RU152236U1 - CONTACTLESS DC GENERATION SYSTEM - Google Patents
CONTACTLESS DC GENERATION SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU152236U1 RU152236U1 RU2014146365/07U RU2014146365U RU152236U1 RU 152236 U1 RU152236 U1 RU 152236U1 RU 2014146365/07 U RU2014146365/07 U RU 2014146365/07U RU 2014146365 U RU2014146365 U RU 2014146365U RU 152236 U1 RU152236 U1 RU 152236U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- phase
- output terminal
- rectifier bridges
- generation system
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Система генерирования постоянного тока, содержащая электрическую машину с девятью якорными обмотками, сдвинутыми в пространстве относительно друг друга на угол 2π/9 и образующими три группы трехфазных обмоток, каждая из которых одним своим концом подключена ко входам одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, а также трехфазный трансфильтр с тремя магнитосвязанными обмотками, один конец каждой из которых подключен к одному одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют первый выходной вывод системы генерирования постоянного тока, отличающаяся тем, что она снабжена вторым аналогичным трехфазным трансфильтром, каждая из трех его магнитосвязанных обмоток одним своим концом подключена к другому одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют второй выходной вывод системы генерирования постоянного тока, а девять якорных обмоток электрической машины соединены между собой согласно последовательно.A direct current generating system containing an electric machine with nine anchor windings shifted in space relative to each other by an angle of 2π / 9 and forming three groups of three-phase windings, each of which is connected at one end of one of the three three-phase rectifier bridges, as well as a three-phase transfilter with three magnetically connected windings, one end of each of which is connected to one output terminal of the same polarity of one of the three three-phase rectifier bridges, the other ends These three windings are combined and form the first output terminal of the DC generation system, characterized in that it is equipped with a second similar three-phase transfilter, each of its three magnetically connected windings is connected at one end to the other output terminal of the same polarity of one of the three three-phase rectifier bridges, others the ends of these three windings are combined and form the second output terminal of the DC generation system, and nine anchor windings of the electric machine are connected between wallpaper according to the sequence.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при построении систем генерирования постоянного тока повышенной мощности (от сотен КВА до единиц МВА).The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used in the construction of high-power direct current generation systems (from hundreds of kVA to MVA units).
Известна система генерирования постоянного тока, описанная в патенте РФ на полезную модель №81011, МПК H02K 21/12, опубл. 27.02.2009. Система содержит генератор с двумя якорными обмотками, одна из которых выполнена по схеме «звезда», а другая по схеме «треугольник», два трехфазных выпрямительных моста и трехфазный двухобмоточный трансформатор тока. По числу витков якорные обмотки различаются в раз. Каждая из этих трехфазных обмоток через обмотки трансформатора тока подключена ко входам одного из двух трехфазных выпрямительных мостов, которые по выходу соединены параллельно. Система генерирования обеспечивает пульсность выпрямленного напряжения m1Э=12.A known system for generating direct current described in the patent of the Russian Federation for utility model No. 81011, IPC
Недостатки этой системы заключаются в низком качестве выпрямленного напряжения и низкой технологичности.The disadvantages of this system are the low quality of the rectified voltage and low manufacturability.
Наиболее близкой по технической сущности к полезной модели является система генерирования постоянного тока, описанная в журнале «Электричество» №2, 2014 г. стр. 36, рис 4. Она содержит электрическую машину с девятью якорными обмотками, сдвинутыми в пространстве относительно друг друга на угол 2π/9 и образующими три группы трехфазных обмоток, соединенных по схеме «звезда», каждая из которых своими концами подключена ко входам одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, а также трехфазный трансфильтр с тремя магнитосвязанными обмотками, расположенными на стержнях (кернах) трехфазного магнитопровода, три одноименные по полярности вывода каждого из трех выпрямительных мостов подключены к одним концам трех обмоток трансфильтра, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют первый выходной вывод системы генерирования, а три других одноименных по полярности выходных вывода трех выпрямительных мостов объединены и образуют второй выходной вывод этой системы генерирования. Габаритная (расчетная) мощность 9 фазной электрической машины в этой системе генерирования равна SΣWя=KS·Pd0, где KS=1,047 - коэффициент преобразования по мощности, отражающий расход активных материалов машины, а, в конечном счете, ее массогабаритные показатели; a Pd0 - мощность нагрузки в цепи постоянного тока.The closest in technical essence to a utility model is the DC generation system described in the journal Electricity No. 2, 2014, p. 36, Fig. 4. It contains an electric machine with nine anchor windings angled in space relative to each other 2π / 9 and forming three groups of three-phase windings connected according to the "star" scheme, each of which with its ends is connected to the inputs of one of three three-phase rectifier bridges, as well as a three-phase transfilter with three magnetically connected windings, p located on the rods (cores) of a three-phase magnetic circuit, three poles of the same name in polarity of each of the three rectifier bridges are connected to one end of the three transformer filter windings, the other ends of these three windings are combined and form the first output terminal of the generating system, and three other polarity output terminals of three rectifier bridges are combined and form the second output terminal of this generation system. The overall (calculated) power of the 9-phase electric machine in this generation system is S ΣWя = K S · P d0 , where K S = 1,047 is the power conversion coefficient reflecting the consumption of active materials of the machine, and, ultimately, its overall dimensions; a P d0 - load power in the DC circuit.
Недостатком такой системы является завышенная габаритная мощность генератора.The disadvantage of this system is the overestimated overall power of the generator.
Техническая задача полезной модели заключается в уменьшении габаритной мощности генератора.The technical task of the utility model is to reduce the overall power of the generator.
Техническим результатом является уменьшение расхода активных материалов (меди и электротехнической стали) на изготовление генератора.The technical result is to reduce the consumption of active materials (copper and electrical steel) for the manufacture of the generator.
Это достигается тем, что известная система генерирования постоянного тока, содержащая электрическую машину с девятью якорными обмотками, сдвинутыми в пространстве относительно друг друга на угол 2π/9 и образующими три группы трехфазных обмоток, каждая из которых одним своим концом подключена ко входам одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, а также трехфазный трансфильтр с тремя магнитосвязанными обмотками расположенными, например, на стержнях трехфазного магнитопровода, один конец каждой из которых подключен к одному одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют первый выходной вывод системы генерирования постоянного тока, отличается тем, что она снабжена вторым аналогичным трехфазным трансфильтром, каждая из трех его магнитосвязанных обмоток одним своим концом подключена к другому одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют второй выходной вывод системы генерирования постоянного тока, а девять якорных обмоток электрической машины соединены между собой согласно последовательно.This is achieved by the fact that the known system for generating direct current containing an electric machine with nine anchor windings shifted in space relative to each other by an angle of 2π / 9 and forming three groups of three-phase windings, each of which is connected at one end to one of three three-phase inputs rectifier bridges, as well as a three-phase transfilter with three magnetically connected windings located, for example, on the rods of a three-phase magnetic circuit, one end of each of which is connected to one of the same output polarity of one of the three three-phase rectifier bridges, the other ends of these three windings are combined and form the first output terminal of the DC generating system, characterized in that it is equipped with a second similar three-phase transfilter, each of its three magnetically connected windings is connected at one end to another output terminal of the same name in polarity of one of three three-phase rectifier bridges, the other ends of these three windings are combined and form a second output terminal of the system s generating dc and nine armature coils of electric machines according interconnected in series.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурно-функциональная схема модифицированного 9 фазного вентильного генератора (ВГ-9КМ) с габаритной мощностью электрической машины Sэм=1,0135·Pd0, на фиг. 2, фиг. 3 приведены осциллограммы основных процессов в ВГ-9КМ, полученные на основе имитационного компьютерного моделирования.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a structural and functional diagram of a modified 9-phase valve generator (VG-9KM) with a dimensional power of an electric machine S em = 1.0135 · P d0 , in FIG. 2, FIG. Figure 3 shows the oscillograms of the main processes in the VG-9KM, obtained on the basis of computer simulation.
Система генерирования постоянного тока содержит электрическую машину с 9 якорными обмотками 1÷9, соединенными согласно последовательно (по кольцевой схеме), три трехфазных выпрямительных моста: один на диодах 10÷15, второй на диодах 16÷22, третий на диодах 23÷28; и два трехфазных трансфильтра 29, 30 соответственно с обмотками 29.1÷29.3 и 30.1÷30.3. Обмотки 29.1÷29.3 одними своими одноименными по полярности концами объединены и подключены к одному выходному выводу 31 системы генерирования, а обмотки 30.1÷30.3 аналогичным образом подключены ко второму выводу 32 этой системы. Нагрузку 33 подключают к выходным выводам 31, 32 системы. Точки соединения A1, B1, C1 якорных обмоток 3, 6, 9 подключают ко входам одного выпрямительного моста (на диодах 10÷15); точки соединения A2, B2, C2 якорных обмоток 1, 4, 7 подключают ко входам второго выпрямительного моста (на диодах 16÷22); а точки A3, B3, C3 соединения якорных обмоток 2, 5, 8 подключают к входам третьего выпрямительного моста (на диодах 23÷28). Положительные выводы трех выпрямительных мостов подключены к другим одноименным по полярности концам обмоток 29.1÷29.3 одного трансфильтра 29, а отрицательные выводы этих выпрямительных мостов подключены к другим одноименным по полярности концам обмоток 30.1÷30.3 второго трансфильтра 30.The DC generation system comprises an electric machine with 9
Бесконтактная система генерирования постоянного тока работает следующим образомContactless system for generating direct current operates as follows
С якорных обмоток 1÷9 электрической машины, работающей в генераторном режиме, снимают девятифазную систему напряжений, последовательно сдвинутых относительно друг друга на угол 2π/9. В данной системе напряжений выделены три трехфазные системы напряжений A1, B1, C1; A2, B2, C2; A3, B3, C3, которые также сдвинуты между собой на тот же угол 2π/9, и каждую из этих трех систем напряжений подают на входы одного из трех выпрямительных мостов: систему напряжений A1, B1, C1 на входы моста из диодов 10÷15, систему напряжений A2, B2, C2 на входы моста из диодов 16÷22; систему напряжений A3, B3, C3 на входы моста из диодов 23÷28. Выпрямленные напряжения трех мостов имеют одинаковую пульсность шесть, но последовательно сдвинуты между собой по фазе на угол π/9. Благодаря трансфильтрам 29, 30 ток нагрузки Id0 с пульсностью восемнадцать равномерно делится между тремя мостами, а пульсность шесть преобразуется в пульсность восемнадцать.From the
Принцип работы системы генерирования постоянного тока поясняется осциллограммами на фиг. 2 и фиг. 3. На фиг. 2 показаны линейные iЛ1÷iЛ9 и фазные iф1÷iф9 токи якорных обмоток 1÷9 генератора; на фиг. 3а - фазные напряжения uФ1, uФ2 и токи iФ1, iФ2 двух его соседних якорных обмоток 1, 2; на фиг. 3б - линейный ток iЛ1 и ток iТФ1 через одну из трех обмоток 29.1 одного трансфильтра 29; на фиг. 3в - ток IТФ1 через обмотку 29.1 трансфильтра 29 и напряжение uТФ1 на этой обмотке, а также напряжение ud(6) с пульсностью 6 на выходе одного из трех выпрямителей и напряжение ud(18) с пульсностью 18 на выходе системы генерирования постоянного тока, т.е. между выводами 31, 32. Осциллограммы получены при мощности Pd0=10 кВт, f=50 Гц, Ud0=540 B, (Udmax(6)=565,645 B, Udmin(6)=489,664 B, Udmax(18)=542,825 B, Udmin(18)=534,571 B), габаритная мощность якорных обмоток генератора при этом равна Sя(9)г=9·Sфг=10,18 кВА, что в долях от выходной мощности Pd0 составляет Sя(9)г=1,017·Pd0. Небольшое расхождение с ранее теоретически полученным результатом Sя(9)г=1,0135·Pdo объясняется учетом при моделировании падения напряжения на диодах выпрямительных мостов.The principle of operation of the direct current generating system is illustrated by the oscillograms in FIG. 2 and FIG. 3. In FIG. 2 shows linear i L1 ÷ i L9 and phase i f1 ÷ i f9 currents of the
С учетом габаритных мощностей трансфильтров в прототипе и в предложенном решении выигрыш по суммарной установленной мощности оборудования (электрической машины и трансфильтров) снижается до 0,7%, что применительно к приведенному примеру все равно означает существенное ее снижение (в вышеприведенном примере на 7000 ВА). Эффективность от использования полезной модели тем больше, чем на большую мощность она проектируется.Taking into account the overall capacities of the transfilters in the prototype and in the proposed solution, the gain in the total installed capacity of the equipment (electric machine and transfilters) is reduced to 0.7%, which with respect to the given example still means its significant decrease (in the above example by 7000 VA). The efficiency of using a utility model is greater, the more power it is designed.
В процессе моделирования выяснилось также следующее преимущество предложенного решения. Искажения фазного тока, то в рассмотренном решении ВГ-9КМ в 1,5 раза меньше, чем в прототипе: коэффициент гармоник тока здесь равен KГ(i)=11% против KГ(i)=16%, а ближайшие по частоте 5 и 7 гармоники не превышают 7%, против 5-й - 20% и 7-й - 14,3% в прототипе. Это означает, что потери в якорных обмотках и в стали магнитопровода якоря также будут значительно меньшими.During the modeling process, the following advantage of the proposed solution was also revealed. The phase current distortion, then in the considered solution of VG-9KM is 1.5 times less than in the prototype: the harmonic coefficient of the current here is K G (i) = 11% against K G (i) = 16%, and the closest in frequency is 5 and 7 harmonics do not exceed 7%, against the 5th - 20% and the 7th - 14.3% in the prototype. This means that the losses in the anchor windings and in the steel of the magnetic core of the armature will also be significantly smaller.
Использование полезной модели позволяет уменьшить габаритную мощность генератора.Using the utility model allows to reduce the overall power of the generator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014146365/07U RU152236U1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | CONTACTLESS DC GENERATION SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014146365/07U RU152236U1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | CONTACTLESS DC GENERATION SYSTEM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU152236U1 true RU152236U1 (en) | 2015-05-10 |
Family
ID=53297613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014146365/07U RU152236U1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | CONTACTLESS DC GENERATION SYSTEM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU152236U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641314C1 (en) * | 2016-11-08 | 2018-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for generating constant frequency ac voltage at variable speed of generator drive |
RU213638U1 (en) * | 2022-06-14 | 2022-09-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ДРОН СОЛЮШНС" | Six-phase generator for airborne hybrid power plants of unmanned aerial vehicles |
-
2014
- 2014-11-19 RU RU2014146365/07U patent/RU152236U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641314C1 (en) * | 2016-11-08 | 2018-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for generating constant frequency ac voltage at variable speed of generator drive |
RU213638U1 (en) * | 2022-06-14 | 2022-09-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ДРОН СОЛЮШНС" | Six-phase generator for airborne hybrid power plants of unmanned aerial vehicles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU152236U1 (en) | CONTACTLESS DC GENERATION SYSTEM | |
CN106356889A (en) | Permanent magnet wind power generator set | |
CN105186815A (en) | Composite excitation synchronous generator capable of outputting single-phase and three-phase voltages simultaneously | |
RU2474034C2 (en) | Twenty-four-pulse converter | |
WO2023142537A1 (en) | Power source circuit and application thereof | |
RU180741U1 (en) | SEMICONDUCTOR RECTIFIER | |
RU182989U1 (en) | SYMMETRIC SEMICONDUCTOR RECTIFIER | |
Nuzzo et al. | Prediction of the voltage drop due to the diode commutation process in the excitation system of salient-pole synchronous generators | |
CN103915964A (en) | Four-phase doubly salient electro-magnetic generator for double-phase rectification overlaying double-magnetic winding | |
RU2569668C1 (en) | Direct current generation system | |
RU122213U1 (en) | AUTO TRANSFORMER-RECTIFIER DEVICE | |
RU176888U1 (en) | SEMICONDUCTOR RECTIFIER | |
RU176682U1 (en) | CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY | |
RU168504U1 (en) | TRANSFORMER - TWO-PHASE VOLTAGE CONVERTER TO THREE-PHASE | |
RU191518U1 (en) | ROTATING FIELD TRANSFORMER | |
RU2510781C2 (en) | Marine ac high-frequency electrical system with electric propulsion system and matrix frequency converters | |
RU2551904C1 (en) | Machine-valve generator of direct current | |
Buksnaitis | Research of electromagnetic parameters of single-layer three-phase and six-phase chain windings | |
RU2262792C1 (en) | Reactron-type power converter | |
RU2503121C1 (en) | Five-phase phase changer | |
RU2526093C1 (en) | Twelve-phase stepdown autotransformer converter of phase number | |
RU2504070C1 (en) | Seven-phase transformer converter of phase number | |
RU175986U1 (en) | CONVERTER WITH 24X AC RATING VOLTAGE FREQUENCY | |
RU2443049C1 (en) | Twelve-phase suchkov's converter | |
Mytsyk et al. | Issue of Structural-Parametric Optimization of Fed-Converted Generators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191120 |