RU194333U1 - AUTONOMOUS GENERATOR POWER PLANT - Google Patents
AUTONOMOUS GENERATOR POWER PLANT Download PDFInfo
- Publication number
- RU194333U1 RU194333U1 RU2019116023U RU2019116023U RU194333U1 RU 194333 U1 RU194333 U1 RU 194333U1 RU 2019116023 U RU2019116023 U RU 2019116023U RU 2019116023 U RU2019116023 U RU 2019116023U RU 194333 U1 RU194333 U1 RU 194333U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- generator
- unit
- voltage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/34—Arrangements for transfer of electric power between networks of substantially different frequency
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Задача полезной модели - повышение коэффициента полезного действия автономной генераторной станции в режимах работы, близких к номинальным.Задача решается включением в схему управляемого блока коммутации 4, который позволяет исключить потери на блоке стабилизации 5, накопителе энергии 6 и инверторе 7 в режимах, близких к номинальным, путем подключения синхронного генератора на постоянных магнитах комбинированного возбуждения 3 через датчики тока 8 и напряжения 10 напрямую к нагрузке 9, что обеспечивает повышение коэффициента полезного действия по сравнению с прототипом.1 ил.The objective of the utility model is to increase the efficiency of an autonomous generator station in operating modes close to nominal. The problem is solved by including a controlled switching unit 4 in the circuit, which eliminates losses on the stabilization unit 5, energy storage 6 and inverter 7 in modes close to nominal , by connecting a synchronous permanent magnet generator of combined excitation 3 through current sensors 8 and voltage 10 directly to load 9, which ensures an increase in the efficiency of Corollary compared with prototipom.1 yl.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, в частности к генераторным электростанциям на базе двигателей внутреннего сгорания и синхронных генераторов на постоянных магнитах, используемых для выработки электроэнергии на автономных объектах электроснабжения.The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to generating power plants based on internal combustion engines and permanent magnet synchronous generators used to generate electricity at autonomous power supply facilities.
Известна автономная электростанция переменного тока (патент RU №2412513 2011 г.), содержащая, последовательно соединенные двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с переменной скоростью вращения, синхронный генератор, преобразователь частоты, включающий управляемый выпрямитель, конденсаторную батарею, датчик тока, инвертор напряжения, к которому подключен повышающий трансформатор с выходными выводами, к ДВС подключен блок формирования оптимальной частоты вращения вала ДВС, содержащий регулятор частоты вращения вала ДВС, датчик частоты вращения вала ДВС, к которому подключен сумматор сигналов, связанный с блоком задания экономичной частоты вращения вала ДВС и с регулятором частоты вращения вала ДВС, подключенным к ДВС, блок возбуждения синхронного генератора подключен к блоку питания и соединен С обмоткой возбуждения синхронного генератора, с выходами блока задания экономичной частоты вращения вала ДВС, блок стабилизации напряжения, состоящий из задатчика напряжения, сумматора сигналов и регулятора напряжения, подключен к управляемому выпрямителю и соединен с выходом датчика напряжения, с которым соединен блок возбуждения синхронного генератора, вход блока задания экономичной частоты вращения вала ДВС соединен с блоком вычисления мощности нагрузки, который подключен к выходам датчика напряжения и датчика тока, выход задатчика частоты выходного напряжения соединен с инвертором напряжения.Known Autonomous AC power plant (patent RU No. 2412513 2011), containing, connected in series with an internal combustion engine (ICE) with a variable speed, a synchronous generator, a frequency converter, including a controlled rectifier, a capacitor bank, a current sensor, a voltage inverter, to which a step-up transformer with output terminals is connected, an engine formation unit for generating an optimal engine speed of an internal combustion engine containing a speed controller of an internal combustion engine shaft and a speed sensor is connected to the internal combustion engine ICE shaft, to which the signal adder is connected, connected to the engine speed economical engine speed setting unit and the ICE shaft speed controller connected to the ICE, the synchronous generator excitation unit is connected to the power unit and connected to the excitation winding of the synchronous generator, with the outputs of the task unit economical speed of the internal combustion engine shaft, the voltage stabilization unit, consisting of a voltage adjuster, a signal combiner and a voltage regulator, is connected to a controlled rectifier and connected to the output of the sensor and the voltage with which the unit is connected to the excitation of the synchronous generator, the input of reference economical ICE rotational speed calculation unit is connected to the power load, which is connected to the voltage sensor and current sensor outputs, the output frequency of the setpoint of the output voltage is connected to the voltage inverter.
Известна автономная генераторная установка (патент RU №172810 2015 г.), выбранная в качестве прототипа, содержащая двигатель внутреннего сгорания с переменной скоростью вращения, выход которого соединен с входом датчика скорости вращения, первый выход которого соединен с входом синхронного генератора на постоянных магнитах комбинированного возбуждения, выход которого соединен с входом блока стабилизации, выход которого соединен с входом накопителя энергии, выход которого соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входом датчика тока, первый выход которого соединен с первым входом блока управления генераторной станцией, а второй выход соединен с выходом нагрузки и с входом датчика напряжения, выход которого соединен со вторым входом блока управления генераторной станцией, третий вход которого соединен с выходом датчика скорости вращения, а выход соединен с входом регулятора подачи топлива, выход которого соединен с входом двигателя внутреннего сгорания с переменной скоростью вращения.Known autonomous generator set (patent RU No. 172810 2015), selected as a prototype, containing an internal combustion engine with a variable speed, the output of which is connected to the input of the speed sensor, the first output of which is connected to the input of a synchronous permanent magnet combined excitation the output of which is connected to the input of the stabilization unit, the output of which is connected to the input of the energy storage device, the output of which is connected to the input of the inverter, the output of which is connected to the sensor input current, the first output of which is connected to the first input of the generator station control unit, and the second output is connected to the load output and to the voltage sensor input, the output of which is connected to the second input of the generator station control unit, the third input of which is connected to the output of the rotation speed sensor, and the output connected to the input of the fuel supply regulator, the output of which is connected to the input of the internal combustion engine with a variable speed.
Недостатками устройств является низкий коэффициент полезного действия в режимах, близких к номинальным, из-за постоянно последовательно включенных в цепь питания блока стабилизации и инвертора напряжения.The disadvantages of the device is the low efficiency in the modes close to the nominal, due to the constant stabilization of the stabilization unit and the voltage inverter.
Задача полезной модели - повышение коэффициента полезного действия автономной генераторной станции в режимах работы близких к номинальным.The objective of the utility model is to increase the efficiency of an autonomous generator station in operating modes close to nominal.
Сущность полезной модели заключается в том, что в известную автономную генераторную электростанцию, содержащую двигатель внутреннего сгорания с переменной скоростью вращения, выход которого соединен с входом датчика скорости вращения, первый выход которого соединен с входом синхронного генератора на постоянных магнитах комбинированного возбуждения, выход которого соединен с входом блока стабилизации, выход которого соединен с входом накопителя энергии, выход которого соединен с входом инвертора, выход которого соединен с входомThe essence of the utility model lies in the fact that in the well-known autonomous generator power plant containing an internal combustion engine with a variable speed, the output of which is connected to the input of the speed sensor, the first output of which is connected to the input of a synchronous permanent magnet combined excitation, the output of which is connected to the input of the stabilization unit, the output of which is connected to the input of the energy storage device, the output of which is connected to the input of the inverter, the output of which is connected to the input
датчика тока, первый выход которого соединен с первым входом блока управления генераторной станцией, а второй выход через узел соединен с выходом нагрузки и с входом датчика напряжения, выход которого соединен со вторым входом блока управления генераторной станцией, третий вход которого соединен с выходом датчика скорости вращения, а выход соединен с входом регулятора подачи топлива, выход которого соединен с входом двигателя внутреннего сгорания с переменной скоростью вращения, введен блок коммутации, первый вход которого соединен с выходом синхронного генератора на постоянных магнитах комбинированного возбуждения, второй вход соединен со вторым выходом блока управления генераторной станцией, первый выход соединен с входом блока стабилизации, а второй выход соединен через узел с входом датчика тока.current sensor, the first output of which is connected to the first input of the generator station control unit, and the second output through the node is connected to the load output and to the input of the voltage sensor, the output of which is connected to the second input of the generator station control unit, the third input of which is connected to the output of the rotation speed sensor and the output is connected to the input of the fuel supply regulator, the output of which is connected to the input of the internal combustion engine with a variable speed, a switching unit is introduced, the first input of which is connected to the output of the synchronous permanent magnet generator with combined excitation, the second input is connected to the second output of the control unit of the generator station, the first output is connected to the input of the stabilization unit, and the second output is connected through the node to the input of the current sensor.
На фиг. 1 представлена функциональная схема автономной генераторной станции, где:In FIG. 1 shows a functional diagram of an autonomous generator station, where:
1 - двигатель внутреннего сгорания;1 - internal combustion engine;
2 - датчик скорости вращения;2 - rotation speed sensor;
3 - синхронный генератор на постоянных магнитах комбинированного возбуждения;3 - synchronous permanent magnet generator of combined excitation;
4 - блок коммутации;4 - switching unit;
5 - блок стабилизации;5 - stabilization unit;
6 - накопитель энергии;6 - energy storage;
7 - инвертор;7 - inverter;
8 - датчик тока;8 - current sensor;
9 - нагрузка;9 - load;
10 - датчик напряжения;10 - voltage sensor;
11 - блок управления автономной генераторной станции;11 - control unit autonomous generator station;
12 - регулятор подачи топлива.12 - fuel supply regulator.
Причем двигатель внутреннего сгорания 1, к которому последовательно подключены датчик скорости вращения 2 и синхронный генератор на постоянных магнитах комбинированного возбуждения 3, управляемый блок коммутации 4, один выход которого подключен к нагрузке 9, через датчики тока 8 и напряжения 10, а другой выход присоединен к блоку стабилизации 5, выход которого соединен с накопителем энергии 6 и входом инвертора 7, выход которого, через датчики тока 8 и напряжения 10, соединен с нагрузкой 9, при этом информационные выходы датчиков тока 8, напряжения 10 и скорости вращения 2 подключены к входам блока управления автономной генераторной станцией 11, первый выход которого последовательно соединен с регулятором подачи топлива 12 и двигателем внутреннего сгорания 1, второй выход блока управления автономной генераторной станцией 11 соединен с управляющим входом блока коммутации 4.Moreover, the
Устройство работает следующим образом. При изменении нагрузки 9 происходит изменение скорости вращения двигателя внутреннего сгорания 1 и изменение напряжения на выходе синхронного генератора на постоянных магнитах комбинированного возбуждения 3. Датчики тока 8, напряжения 10 и скорости вращения 2 измеряют и передают данные о параметрах тока, напряжения и скорости вращения в блок управления автономной генераторной станцией 11, который принимает информацию с датчиков тока 8, напряжения 10 и скорости вращения 2, обрабатывает ее, вычисляет значения потребляемой мощности, оптимальную скорость вращения, соответствующую этой мощности и подает управляющие воздействия в регулятор подачи топлива 12 и на управляющий вход блока коммутации 4. Регулятор подачи топлива 12 в зависимости от управляющего сигнала с блока управления автономной генераторной установки 11 увеличивает или уменьшает количество подаваемой топливной смеси, изменяя скорость вращения двигателя внутреннего сгорания 1. Блок коммутации 4, в зависимости от сигнала с блока управления генераторной станцией 11, подключает первый выход, подключаясь к блоку стабилизации 5, который обеспечивает коррекцию напряжения до требуемого уровня и его выпрямление, либо второй выход, подключаясь через датчики тока 8 и напряжения 10 к нагрузке 9 напрямую, исключая потери в статическом преобразователе, состоящим из блока стабилизации 5, накопителя энергии 6 и инвертора 7, в установившемся режиме работы. При резком изменении нагрузки накопитель энергии 6 компенсирует скачки напряжения на время регулирования скорости вращения двигателя внутреннего сгорания 1, а в установившемся режиме накапливает электроэнергию и сглаживает пульсации напряжения.The device operates as follows. When
Технико-экономическая эффективность заключается в том, что по сравнению с прототипом, коэффициент полезного действия предполагаемой полезной модели повышается на величину, пропорциональную потерям в статическом преобразователе, за счет подключения синхронного генератора на постоянных магнитах комбинированного возбуждения 3 через датчики тока 8 и напряжения 10 к нагрузке 9 напрямую, исключая эти потери. В результате моделирования было установлено, что в зависимости от элементной базы, условий работы статического преобразователя, состоящего из последовательно соединенных блока стабилизации 5, накопителя энергии 6 и инвертора 7, увеличение коэффициента полезного действия может варьироваться от 4 до 10%.Technical and economic efficiency lies in the fact that, compared with the prototype, the efficiency of the proposed utility model increases by a value proportional to the losses in the static converter, by connecting a synchronous permanent magnet generator of combined
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116023U RU194333U1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | AUTONOMOUS GENERATOR POWER PLANT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116023U RU194333U1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | AUTONOMOUS GENERATOR POWER PLANT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU194333U1 true RU194333U1 (en) | 2019-12-06 |
Family
ID=68834569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116023U RU194333U1 (en) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | AUTONOMOUS GENERATOR POWER PLANT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU194333U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198307U1 (en) * | 2020-03-02 | 2020-06-30 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | OFFLINE GENERATOR INSTALLATION |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020070554A1 (en) * | 1997-02-28 | 2002-06-13 | Anderson Clifton Gerard | Portable DC power generator with constant voltage |
US9577471B2 (en) * | 2014-02-13 | 2017-02-21 | Power Group International Corporation | Power system for providing an uninterruptible power supply to an external load |
US20170126057A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-04 | Champion Engine Technology, LLC | Generator having improved cold weather starting |
RU172810U1 (en) * | 2017-04-03 | 2017-07-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | OFFLINE GENERATOR INSTALLATION |
RU178096U1 (en) * | 2017-07-24 | 2018-03-23 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | OFFLINE GENERATOR INSTALLATION |
RU2666903C1 (en) * | 2017-10-05 | 2018-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Autonomous ac power plant |
-
2019
- 2019-05-24 RU RU2019116023U patent/RU194333U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020070554A1 (en) * | 1997-02-28 | 2002-06-13 | Anderson Clifton Gerard | Portable DC power generator with constant voltage |
US9577471B2 (en) * | 2014-02-13 | 2017-02-21 | Power Group International Corporation | Power system for providing an uninterruptible power supply to an external load |
US20170126057A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-04 | Champion Engine Technology, LLC | Generator having improved cold weather starting |
RU172810U1 (en) * | 2017-04-03 | 2017-07-25 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | OFFLINE GENERATOR INSTALLATION |
RU178096U1 (en) * | 2017-07-24 | 2018-03-23 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | OFFLINE GENERATOR INSTALLATION |
RU2666903C1 (en) * | 2017-10-05 | 2018-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) | Autonomous ac power plant |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198307U1 (en) * | 2020-03-02 | 2020-06-30 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | OFFLINE GENERATOR INSTALLATION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102792545A (en) | Solar power generation system and feeding system | |
RU2012100634A (en) | METHOD FOR CONTROL THE GENERATOR OF CONSTANT FREQUENCY WITH VARIABLE NUMBER OF ENGINE SPEEDS | |
KR102050174B1 (en) | How to adjust wind turbine power draw | |
RU2412513C1 (en) | Isolated alternating current electric power station | |
RU178096U1 (en) | OFFLINE GENERATOR INSTALLATION | |
JP3140783B2 (en) | Gas turbine control | |
RU2666903C1 (en) | Autonomous ac power plant | |
RU2597248C1 (en) | Diesel generator plant | |
RU194333U1 (en) | AUTONOMOUS GENERATOR POWER PLANT | |
CN109039180A (en) | The fractional order control method of double fed induction generators and network process | |
Mazurenko et al. | A Wind-Hydro Power System Using a Back-to-Back PWM Converter and Parallel Operated Induction Generators | |
RU168615U1 (en) | Autonomous AC Power Station | |
RU172810U1 (en) | OFFLINE GENERATOR INSTALLATION | |
KR102048164B1 (en) | How to adjust wind turbine power draw | |
Borkowski | Small hydropower plant as a supplier for the primary energy consumer | |
RU2745149C1 (en) | Method of controlling a diesel generator set when an asynchronous motor is turned on | |
RU2724104C1 (en) | Autonomous two-unit power plant | |
Hazra et al. | Short time power smoothing of a low power wave energy system | |
RU223288U1 (en) | AUTONOMOUS AC POWER PLANT | |
RU2773744C1 (en) | Autonomous ac power plant | |
RU2436691C1 (en) | System of electric drive for self-sustained object | |
RU45056U1 (en) | AUTONOMOUS POWER PLANT | |
Xu et al. | Coordinative control of CHP generation and battery for frequency response | |
RU2821417C1 (en) | Device for starting asynchronous motor from diesel generator plant | |
RU2457612C1 (en) | Device for regulation and stabilisation of standalone multifunctional asynchronous generator voltage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200525 |