RU121969U1 - AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM - Google Patents

AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM Download PDF

Info

Publication number
RU121969U1
RU121969U1 RU2012125954/07U RU2012125954U RU121969U1 RU 121969 U1 RU121969 U1 RU 121969U1 RU 2012125954/07 U RU2012125954/07 U RU 2012125954/07U RU 2012125954 U RU2012125954 U RU 2012125954U RU 121969 U1 RU121969 U1 RU 121969U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
working
voltage
load
generator
Prior art date
Application number
RU2012125954/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Харитонов
Вадим Викторович Машинский
Сергей Николаевич Завертан
Василий Васильевич Сыроватский
Анатолий Васильевич Сапсалев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Север"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Север" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Производственное объединение "Север"
Priority to RU2012125954/07U priority Critical patent/RU121969U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU121969U1 publication Critical patent/RU121969U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Система стабилизации напряжения переменного тока, содержащая непосредственно связанный с валом первичного двигателя магнитоэлектрический генератор с рабочей и дополнительной обмотками, соединенными по схеме звезда, фильтр, к входам которого присоединены выходные выводы рабочей обмотки, а его выходы подключены к нагрузке, узел сравнения, один из входов которого присоединен к нагрузке, а второй - к источнику задания напряжения нагрузки, управляемый короткозамыкатель, к входному выводу которого подключен выход узла сравнения, отличающаяся тем, что к выходным выводам каждой фазы дополнительной обмотки последовательно присоединяют конденсаторы, вторые выводы которых присоединяют к выходам короткозамыкателя. An AC voltage stabilization system containing a magnetoelectric generator directly connected to the shaft of the primary engine with a working and additional windings connected in a star circuit, a filter to the inputs of which the output terminals of the working winding are connected, and its outputs are connected to the load, a comparison unit, one of the inputs which is connected to the load, and the second to the source of setting the load voltage, a controlled short-circuiter, to the input terminal of which the output of the comparison unit is connected, characterized in that capacitors are sequentially connected to the output terminals of each phase of the additional winding, the second leads of which are connected to the outputs of the short-circuit.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при проектировании источников питания, выполненных на основе механоэлектрических систем генерирования, применяемых в летательных аппаратах, судах, других транспортных средствах и автономных объектах.The proposed utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the design of power supplies based on mechanoelectric generation systems used in aircraft, ships, other vehicles and autonomous objects.

Известны системы стабилизации напряжения переменного тока при изменении скорости вращения в широком диапазоне [Электрооборудование летательных аппаратов: учебник для вузов. Т. 1, под ред. С.А.Грузкова. - М.: Издательство МЭИ, 2005 г. с.180-184], которые содержат бесконтактные генераторы с комбинированным возбуждением. Повышенные массогабаритные показатели электромеханического преобразователя и высокая трудоемкость изготовления ограничивают применение таких систем.Known systems for stabilizing AC voltage when changing rotation speed in a wide range [Electrical equipment of aircraft: a textbook for high schools. T. 1, ed. S.A. Gruzkova. - M .: MEI Publishing House, 2005, p.180-184], which contain contactless generators with combined excitation. The increased overall dimensions of the electromechanical converter and the high complexity of manufacturing limit the use of such systems.

Известна также система стабилизации напряжения переменного тока [Патент РФ на полезную модель №81609 от 05.12.2008], которая содержит магнитоэлектрический генератор с рабочими и дополнительными обмотками, соединенными по схеме звезда, фильтр, к входам которого присоединены выходные выводы рабочей обмотки, а его выходы подключены к нагрузке, узел сравнения, один из входов которого присоединен к нагрузке, а второй к источнику задания напряжения. Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счет источника формирования реактивного тока генератора. Конструктивная сложность источника формирования реактивного тока генератора снижает надежность устройства, а необходимость промежуточного фильтра больших габаритов между выходными выводами генератора и нагрузкой для сглаживания пульсаций, создаваемых коммутатором источника реактивного тока, приводит к увеличению габаритов всей системы.There is also known a system for stabilizing AC voltage [RF Patent for Utility Model No. 81609 of December 5, 2008], which contains a magnetoelectric generator with working and additional windings connected in the form of a star, a filter, to the inputs of which are connected the output terminals of the working winding, and its outputs connected to the load, a comparison node, one of the inputs of which is connected to the load, and the second to the voltage reference source. Stabilization of the output voltage is carried out due to the source of formation of the reactive current of the generator. The structural complexity of the source of generation of the reactive current of the generator reduces the reliability of the device, and the need for an intermediate filter of large dimensions between the output terminals of the generator and the load to smooth out the ripples created by the switch of the reactive current source leads to an increase in the dimensions of the entire system.

Известна также система стабилизации напряжения переменного тока нестабильной частоты [Патент РФ на полезную модель №115134 опубл. 20.04.2012], являющаяся прототипом предлагаемой полезной модели, которая содержит непосредственно связанный с валом первичного двигателя магнитоэлектрический генератор с рабочей и дополнительной обмотками, соединенными по схеме звезда, фильтр, к входам которого присоединены выходные выводы рабочей обмотки, а его выходы подключены к нагрузке, узел сравнения, один из входов которого присоединен к нагрузке, а второй к источнику задания напряжения, управляемый короткозамыкатель, к одним выводам которого подключен выход узла сравнения, а к другим выводам выходные выводы дополнительной обмотки. К числу недостатков системы стабилизации напряжения переменного тока прототипа следует отнести завышенные габариты дополнительной обмотки.Also known is a system for stabilizing AC voltage of an unstable frequency [RF Patent for utility model No. 115134 publ. 04/20/2012], which is the prototype of the proposed utility model, which contains a magnetoelectric generator directly connected to the primary motor shaft with the working and additional windings connected in the form of a star, a filter, the outputs of the working winding are connected to its inputs, and its outputs are connected to the load, comparison node, one of the inputs of which is connected to the load, and the second to the voltage source, controlled by a short circuit, to one of whose outputs is connected the output of the comparison node, and to a friend them conclusions output conclusions of the additional winding. The disadvantages of the system for stabilizing the AC voltage of the prototype include the oversized dimensions of the additional winding.

Задачей полезной модели является уменьшение габаритов генератора системы за счет снижения требуемого числа ампер-витков его рабочей обмотки.The objective of the utility model is to reduce the size of the system generator by reducing the required number of ampere-turns of its working winding.

Поставленная задача достигается тем, что в систему стабилизации напряжения переменного тока, содержащую непосредственно связанный с валом первичного двигателя магнитоэлектрический генератор с рабочей и дополнительной обмотками, соединенными по схеме звезда, фильтр, к входам которого присоединены выходные выводы рабочей обмотки, а его выходы подключены к нагрузке, узел сравнения, один из входов которого присоединен к нагрузке, а второй к источнику задания напряжения нагрузки, управляемый короткозамыкатель, к входному выводу которого подключен выход узла сравнения, к выходным выводам каждой фазы дополнительной обмотки последовательно присоединены конденсаторы, вторые выводы которых присоединены к выходам короткозамыкателя.The task is achieved by the fact that in the AC voltage stabilization system containing a magnetoelectric generator directly connected to the primary motor shaft with a working and additional windings connected in a star pattern, a filter, to the inputs of which are connected the output terminals of the working winding, and its outputs are connected to the load , a comparison node, one of the inputs of which is connected to the load, and the second to the source of the load voltage setting, a controlled short circuit to the input terminal of which connecting a comparison output node to the output terminals of each phase of the additional winding capacitors are connected in series, the second terminals of which are connected to the outputs for short.

На Фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемой системы стабилизации напряжения переменного тока.Figure 1 presents a structural diagram of the proposed system for stabilizing AC voltage.

На Фиг.2 приведена упрощенная схема замещения одной фазы генератора предлагаемой системы стабилизации напряжения переменного тока при закороченном короткозамыкателе.Figure 2 shows a simplified equivalent circuit of one phase of the generator of the proposed system for stabilizing the voltage of an alternating current with a shorted short circuit.

На Фиг.3 приведена векторная диаграмма, поясняющая работу системы стабилизации напряжения переменного тока в режиме холостого хода при индуктивном характере сопротивления фаз дополнительной обмотки.Figure 3 is a vector diagram explaining the operation of the system for stabilizing the voltage of alternating current in idle mode with the inductive nature of the phase resistance of the additional winding.

На Фиг.4 приведена векторная диаграмма, поясняющая работу системы стабилизации напряжения переменного тока в режиме холостого хода при емкостном характере сопротивления фаз дополнительной обмотки.Figure 4 is a vector diagram explaining the operation of the system for stabilizing the voltage of alternating current in idle mode with the capacitive nature of the phase resistance of the additional winding.

Система стабилизации напряжения переменного тока (Фиг.1) состоит из синхронного генератора 1 с магнитоэлектрическим возбуждением, который содержит рабочую (основную) обмотку 2 и дополнительную 3 (для формирования требуемого потока возбуждения). Генератор непосредственно соединен с валом первичного двигателя 4. От выходных выводов рабочей обмотки 2 генератора через промежуточный фильтр 5 обеспечивается питание нагрузки (потребителя) 6 стабильным напряжением переменной частоты. Параллельно нагрузке подключен узел сравнения 7, ко второму входу которого присоединен источник 8 задания требуемого (эталонного) напряжения Uзад потребителей электрической энергии. Выход узла сравнения 7 соединен со входом управляемого короткозамыкателя 9, к выходам которого присоединены конденсаторы 10, вторые выводы которых присоединены последовательно к выходным выводам дополнительной обмотки 3.The AC voltage stabilization system (FIG. 1) consists of a synchronous generator 1 with magnetoelectric excitation, which contains a working (main) winding 2 and an additional 3 (to form the required excitation flow). The generator is directly connected to the shaft of the primary engine 4. From the output terminals of the working winding 2 of the generator through the intermediate filter 5, the load (consumer) 6 is supplied with a stable voltage of variable frequency. In parallel with the load, a comparison unit 7 is connected, to the second input of which a source 8 for setting the required (reference) voltage U ass of consumers of electric energy is connected. The output of the comparison unit 7 is connected to the input of the controlled short circuit 9, to the outputs of which are connected capacitors 10, the second terminals of which are connected in series to the output terminals of the additional winding 3.

Управляемый короткозамыкатель 9, приведенный в схеме (Фиг.1), выполнен на основе мостовой схемы выпрямления, к выходу которой присоединен управляемый ключ (транзистор). Возможны другие модификации короткозамыкателя.The controlled short circuit 9 shown in the circuit (FIG. 1) is based on a rectification bridge circuit, to the output of which a controlled key (transistor) is connected. Other modifications of the short circuit are possible.

Работа системы состоит в следующем.The operation of the system is as follows.

Фазу генератора системы Фиг.1, можно смоделировать схемой замещения, приведенной на Фиг.2. В соответствии со схемой замещения напряжение на выходе генератора определяется выражениемThe phase of the generator of the system of FIG. 1 can be modeled by the equivalent circuit shown in FIG. 2. In accordance with the equivalent circuit, the voltage at the output of the generator is determined by the expression

, ,

где: E1=K1ωФ - ЭДС вращения, наводимая результирующим магнитным потоком Ф в фазе рабочей обмотки;where: E 1 = K 1 ωФ - rotation EMF induced by the resulting magnetic flux Ф in the phase of the working winding;

K1 - коэффициент пропорциональности;K 1 - coefficient of proportionality;

ω - угловая частота вращения ротора;ω is the angular frequency of rotation of the rotor;

I1 - ток фазы рабочей обмотки;I 1 - phase current of the working winding;

I2 - ток фазы дополнительной обмотки;I 2 - phase current of the additional winding;

- ЭДС взаимной индукции, наводимая током дополнительной обмотки и пропорциональная угловой частоте вращения ротора; - EMF of mutual induction induced by the current of the additional winding and proportional to the angular frequency of rotation of the rotor;

M - коэффициент взаимной индукции между рабочей и дополнительной обмотками;M is the coefficient of mutual induction between the working and additional windings;

L1 - синхронная индуктивность рабочей обмотки.L 1 - synchronous inductance of the working winding.

Таким образом, основными факторами, определяющими стабильность выходного напряжения генератора, являются изменение частоты вращения ω, тока нагрузки I1 и тока дополнительной обмотки I2.Thus, the main factors determining the stability of the generator output voltage are the change in the rotation frequency ω, the load current I 1 and the current of the additional winding I 2 .

Рассмотрим влияние частоты вращения и тока дополнительной обмотки на выходное напряжение генератора в режиме холостого хода, когда ток фазы основной обмотки I1 равен нулю. При вращении первичного двигателя 4 (и связанной с ним полюсной системы ротора, выполненной на постоянных магнитах) в фазах дополнительной обмотки 3 генератора 1 в соответствии с законом электромагнитной индукции наводится ЭДС E2, равнаяConsider the influence of the rotation frequency and current of the additional winding on the output voltage of the generator in idle mode, when the phase current of the main winding I 1 is zero. When the primary motor 4 (and the related pole system of the rotor made with permanent magnets) rotates in the phases of the additional winding 3 of the generator 1, in accordance with the law of electromagnetic induction, an EMF E 2 equal to

E2=K2ωФВ,E 2 = K 2 ωФ В ,

где: K2 - коэффициент пропорциональности;where: K 2 - coefficient of proportionality;

ФВ - магнитный поток, созданный постоянными магнитами полюсной системы ротора.Ф В - magnetic flux created by permanent magnets of the pole system of the rotor.

Данная ЭДС на 90° отстает от вектора магнитного потока ФВ, как это показано на векторных диаграммах Фиг.3 и Фиг.4. При этом в фазах дополнительной обмотки возникает ток I2, который определяется выражениемThis EMF is 90 ° behind the magnetic flux vector Ф В , as shown in the vector diagrams of Fig. 3 and Fig. 4. In this case, in the phases of the additional winding, a current I 2 occurs, which is determined by the expression

и на угол смещен относительно ЭДС E2.and to the corner shifted relative to the EMF E 2 .

где: R2 - активное сопротивление фазы дополнительной обмотки;where: R 2 is the active phase resistance of the additional winding;

L2 - индуктивность дополнительной обмотки;L 2 - inductance of the additional winding;

X2=ωL2 - реактивное сопротивление дополнительной обмотки;X 2 = ωL 2 - reactance of the additional winding;

C - емкость конденсатора;C is the capacitance of the capacitor;

XC=1/ωC - реактивное сопротивление конденсатора.X C = 1 / ωC is the reactance of the capacitor.

Этот ток создает магнитный поток реакции якоря Ф2, который в зависимости от соотношения реактивных сопротивлений индуктивности дополнительной обмотки X2 и конденсатора XC по отношению к магнитному потоку полюсной системы ФВ может быть как продольно размагничивающим, так и продольно намагничивающим.This current creates a magnetic flux of the reaction of the armature Ф 2 , which, depending on the ratio of the reactance of the inductance of the additional winding X 2 and the capacitor X C with respect to the magnetic flux of the pole system Ф В, can be either longitudinally demagnetizing or longitudinally magnetizing.

При X2>XC ток I2 на угол φ2 отстает от ЭДС E2. Магнитный поток реакции якоря Ф2 продольно размагничивающий. В результате рабочий магнитный поток в воздушном зазоре машины Ф уменьшается. Векторная диаграмма для этого случая при пренебрежении потоками рассеяния приведена на Фиг.3. Рабочий магнитный поток наводит в витках основной обмотки якоря ЭДС E1, которая отстает от этого потока на 90°. Кроме того, в витках основной обмотки током дополнительной обмотки наводится также ЭДС взаимной индукции EM2. В результате напряжение на выходе рабочей обмотки в режиме холостого хода будет равноWhen X 2 > X C, the current I 2 at an angle φ 2 lags behind the EMF E 2 . The magnetic flux of the reaction of the armature f 2 is longitudinally demagnetizing. As a result, the working magnetic flux in the air gap of the machine Ф decreases. The vector diagram for this case when neglecting the scattering flux is shown in Fig.3. The working magnetic flux induces in the coils of the main winding of the EMF armature E 1 , which is 90 ° behind this flux. In addition, in the turns of the main winding by the current of the additional winding, the mutual induction EMF E M2 is also induced. As a result, the voltage at the output of the working winding in idle mode will be equal to

. .

Как видно из векторной диаграммы, выходное напряжение U10 меньше ЭДС вращения, так как вектора и находятся практически в противо-фазе.As can be seen from the vector diagram, the output voltage U 10 is less than the emf of rotation, since the vector and are practically in the counter-phase.

Таким образом, можно сделать вывод, что при X2>XC дополнительная обмотка уменьшает выходное напряжение основной обмотки за счет двух факторов: снижения результирующего магнитного потока, обусловленного продольно размагничивающей реакцией якоря, и противо-ЭДС взаимной индукции.Thus, we can conclude that at X 2 > X C, the additional winding reduces the output voltage of the main winding due to two factors: a decrease in the resulting magnetic flux due to the longitudinally demagnetizing response of the armature, and counter-EMF of mutual induction.

При X2<XC ток I2 на угол φ2 опережает ЭДС E2. Магнитный поток реакции якоря Ф2 продольно намагничивающий. В результате рабочий магнитный поток в воздушном зазоре машины Ф увеличивается. Векторная диаграмма для этого случая при пренебрежении потоками рассеяния приведена на Фиг.4.When X 2 <X C, the current I 2 at an angle of φ 2 is ahead of the EMF E 2 . The magnetic flux of the reaction of the armature f 2 is longitudinally magnetizing. As a result, the working magnetic flux in the air gap of the machine Ф increases. A vector diagram for this case when neglecting the scattering fluxes is shown in Fig. 4.

Как видно из векторной диаграммы, выходное напряжение U10 больше ЭДС вращения. Из анализа векторной диаграммы можно сделать вывод, что при X2<XC дополнительная обмотка увеличивает выходное напряжение основной обмотки за счет двух факторов: увеличения результирующего магнитного потока, обусловленного продольно намагничивающей реакцией якоря, и противо-ЭДС взаимной индукции.As can be seen from the vector diagram, the output voltage U 10 is greater than the emf of rotation. From the analysis of the vector diagram, it can be concluded that at X 2 <X C, the additional winding increases the output voltage of the main winding due to two factors: an increase in the resulting magnetic flux due to the longitudinally magnetizing reaction of the armature and counter-EMF of mutual induction.

При номинальных оборотах реактивное сопротивление фазы дополнительной обмотки должно быть равно реактивному сопротивлению конденсатораAt rated speed, the reactance of the auxiliary winding phase must be equal to the reactance of the capacitor

ωнL2=1/ωнC,ω n L 2 = 1 / ω n C,

где ωн - номинальная угловая частота вращения ротора.where ω n is the nominal angular frequency of rotation of the rotor.

Поэтому при уменьшении скорости вращения сопротивление фазы дополнительной обмотки будет носить емкостной характер. Ток дополнительной обмотки будет создавать намагничивающую реакцию якоря, которая в сочетании с ЭДС взаимной индукции, наводимой током дополнительной обмотки, компенсирует уменьшение ЭДС рабочей обмотки при снижении числа оборотов вала генератора.Therefore, with a decrease in the rotation speed, the phase resistance of the additional winding will be capacitive in nature. The current of the additional winding will create a magnetizing reaction of the armature, which, in combination with the EMF of mutual induction induced by the current of the additional winding, compensates for the decrease in the EMF of the working winding with a decrease in the number of revolutions of the generator shaft.

При увеличении скорости относительно номинальной сопротивление фазы дополнительной обмотки будет носить индуктивный характер. Ток дополнительной обмотки будет создавать размагничивающую реакцию якоря, которая компенсирует увеличение ЭДС рабочей обмотки при возрастании числа оборотов вала генератора.With increasing speed relative to the nominal phase resistance of the additional winding will be inductive. The current of the additional winding will create a demagnetizing response of the armature, which compensates for the increase in the EMF of the working winding with an increase in the number of revolutions of the generator shaft.

Параметры рабочей обмотки при отсутствии тока в дополнительной обмотке (I2=0) должны обеспечивать номинальное напряжение генератора при максимальной допустимой величине тока нагрузки и номинальной скорости вращения ротора.The parameters of the working winding in the absence of current in the additional winding (I 2 = 0) must provide the rated voltage of the generator at the maximum permissible value of the load current and the rated rotational speed of the rotor.

При увеличении скорости вращения ротора относительно номинальной или уменьшении тока нагрузки для сохранения уровня выходного напряжения генератора необходимо установить соответствующую величину тока дополнительной обмотки (I2≠0). В результате уменьшится ЭДС рабочей обмотки до величины необходимой для обеспечения номинального выходного напряжения генератора.When increasing the rotor speed relative to the nominal or decreasing the load current, in order to maintain the generator output voltage level, it is necessary to set the corresponding value of the additional winding current (I 2 ≠ 0). As a result, the EMF of the working winding will decrease to the value necessary to ensure the nominal output voltage of the generator.

Параметры дополнительной обмотки должны выбираться из условия обеспечения номинального выходного напряжения в режиме холостого хода (I1=0) при максимальных допустимых оборотах вала генератора и замкнутом короткозамыкателе (I2=I2max).The parameters of the additional winding should be selected from the condition of ensuring the rated output voltage in idle mode (I 1 = 0) at the maximum permissible revolutions of the generator shaft and a closed short circuit (I 2 = I 2max ).

При уменьшении скорости вращения ротора относительно номинальной сохранение уровня выходного напряжения генератора также обеспечивается за счет регулировки тока дополнительной обмотки (I2≠0).When the rotor speed is reduced relative to the nominal value, the generator output voltage level is also maintained by adjusting the additional winding current (I2 ≠ 0).

Величина тока дополнительной обмотки определяется узлом сравнения 7, выходной сигнал которого пропорционален разности между уровнями заданного напряжения и напряжения нагрузки. Регулирование тока осуществляется широтно-импульсным методом. Требуемая величина тока дополнительной обмотки определяется скважностью широтно-модулированного выходного сигнала узла сравнения.The magnitude of the current of the additional winding is determined by the comparison unit 7, the output signal of which is proportional to the difference between the levels of the specified voltage and load voltage. Current regulation is carried out by pulse-width method. The required value of the additional winding current is determined by the duty cycle of the width-modulated output signal of the comparison node.

В отличие от прототипа, где параметры рабочей обмотки при отсутствии тока в дополнительной обмотке должны обеспечивать номинальное напряжение генератора при минимальной допустимой скорости вращения ротора, число витков рабочей обмотки в предлагаемой полезной модели может быть существенно уменьшено, так как здесь номинальное напряжение должно быть обеспечено при более высокой номинальной скорости вращения.Unlike the prototype, where the parameters of the working winding in the absence of current in the additional winding should provide the rated voltage of the generator at the minimum permissible rotor speed, the number of turns of the working winding in the proposed utility model can be significantly reduced, since here the rated voltage must be provided at more high rated rotation speed.

В режиме холостого хода генератора I1=0 и отсутствии тока в дополнительной обмотке I2=0 напряжение генератора для предлагаемого устройства можно описать уравнениемIn the idle mode of the generator I 1 = 0 and the absence of current in the additional winding I 2 = 0, the voltage of the generator for the proposed device can be described by the equation

U10=E1=C1ωнВ,U 10 = E 1 = C 1 ω n WF B ,

где W - число витков рабочей обмотки статора для генератора предлагаемой системы стабилизации;where W is the number of turns of the working stator winding for the generator of the proposed stabilization system;

C1 - постоянный коэффициент.C 1 is a constant coefficient.

Это же напряжение должно быть обеспечено в схеме прототипа при минимально возможной скоростиThe same voltage should be provided in the prototype circuit at the lowest possible speed.

U10=C1ωminWПФВ,U 10 = C 1 ω min W P f V ,

где WП - число витков рабочей обмотки статора для генератора устройства прототипа.where W P - the number of turns of the working stator winding for the generator of the prototype device.

Таким образом, число витков рабочей обмотки статора у генератора предлагаемой системы стабилизации напряжения может быть уменьшено в соответствии с отношением минимально допустимой скорости вращения ротора и номинальнойThus, the number of turns of the working stator winding of the generator of the proposed voltage stabilization system can be reduced in accordance with the ratio of the minimum permissible rotor speed and nominal

. .

Если минимально допустимая скорость равна половине номинальной ωmin=0.5ωн, то W=0.5WП, то есть число витков рабочей обмотки в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом может быть уменьшено в два раза.If the minimum allowable speed is equal to half the nominal ω min = 0.5ω n , then W = 0.5W P , that is, the number of turns of the working winding in the proposed device compared to the prototype can be reduced by half.

Уменьшение числа витков рабочей обмотки позволяет не только уменьшить габариты генератора системы, но и дополнительно снизить его стоимость за счет снижения объема меди обмоток, а за счет уменьшения сопротивления рабочей обмотки снизить потери мощности и падение напряжения при нагрузке.The reduction in the number of turns of the working winding allows not only to reduce the dimensions of the generator of the system, but also to further reduce its cost by reducing the volume of copper of the windings, and by reducing the resistance of the working winding to reduce power loss and voltage drop under load.

Claims (1)

Система стабилизации напряжения переменного тока, содержащая непосредственно связанный с валом первичного двигателя магнитоэлектрический генератор с рабочей и дополнительной обмотками, соединенными по схеме звезда, фильтр, к входам которого присоединены выходные выводы рабочей обмотки, а его выходы подключены к нагрузке, узел сравнения, один из входов которого присоединен к нагрузке, а второй - к источнику задания напряжения нагрузки, управляемый короткозамыкатель, к входному выводу которого подключен выход узла сравнения, отличающаяся тем, что к выходным выводам каждой фазы дополнительной обмотки последовательно присоединяют конденсаторы, вторые выводы которых присоединяют к выходам короткозамыкателя.
Figure 00000001
An AC voltage stabilization system containing a magnetoelectric generator directly connected to the primary motor shaft with a working and additional windings connected in the form of a star, a filter, to the inputs of which are connected the output terminals of the working winding, and its outputs are connected to the load, a comparison unit, one of the inputs which is connected to the load, and the second to the source of the load voltage setting, a controlled short circuit, to the input terminal of which the output of the comparison unit, which differs by the fact that to the output terminals of each phase winding coupled successively more capacitors, the second terminals of which are connected to the outputs for short.
Figure 00000001
RU2012125954/07U 2012-06-21 2012-06-21 AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM RU121969U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125954/07U RU121969U1 (en) 2012-06-21 2012-06-21 AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125954/07U RU121969U1 (en) 2012-06-21 2012-06-21 AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU121969U1 true RU121969U1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47322701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012125954/07U RU121969U1 (en) 2012-06-21 2012-06-21 AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU121969U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kulkarni et al. Mathematical modeling and simulation of permanent magnet synchronous machine
Misir et al. Calculation method of three-phase induction machines equipped with combined star-delta windings
EP2775592A2 (en) Alternator for a power generation system
Sengor et al. Design and analysis of switched reluctance motors
Tutelea et al. Design, control and 2D-FEM validation for an double stator winding induction generator
Setlak et al. Comparative analysis and simulation of selected components of modern on-board autonomous power systems (ASE) of modern aircraft in line with the concept of MEA/AEA
RU121969U1 (en) AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM
RU115134U1 (en) AC VOLTAGE STABILIZATION SYSTEM
Rebeiro et al. Two converter based operation of a brushless doubly fed reluctance machine
Romodin et al. A way to start an induction motor during a change in the voltage phase on one of two stator windings
RU154540U1 (en) SYSTEM OF STABILIZATION OF OUTPUT VOLTAGE OF A MAGNETOELECTRIC SYNCHRONOUS GENERATOR FOR AUTONOMOUS OBJECTS
Udema et al. Rotary transformer for contactless excitation of synchronous machines fed through neutral conductor
RU2660945C2 (en) Magnetoelectric machine
RU2472274C1 (en) Synchronous non-contact generator
Clements et al. Design considerations for a stator side voltage regulated permanent magnet AC generator
Bouchareb et al. PMSM model with inter-turn fault
Buck et al. A Phase Current Peak Prediction Technique to Increase the Output Power of Switched Reluctance Generators for Wind Turbines
RU2585279C1 (en) Magnetoelectric machine
JP5499246B1 (en) Control device and control method for permanent magnet type synchronous generator
CN202997846U (en) Middle-point-connected-with-capacitor circuit for split rotor magnetic flux switching double salient pole direct current generator
Boldea et al. A step capacitor controlled 1 phase ac autonomous PM generator, with experiments
RU121974U1 (en) STABLE AC VOLTAGE GENERATION SYSTEM WITH VARIABLE FREQUENCY
RU2501149C2 (en) Three-phase asynchronous welding generator with three stator windings
RU2262178C1 (en) Alternating-current compound generator
CN101083418B (en) Self-excitation generator multiphase excitation device