Электроэнергетическая установка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>930491 (6 I ) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлеио24.10.80 (21) 2997451/24-07 с присоединением заявки №(23) Приоритет

0публиковаио23.05.82, Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описаиия23 05 82 (5!)М. Кл.

Н 02 3 3/46

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313. . 36.072. 85 (088.8) В. В; Вартош (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Изобретенв относится к электротех-! нике и предназначено для обеспечения устойчивой параллельной работы несколь ких генераторов постоянного тока.

Известны электроэнергетические установки, содержащие генераторы постоянного тока, в которых устойчивая параллел1 ная работа обеспечивается с помощью специальных уравнительных цепей и балластных сопротивлений (1J;

Однакс1 обеспечивая устойчивую параллельную работу генераторов, такие электроустановки имеют значительные потери мощности (до 10%) на балластных сопрстивлениях, а необходимость введения специальных уравнительных цепей затрудняет, а в некоторых случаях делает невозможным включение на параллельную работу генераторов постоянного тока, разнесенных в пространстве.

Наиболее близкой к предлагаемой является электроэнергетическая установка содержащая генераторы постоянного тока, включенные параллельно через вентили

2 защиты от обратного тока, причем одни якорные зажимы генераторов соединены между собой, и регуляторы напряжения генераторов, один вход каждого из которых включен на напряжение соответствую. щего генератора. В таких установках имеются знакочувствительные органы, предназначенные для равномерного распределения нагрузки между генераторами (21.

Сднако известное устройство практически не может обеспечить устойчивой параллельной работы генератбров при различных частотах вращения роторов, что особенно сказывается при резком измене;15 нии частоты вращения одного или нескольких генераторов электроустановок. Кроме того, в известных электроустановках не исключается необходимость введения дополнительных гальванических связей между регуляторами напряжения.. Причем с увеличением числа работающих генераторов (больше 3) резко возрастает количество связей между регуляторами напря930491 жения, а следовательно, уменьшаются показатели надежности электроустановки в целом.

Недостатком известных технических решений является и то обстоятельство1 5 что схемное и конструктивное исполнение регуляторов напряжения зависит от расположения каждого данного",генератора в системе (изменяется количество гальванических связей), что делает невоз- tp можным использование в системе генераторов с унифицированными регуляторами напряжения. В известных технических решениях сохраняется неравномерность тока нагрузки генераторов (до 3%), что снижает коэффициент использования мощности генераторов в электроустановке.

Ilenb изобретения - повышение устой- чивости параллельной работы нескольких генераторов различной мощности и повышение коэффициента использования мощности генераторов.

Указанная цель достигается тем, что электроэнергетическая установка снабжена ограничителями тока непрерывного действия каждого генератора, включенными между другими якорными зажимами генераторов и вентилями зашиты, а два выхода ограничителя тока подключены к регулятору напряжения. 30

Кроме того, ограничители тока непрерывного действия содержат трансформатор тока без сердечника, включенный в плюсовую цепь генератора, выводы трансформатора тока подключены к вы35 прямителю, параллельно зажимам постояного тока которого включены переменный резистор, через диод резистора конденсатор и через стабилитрон база-эмиттерный переход управляющего транзистора, коллектор которого соединен с регулятором напряжения.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемой установки, на фиг. 2схема ограничителя тока для полупровод45 никового регулятора напряжения.

Электроустановка содержит несколько генераторов 1, 2 и 3 с обмотками возбуждения и полупроводниковые регуляторы 4-6 напряжения, обеспечивающие поддержание .постоянства напряжения генераторов с точностью — + 2%, ограничите ли 7 - 9 тока, которые включены в анод» ную цепь разделительных диодов 101 2. Ограничители тока автоматически нижают напряжение генератора при достижении номинальной величины тока нагрузки 13 каждым из генераторов, благодаря чему исключается возможность перегрузки отдельных генераторов.

Регуляторы напряжения изменяют ток в обмотках возбуждения пропорционально величине отклонения напряжения генератора от уровня, заданного первоначальной уставкой . Это отклонение может быть

/ вызвано изменениями тока нагрузки генераторов, частоты вращения, температуры окружающей среды.

Электроустановка работает следующим образом.

Предположим, что напряжение генератора 1 выше, чем у остальных генераторов в системе. При увеличении нагрузки на электроустановку генератор 1 первым будет отдавать ток в нагрузку. При достижении током нагрузки величины равной номинальному току генератора срабатывает ограничитель тока, который плавно снизит напряжение генератора 1, обеспечив тем самым защиту генератора от перегрузки и нагружение соседнего генератора. При дальнейшем увеличении тока наг рузки произойдет нагружение соседнего генератора до номинальной величины и т. д.

При потребляемой мощности, равной сумме мощностей генераторов, все генераторы электроустановки будут нагружены номинальным током, а напряжение на нагрузке снизится до величины, определяемой установкой" напряжения отстающего генератора".

Таким образом, в электроустановке обеспечивается устойчивая параллельная работа без перегрузки отдельных генераторов при коэффициенте использования мощности генераторов равном 1.

Ограничитель тока нагрузки (фиг. 2) состоит из трансформатора 14 тока, выпрямительного моста 15, переменного резистора 1 6, резистора 17, диода 18, конденсатора 19, стабилитрона 20, резистора 21 и управляющего транзистора

22.

Ограничитель тока работает следующим образом.

Ток нагрузки имеет постоянную и переменную составляющие, причем величина переменной составляющей зависит от величины тока нагрузки. Благодаря этому на вторичной обмотке трансформатора при увеличении тока нагрузки возникает переменное напряжение, которое после выпрямителя 15 прикладывается к стабилит рону. При достижении величины напряже-. нкя стабилизащии стабилитрона он открыS 9304 вается. При этом по цепи база - эмиттер транзистора 22 потечет ток и он откроет ся.

Эмиттер — коллекторный переход транзистора 22 включается параллельно стабилитрону опорного напряжения в измерительном органе регулятора напряже ния. При открывании транзистора 22 стабилитрон шунтируется, что приводит к снижению напряжения на выходе генера- 10 тора. Резистор 16 схемы служит для плавной регулировки величины тока ограничения.

Конденсатор 19 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения и обеспечивает зашиту от ложных срабатываний ограничителя при резких изменениях нагрузки от 0 до 100%.

Резистор 21 обеспечивает надежное закрытие транзистора 22. Трансформатор тока выполняется без сердечника и конструктивно представляет собой отрезок провода полюсовой цепи генератора, на 25 который поверх изоляции намотана повышающая вторичная" обмотка. Это сделано с целью обеспечения постоянства параметров трансформатора при изменениях тока нагрузки генератора. 30

Использование предлагаемой электроэнергетической установки, генераторы которой включаются на параллельную работу через разделительные диоды, а регуляторы .напряжения оснашены ограничителями тока непрерывного действия, позволяет обеспечить длительную устойчивую параллельную работу генераторов без применения выравниваюших связей и перегрузки отдельных генераторов.

01 6

Формула изобретения

1. Электроэнергетическая установка, содержашая генераторы постоянного токе, 1 включенные параллельно через вентили зашиты от обратного тока, причем одни якорные зажимы генераторов соединены между собой, и регуляторы напряжения каждого генератора, один вход каждого из которых включен на напряжение соответствующего генератора, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости параллельной работы нескольких генераторов различной мошности и повышения коэффициента использования мошности генераторов, она снабжена ограничителями тока непрерывного действия каждого генератора, включенными между другими якорными зажимами генераторов и вентилями зашиты, а два выхода ограничителя тока подключены к регулятору напряжения.

2. Установка по и, 1, о т л и ч а— ю ш а я с я тем, что, ограничители тока непрерывного действия содержат трансформатор тока без сердечника, включе ный в плюсовую цепь генератора, выводы трансформатора тока подключены к выпрямителю, параллельно зажимам постоянного тока которого включены пе ременный резистор, через диод рсэисто ра конденсатор и через стабилитрон базоэмиттерный переход управляюшего транзистора, коллектор которого соединен с регулятором напряжения, ИстОчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бертинов А. Н. Авиационные электр рические генераторы. Оборонгиз,, 1959, с. 571-591.

2. Авторское свидетельство СССР

М 687531, кл. Н 02 3 3/46, 19 77.