Электромеханический источник питания

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в устройствах генерирования переменного тока стабильной частоты для систем электроснабжения подвижных объектов. Целью изобретения является улучшение формы и снижение колебаний частоты выходного напряжения, повышение устойчивости и надежности, а также снижение массы устройства. Источник питания содержит дифференциальный 8 и дополнительный 15 редукторы, синхронный генератор 1, синхронный возбудитель 2 с регулятором напряжения 4, подвозбудитель 5, вспомогательную машину 7, обратимый статический преобразователь частоты 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д у Н 02 P 9/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4106925/24 — 07 (22) 21. 08. 86

{46) 15.04,89. Бюл. 11 14 (72) В. В. Бочаров, . С. И. Вольский, В. С. Гершберг, Л. Н. Грачев, Л. И. Кондаков, С.Б.Резников, С.В.Смирнов и И.И.Токарь (53) 621.316.71:621.311 (088.8) (56) Основные электрооборудования летательных аппаратов/Под ред.Д.Э.Брускина. M.: Высшая школа, 1978, с. 1, 82-110, (54) ЭЛЕКТРОИЕХАНИЧЕСК1Ф ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электро„Л0„„1473Î67 А1 технике и может найти примевенне в устр-вах генерирования переменного тока стабильной частоты для систем электроснабжения подвижных объектов.

Целью изобретения является улучшение формы и снижение колебаний частоты выходного напряжения, повышение устойчивости и надежности, а также снижение массы устройства ° Источник питания содержит дифференциальный 8 и дополнительный 15 редукторы. синхронный генератор 1, синхронный возбудитель 2 с регулятором напряжения 4, подвозбудитель 5, вспомогательную машину 7, обратимый статический преоб— разователь частоты 6. 1 ил.

1473О67

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам генерирования переменного тока стабильной частоты, и может быть использовано в автономных системах электроснабжения подвижных объектов.

Цель изобретения — улучшение формы и снижение келебаний частоты выходного напряжения, повышение устой- 10 чивости и надежности, а также снижение массы устройства.

На чертеже представлена функщ ональная схема электромеханического источника питания.

1, t5

Электромеханический источник питания содержит синхронный генератор

1, синхронный возбудитель 2, вращающийся выпрямитель 3, регулятор 4 напряжения, подвозбудитель 5, обрати- 2О мый статический преобразователь 6 частоты, вспомогательную электрическую машину 7 и дифференциальный редуктор 8, ведущий вал 9 .-которогосоединен с силовой установкой 10, ве- 25 домый вал.11 связан с ротором синхронного генератора 1 и ротором подвозбудителя 5, имеющим постоянные магниты, а также с ротором синхронного возбудителя 2, вращающаяся якорная обмотка которого через вращающийся выпрямитель 3 подключена к вращающейся обмотке 12 возбуждения синхронного генератора 1. Неподвижная обмотка 13 возбуждения синхронного 35 возбудителя 2 через регулятор 4 на пряжения подключена к непоцвжкной якорной обмотке подвозбудителя 5, а вспомогательный вал 14 дифференциального редуктора 8 соединен с ротором 4О вспомогательной электрической машины

7, неподвижная якорная обмотка которой подключена к входу обратимого

:статического преобразователя частоты, выход которого подключен.к не- 45 подвижной якорной обработке возбудителя 5, ротор которого связан с ведомым валом 11 дифференциального усилителя через дополнительньгй редуктор 15. 50

В каче ст в е о бр атимого ст атич е ского преобразователя 6 частоты может быть исполвзован тиристорный циклоконвертор или полупроводниковый преобразователь с промежуточным звеном 55 постоянного тока.

Схема регулятора 4 напряжения и схема управления обратимым статичес= ким преобразователем 6 частоты аналогичны схемам управления теми же элементами в известном устройстве.

Дополнительный редуктор 15 необхо-. дим для обеспечения оптимаЛьной частоты вращения ротора подвозбудителя

5, которыи, noxIwo функции nm sHHa регулятора 4 напряжения, выполняет свою основную энергетическую функцию — обмен энергией с вспомогательной электрической машиной 7.

Электрбмеханический источник питания работает следующим образом.

В режиме генерирования электроэнергии в сеть переменного тока частота вращения у ведущего вала 9 изменяется по произвольному закону от минимальной величины д „ до максимальной Ы,, колеблясь относитель1 но номинального значения Я, ц= — (я„нн+

+Я„„,„) ° Ведомый вал 11 имеет стабильную частоту вращения, определяющую стабильную частоту электродвижущей силы, наводимой в неподвижной якорной обмотке синхронного генератора 1, подсоединенной к сети переменного тока. Частота вращения у, вспомогательного вала 14 линейно зависит от Я, причем значению Ян м соответствует значение (3, = О, а значениям 43М„„ и (й „ соответствуют значения -Q« «и +<д, „. Ротор подвозбудителя 5 вращается со стабильной частотой И = const, связанной с частотой вращения ротора синхронногоl генератора 1 постоянным коэффициентом редукции дополнительного редуктора 15.

При частоте вращения Я z Q „ „, вспомогательная, электрическая машича 7 работает в режиме двигателя, потребляя мощность, доставляемую подвозбудителем 5 через обратимый статический преобразователь 6 частоты.

При этом.подвозбудитель работает в режиме генератора, обеспечивая также.питанием регулятор 4 напряжения.

При частоте вращения Q i iQнор, всломогательная электрическая машина

7 работает в режиме генератора, доставляя через обратимый статический преобразователь 6 частоты мощность подвозбудителю 5, который работает в =режиме двигателя, а также обеспечивая питанием регулятор 4 напряжения.

Функция схемы управления сводится к стерилизации частоты выходнorо наз

1473067 а ! возбудителем 5, лереразмеривание которого с учетом использовапия постоянных магнитов с большей энергией и повышающего дополнительного редуктора 15 менее значительно, чем для машин с электромагнитным возбуждением и с меньшей частотой вращения, Формула из обре т ения

Электромеханический источник питания, содержащий синхронный генератор, синхронный возбудитель, вращающийся выпрямитель, регулятор напряжения, подводбудитель, обратимый статический преобразователь частоты, вспомогательную электрическую машину и дифференциальный редуктор, ведущий вал которого предназначен для соединения с силовой установкой, ведомый вап связан с ротором синхронного генератора и ротором подвозбудителя с

Снижение массы устройства обеспечивается благодаря отсутствию компаундирулцего трансформатора и сни жению установленной мощности синхронного .генератора и, соответственно, синхронного возбудителя, так как мошность, потребляемая вспомогательной электрической машиной 7 при минимальных частотах вращения вала силовой установки, доставляется подСоставитель А.Бабак

Техред Д.Сердюкова

Корректор И.Муска

Редактор A. Orap

Заказ 1726/56 Тираж 548 Подписное

ВН1ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 пряжения на неподвижной якорной обмотке подвозбудителя, т.е. к стабилизации частоты вращения ведомого вала 11.

Таким образом, в отличие от известного устройства в предлагаемом электромеханическом источнике питания отсутствуют линейные искажения в форме выходного напряжения, связан— ные с коммутационными процессами в обратимом статическом преобразователе 6 частоты, так как в генераторном режиме. последний не имеет гальванической связи с якорной обмоткой сикх- 15 ронного генератора 1. Также снижены колебания частоты выходного напряжения в переходных процессах (при сбросах и набросах нагрузок) благодаря увеличенной динамической жесткости канала регулирования частоты, обусловленной применением постоянных магнитов на роторе вспомогательной электрической машины 7 и независимостью напряжения якорной обмотки подвозбу- 25 дителя 5 от тока нагрузки синхронного генератора.

Повышается устойчивость системы благодаря независимости канала регулирования амплитуды и частоты вы- 30 ходного напряжения, а также надеж— ность устройства благодаря повышению устойчивости и способности стабилизации частоты вращения ротора синх—

Ронного генеРатоРа 1 при кратковременных коротких замыканиях в его якорной цепи или в сети переменног9 тока. постоянными магнитами, а также с ротором синхронного возбудителя, вращающаяся .якорная обмотка которого через вращающийся выпрямитель подключена к врашающейся обмотке возбуждения синхронного генератора, неподвюкная обмотка возбуждечия синхронного возбудителя через регулятор напряжения подключена к неподвижной якорной обмотке подвозбудителя, а вспомогательный вал дифференциального р"..— дуктора соединен с ротором вспомсгательной электрической машин, неподвижная якорная обмотка которой подключена к входу обратимого статического преобразователя частоты, о т— л и ч а ю m, и и " я тем, что, с целью улучшения формы и снижения колебаний частоты выходного напряжения, повышения устойчивости и надежности, а также снижения массы устройства, выход обратимого статического преоб- разователя частоты подключен к якор ной обмотке подвозбудителя, ротор которого связан с ведомым валом диффе;ренциального редуктора через дополнительный редуктор.