Автономный источник питания стабильной частоты

 

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для создания автономных источников питания, требующих стабильной частоты выходного напряжения при переменной скорости вращения привода (транспортных и самоходных машинах, самолетах, судах, на ветроэлектростанциях и т.п.).

Автономный источник питания стабильной частоты предназначен для получения стабильной и регулируемой частоты, работая при переменных частотах вращения двигателя. Он содержит две асинхронные машины, установленные на одном валу и расположенные в одном корпусе. Роторные обмотки машин подключены к источнику переменного тока стабильной частоты таким образом, что одна из них работает в режиме электромагнитного тормоза, а другая - в виде асинхронного генератора. Якорная обмотка электромагнитного тормоза выполнена в виде обычной трехфазной обмотки. На статоре асинхронного генератора расположено три идентичных трехфазных обмотки, уложенных в одни и те же пазы. Выводы выходной обмотки электромагнитного тормоза подключены к нулевым точкам якорных обмоток асинхронного генератора.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для создания автономных источников питания, требующих стабильной частоты выходного напряжения при переменной скорости вращения привода (транспортных и самоходных машинах, самолетах, судах, на ветроэлектростанциях и т.п.).

Известен источник трехфазного напряжения стабильной частоты (а.с. 1149357 СССР, Н02М 5/48, Н02К 29/00, опубл. 17.04.85), выполненный в виде двух асинхронных машин, роторы которых соединены механически, а их статорные обмотки соединены между собой последовательно и подключены к полупроводниковому коммутатору, асинхронный возбудитель, установленный на одном валу с первой и второй асинхронными машинами, статорная обмотка асинхронного возбудителя подключена к источнику стабильной частоты, а его роторная обмотка связана с роторной обмоткой одной из асинхронных машин, роторные обмотки первой и второй асинхронных машин связаны между собой с обратным порядком чередования фаз.

Недостатком указанного устройства является сложность конструкции и недостаточно высокие массогабаритные показатели электромашинного генератора обусловленные необходимостью использования дополнительного источника стабильной частоты, а также наличием контактных колец и щеток, снижающих его надежность.

Наиболее близким по техническому решению является машинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты, содержащий первую и вторую асинхронные машины, роторы которых соединены последовательно и подключены к полупроводниковому коммутатору, асинхронный возбудитель, установленный на одном валу с первой и второй асинхронными машинами, статорная обмотка асинхронного возбудителя подключена к источнику стабильной частоты, а его роторная обмотка связана с роторной обмоткой одной из машин, роторные обмотки первой и второй асинхронных машин связаны между собой с обратным порядком чередования фаз. Асинхронные машины этого источника размещены в одном корпусе, трехфазная обмотка первой асинхронной машины подсоединена к нулевым точкам трех уложенных одни и те же пазы трехфазных статорных обмоток второй асинхронной машины, статорная обмотка асинхронного возбудителя соединена с фазосдвигающим устройством, подключенному к выходу полупроводникового коммутатора.

Недостатком указанного устройства является низкая надежность, сниженные массогабаритные показатели из-за наличия асинхронного возбудителя и отсутствия регулирования напряжения подаваемого на роторные обмотки.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышение надежности системы и улучшении массогабаритных показателей.

Указанный технический результат достигается автономным источником стабильной частоты, содержащим две асинхронных машины, статорные обмотки которых соединены последовательно и подключены к нагрузке через преобразователь частоты с непосредственной связью, а роторные обмотки питаются с обратным порядком чередования фаз, при этом роторные обмотки подключены к выходу преобразователя частоты через регулятор напряжения и фазосдвигающее устройство, которое обеспечивает самовозбуждение источника.

На чертеже представлена электрическая схема машинно-вентильного источника трехфазного напряжения стабильной частоты.

Источник содержит первую 1 и вторую 2 асинхронные машины, установленные на одном валу и расположенные в одном корпусе, роторные обмотки 3 и 4 которых соединены электрически. Статорная обмотка 5 первой 2 асинхронной машины подсоединена к нулевым точкам трех уложенных в одни и те же пазы трехфазных статорных обмоток 6 второй 1 асинхронной машины, выходы этих обмоток соединены с входами полупроводникового коммутатора 7. Роторные обмотки 3 и 4 подключены к регулятору напряжения 9 и фазосдвигающему устройству 8, которые подключены к выходу полупроводникового коммутатора 7.

Устройство работает следующим образом.

Огибающие результирующих ЭДС обмоток, подключенных к первому коммутатору, сдвинуты по отношению к огибающей ЭДС обмоток, подключенных ко второму коммутатору на 1/6 периода тока возбуждения, или на треть собственного периода. Аналогичным образом можно установить, что огибающие результирующих ЭДС обмоток, соединенных с третьим силовым коммутатором, сдвинуты по отношению к огибающим ЭДС обмоток, подключенных к первому коммутатору на 1/3 их собственного периода.

Таким образом повышение надежности работы устройства достигается тем, что одинаковая полюсность соединения роторных обмоток исключает необходимость в асинхронном возбудителе. Также в схеме присутствует регулятор напряжения и фазосдвигающее устройство, которое обеспечивает самовозбуждение источника.

Автономный источник стабильной частоты, содержащий две асинхронных машины, статорные обмотки которых соединены последовательно и подключены к нагрузке через преобразователь частоты с непосредственной связью, а роторные обмотки питаются с обратным порядком чередования фаз, отличающийся тем, что роторные обмотки подключены к выходу преобразователя частоты через регулятор напряжения и фазосдвигающее устройство, которое обеспечивает самовозбуждение источника.



 

Похожие патенты:

Модель относится к электрическим системам и может быть использована для снабжения электрической энергией потребителей местного значения; в качестве источника электрической энергии на транспортных объектах при частоте генерируемого напряжения от 50 до 400 Гц и более; для параллельной работы с другими электрическими системами, в т.ч. с централизованной. Техническим результатом от работы данной системы является ее упрощение, удешевление и увеличение надежности. Технический результат достигается тем, что в системе энергоснабжения, включающей генератор, приводимый первичным двигателем, синхронный компенсатор и конденсаторную батарею, связанные своими выходными шинами с общей шиной электроснабжения, генератор выполняется асинхронным.

Изобретение относится к области диагностики электрических машин, в частности, к устройствам диагностики относительного эксцентриситета ротора асинхронных двигателей
Наверх