напряжения, причем выход датчика 3 тока через низкочастотный демодулятор 6, фазосдвигающий блок 7 и триггер 8 соединен с первым входом логического элемента "И" 9, второй вход которого через блок 12 задержки времени и порр4 овый элемент 11 соединен с выходом генератора 1, третий ход логического элемента "И" 9, соединен с первым входом функционального преобразователя

О, со вторым входом фазосдвигающего блока 7 и выходом датчика 5 режима работы импульсной нагрузки 4, а выход логического элемента "И" 9 — со вторым входом функционального преобразователя 10. Задатчик 13 уровня напряжения соединен со вторым входом порогового элемента 11.

Система энергоснабжения работает следующим образом.

Стабилизация генератора 1, когда импульсная нагрузка 4 не включена, существляется регулятором 2 напряжения. Включение импульсной нагрузки 4 характеризуется появлением модуляции напряжения генератора 1, искажением синусоидальной формы кривой налряжения генератора 1 из-за ухудшения нагрузки и некоторым увеличением среднего уровня напряжения генератора 1, ак как измерительный офган регуляора 2 реагирует на величину выпрямленного напряжения, а не на амплиуду переменного напряжения. Входой сигнал с датчика 3 тока попадает низкочастотный демодулятор 6 i-ой армоники, где из этого сигнала выделяется 1-ая, например первая, гармоника сигнала модуляции. Эта низкочастотная гармоника, пройдя фазосдвигающий блок 7, который служит для регулировки сдвига фазы полезного сигнала, попадает на вход триггера

8. Последний формирует прямоугольный сигнал той частоты, которую имеет выделенная демодулятором 6 гармоника. Выходной сигнал триггера 8, пройдя логический элемент. "И" 9 и функ- циональный преобразователь 10, поступает в регулятор 2 напряжения, Наличие дополнительного управляющего сигнала на входе регулятора 2 (сиг,— нала прямоугольной формы от цепи токовой. обратной связи) приводит к обратной модуляции напряжения генератора 1, что существенно снижает модуляцию от тока нагрузки. При та— кой компенсации не требуется точного отслеживания формы модулирующего напряжения, что позволяет осуществить обратную связь по току простыми средствами.

Ток, потребляемый импульсной нагрузкой 4, меняется в зависиомсти от ре5 8493 жима работы нагрузки 4 и может иметь два и более различных уровня, например холостой ход, 507 и IOX. номинального значения и столько же значений угла сдвига фазы. В фазосдвигатющем блоке 7 по сигналу датчика 5 режима работы производится ступенчатый сдвиг фазы сигнала демодулятора 6, пропорциональный току нагрузки 4. Функциональный преобразователь 10 по сигна- 1о лу от датчика режимы работы производит соответствующую коррекцию амплитуды сигнала, поступающего на вход регулятора 2. В качестве функционального преобразователя может быть использован делитель напряжения.

Исключение ложного включения токовой обратной связи производится с помощью логического элемента "И" 9, срабатывающего .при наличии двух бло- 20 кирующих сигналов, от датчика 5 режима работы и от элемента ll. Выходной сигнал порогового элемента 11 появляется лишь в том случае, если изза искажения формы кривой синусоиды 2 рост ее амплитуды до величины, превышающей эталонное напряжение задатчика уровня напряжения. Это исключает ложное включение обратной связи при колебаниях напряжения в переходных 30 процессах, что повышает точность регулирования напряжения на импульсной нагрузке.

Формула изобретения

Автономная система энергоснабжения

1 содержащая r енер атор, выход перемен" ного тока которого соединен с импуль- о сной нагрузкой, датчик тока, включенный между генератором и импульсной нагрузкой, датчик режима работы импульсной нагрузки и регулятор напряжения, один вход которого соединен 45

74 с выходом переменного тока генера— тора, а выход регулятора напряженияс управляющим входом генератора, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с цсЬгью повышения точности регулирования на" пряжения, дополнительно введены низкочастотный демодулятор i-ой гармоники, фазосдвигающий блок, логический элемент "И", функциональный преобразователь, пороговый элемент, блок задеожки времени, триггер и задатчик уровня напряжения, причем выход датчика тока через низкочастотный демодулятор i-ой гармоники, фазосдвигающий блок и триггер связан с одним входом логического элемента "И", другой вход которого через блок задержки времени и пороговый элемент соединен с выходом перменного тока генератора, И )I третий вход логического элемента И соединен с одним из входов функционального преобразователя, вторым входом фазосдвигающего блока и выходом датчика режима работы импульсной нагрузки, а выход логического элемента

"И" подключен ко второму входу функционального преобразователя, выход которого подключен ко второму входу регулятора напряжения, выход задатчика уровня напряжения соединен со вторым входом порогового элемен га.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Основы электрооборудования летательных аппаратов, под ред. Д,Э.Брускина, M. "Высшая школа", 1978, с. I 76.

Ф

2. Лазарев И.А. Синтез структуры систем электроснабэения летательных аппаратов. M. "Иашиностроение", 1976 с. 220.

3. Морозовский В.Т. Системы электроснабжения летательных аппаратов.

M. "Машиностроение", 1973, с. 165.

849374

Составитель А. Головченко

Редактор Н.Пушненкова Техред М. Рейвес

Корректор В.Бутяга

Подписное филиал ППП ."Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 л

Заказ 6108/71 Тираж 675

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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