RU2366072C1 - Device to stabilise ac contactless generator voltage - Google Patents
Device to stabilise ac contactless generator voltage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366072C1 RU2366072C1 RU2008131158/09A RU2008131158A RU2366072C1 RU 2366072 C1 RU2366072 C1 RU 2366072C1 RU 2008131158/09 A RU2008131158/09 A RU 2008131158/09A RU 2008131158 A RU2008131158 A RU 2008131158A RU 2366072 C1 RU2366072 C1 RU 2366072C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- generator
- voltage stabilization
- input
- stator windings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и предназначено для регулирования напряжения переменного тока бесконтактных асинхронных генераторов и синхронных генераторов с постоянными магнитами автономных систем электроснабжения.The invention relates to electrical engineering and is intended to control the AC voltage of non-contact asynchronous generators and synchronous generators with permanent magnets of autonomous power supply systems.
Известно устройство (а.с. СССР № 469200, 1975), состоящее из конденсаторов возбуждения, дополнительных конденсаторов, выпрямительного моста и управляемого электромагнита. Недостатками устройства являются повышенная масса конденсаторов и низкий КПД.A device is known (USSR AS No. 469200, 1975), consisting of field capacitors, additional capacitors, a rectifier bridge and a controlled electromagnet. The disadvantages of the device are the increased mass of capacitors and low efficiency.
Наиболее близким по техническому решению является устройство для стабилизации напряжения асинхронного генератора (по патенту РФ № 2262182, кл. H02P 9/46, 2005 г.), состоящее из конденсаторов возбуждения, 3-фазного генератора со статорными обмотками, блока стабилизации напряжения с управляющими элементами, генератора пилообразного напряжения, формирователей импульсов.The closest in technical solution is a device for stabilizing the voltage of an asynchronous generator (according to RF patent No. 2262182, class H02P 9/46, 2005), consisting of field capacitors, a 3-phase generator with stator windings, a voltage stabilization unit with control elements , sawtooth generator, pulse shapers.
Недостатками устройства являются отсутствие стабилизации напряжения в несимметричных режимах и низкое его быстродействие.The disadvantages of the device are the lack of voltage stabilization in unbalanced modes and its low speed.
Техническим решением предлагаемого изобретения является отсутствие стабилизации напряжения в несимметричных режимах работы и повышение его быстродействия.The technical solution of the invention is the lack of voltage stabilization in asymmetric operating modes and increase its speed.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для стабилизации напряжения генератора, содержащее 3-фазный генератор со статорными обмотками, конденсаторы возбуждения и блок стабилизации напряжения, состоящий из управляющих элементов, генератора пилообразного напряжения, формирователей импульсов, согласно изобретению дополнительно содержит блоки стабилизации напряжения, блок питания, нуль-органа, компаратор, каждая статорная обмотка имеет средние выводы, а конденсаторы возбуждения объединены в трехфазные блоки, где конденсаторы соединены по схеме «треугольник», при этом начала статорных обмоток генератора объединены и соединены с первым входом блока питания, концы статорных обмоток соединены с первыми входами, а средние выводы статорных обмоток - со вторыми входами блоков стабилизации напряжения, концы статорных обмоток соединены с первым трехфазным блоком конденсаторов, а средние выводы статорных обмоток соединены со вторым трехфазным блоком конденсаторов, выходы блоков стабилизации напряжения подключены к выводам для подключения нагрузки генератора и ко второму, третьему и четвертому входам блока питания, выходы которого соединены с третьим и четвертым входами блоков стабилизации напряжения, каждый из блоков стабилизации напряжения содержит первый и второй управляющие элементы, в качестве которых использованы оптосимисторы, входы которых соединены с первым и вторым входами блоков стабилизации напряжения соответственно, выходы - оптосимисторы соединены и являются выходами блоков стабилизации напряжения, четвертый вход блоков стабилизации напряжения соединен со входом нуль-органа, первый вход которого через генератор пилообразного напряжения соединен с первым входом компаратора, второй вход которого является третьим входом блока стабилизации напряжения, выход компаратора через второй формирователь импульсов соединен с управляющим входом второго оптосимистора, второй выход нуль-органа через первый формирователь импульсов соединен с управляющим входом первого оптосимистора.The problem is achieved in that the device for stabilizing the voltage of the generator, containing a 3-phase generator with stator windings, excitation capacitors and a voltage stabilization unit, consisting of control elements, a sawtooth voltage generator, pulse shapers, according to the invention further comprises voltage stabilization units, a power supply , zero-organ, comparator, each stator winding has average leads, and the field capacitors are combined into three-phase blocks, where The rods are connected according to the “triangle” scheme, while the start of the stator windings of the generator are combined and connected to the first input of the power supply, the ends of the stator windings are connected to the first inputs, and the middle leads of the stator windings are connected to the second inputs of the voltage stabilization units, the ends of the stator windings are connected to the first a three-phase capacitor unit, and the middle terminals of the stator windings are connected to the second three-phase capacitor unit, the outputs of the voltage stabilization units are connected to the terminals for connecting the generator load and about the second, third and fourth inputs of the power supply, the outputs of which are connected to the third and fourth inputs of the voltage stabilization units, each of the voltage stabilization units contains the first and second control elements, which are used opto-sims, the inputs of which are connected to the first and second inputs of the stabilization units the voltage, respectively, the outputs - opto-sims are connected and are the outputs of the voltage stabilization units, the fourth input of the voltage stabilization units is connected to the input of the zero-organ whose first input is connected through a sawtooth generator to the first input of the comparator, the second input of which is the third input of the voltage stabilization unit, the output of the comparator through a second pulse shaper is connected to the control input of the second opto-simsistor, the second output of the zero-organ through the first pulse shaper is connected to the control input of the first optocymistor.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что в устройстве используется несколько блоков стабилизации напряжения с управляющими элементами, в качестве которых использованы оптосимисторы, а статорные обмотки имеют выводы, к которым подключены трехфазные блоки конденсаторов возбуждения. Применение нескольких блоков стабилизации напряжения позволяет стабилизировать напряжение генераторов в несимметричных режимах, снизить инерционность системы стабилизации и тем самым повысить ее быстродействие.The novelty of the proposed proposal is due to the fact that the device uses several voltage stabilization units with control elements, which are used opto-sims, and stator windings have conclusions to which three-phase units of field capacitors are connected. The use of several voltage stabilization units allows stabilizing the voltage of generators in asymmetric modes, reducing the inertia of the stabilization system, and thereby increasing its speed.
По данным научно-технической и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.According to the scientific, technical and patent literature, the authors do not know the claimed combination of features aimed at achieving the task, and this solution does not follow clearly from the prior art, which allows us to conclude that the solution corresponds to the level of the invention.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена функциональная схема устройства стабилизации напряжения бесконтактного генератора, на фиг.2 - диаграммы напряжений, поясняющие принцип его работы.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a functional diagram of a device for stabilizing the voltage of a contactless generator, figure 2 is a voltage diagram explaining the principle of its operation.
Устройство для стабилизации напряжения бесконтактных генераторов переменного тока (фиг.1) содержит генератор электроэнергии 1, каждая из статорных обмоток содержит по три ответвления, где 2, 3, 4 - начало обмоток; 5, 6, 7 - средние выводы и 8, 9, 10 - концы обмоток, которые подключены к соединенным по схеме «треугольник» первому и второму трехфазным блокам конденсаторов возбуждении, 11, 12 и к блокам стабилизации напряжения 13, 14 и 15. Начала обмоток 2, 3 и 4 объединены и соединены с первым входом блока питания 16, средние выводы 5, 6, 7 и концы обмоток 8, 9, 10 через блоки стабилизации напряжения 13, 14 и 15 соединены с выводами 17, 18 и 19 для подключения нагрузки генераторов, выходы блока питания 16 соединены с блоками стабилизации напряжения 13, 14 и 15, каждый из которых содержит первый и второй оптосимисторы 20 и 21 соответственно, нуль-орган 22, генератор пилообразного напряжения 23, компаратор 24, первый и второй формирователи импульсов 25 и 26 соответственно.A device for stabilizing the voltage of non-contact alternating current generators (Fig. 1) contains an
Устройство стабилизации напряжения работает следующим образом.The voltage stabilization device operates as follows.
При вращении ротора генератора 1 (фиг.1) от приводного двигателя он возбуждается за счет емкостного тока трехфазных блоков конденсаторов возбуждения 11 или 12 и на выводах статорных обмоток 5, 6, 7 или 8, 9, 10 наводится ЭДС.When the rotor of the generator 1 (Fig. 1) is rotated by the drive motor, it is excited due to the capacitive current of the three-phase blocks of field capacitors 11 or 12 and EMF is induced at the terminals of the
На примере блока стабилизации напряжения 15 рассмотрим принцип работы устройства. В номинальном режиме работы фазное напряжение Uн (фиг.2, а) поступает на вход нуль-органа 22, на выходе которого формируются импульсы, синхронные с нулевыми значениями напряжения генератора Uн (фиг 2, б). Синхронизирующие импульсы через первый формирователь импульсов 25 поступают на управляющий вход оптосимостора 20. Оптосимистр 20 открывается и на выводах генератора 4 и 7 формируется напряжение U4,7 (фиг 2, д). Синхронизирующие импульсы поступают также на вход генератора пилообразного напряжения 23, на выходе которого формируется опорный сигнал Uoc пилообразной формы (фиг.2, в), который поступает на первый вход компаратора 24 (фиг.1). На второй вход компаратора 24 поступает ведущий сигнал Uвс1 напряжения постоянного тока (фиг.2, в), который пропорционален напряжению генератора Uн. Когда величина опорного сигнала больше, чем величина ведущего сигнала, т.е. когда Uoc>Uвс1 на выходе компаратора 24 формируются управляющие импульсы (фиг.2, г), которые через формирователь импульсов управления 26 поступают на управляющий вход оптосимистора 21 (фиг.1). Оптосимистр 21 включается, это приводит к естественной коммутации (закрытию) оптосимистора 20 и на выходах статорной обмотки генератора 4 и 10 формируется напряжение U4,10 (фиг.2, д). После того как изменится полярность напряжения, прикладываемого к оптосимистору 21, он закрывается и далее физические процессы повторяются. В результате при поочередной работе оптосимисторов 20 и 21 формируется напряжение Uвых1 (фиг.2, д). Если, к примеру, напряжение на нагрузке уменьшается, тогда уменьшается величина напряжения источника ведущего сигнала, т.е. Uвс2<Uвс1 (фиг.2, е). Угол управления оптосимистороим 21 уменьшится (α2<α2, фиг.2, г, ж), и напряжение Uвых2 увеличится (Uвых2<Uвых, фиг.2, д, з).On the example of the voltage stabilization unit 15, we consider the principle of operation of the device. In the nominal operating mode, the phase voltage Un (Fig. 2, a) is supplied to the input of the null-organ 22, at the output of which pulses are generated, synchronous with the zero voltage values of the generator U n (Fig. 2, b). The synchronizing pulses through the first pulse shaper 25 are fed to the control input of the opto-simostor 20. The opto-simistre 20 opens and a voltage U 4.7 is formed at the terminals of the generator 4 and 7 (Fig. 2, e). The synchronizing pulses are also fed to the input of a sawtooth voltage generator 23, at the output of which a reference signal U oc of a sawtooth shape is formed (Fig. 2, c), which is fed to the first input of the comparator 24 (Fig. 1). The second input of the comparator 24 receives the leading signal U vs1 DC voltage (Fig.2, c), which is proportional to the voltage of the generator U n . When the value of the reference signal is greater than the value of the leading signal, i.e. when U oc > U bc1 , control pulses are generated at the output of comparator 24 (Fig. 2, d), which, through the shaper of control pulses 26, are fed to the control input of the opto-simistor 21 (Fig. 1). The opto-simistr 21 is turned on, this leads to natural switching (closure) of the opto-simistor 20 and a voltage U 4.10 is formed at the outputs of the stator windings of the generator 4 and 10 (Fig. 2, d). After the polarity of the voltage applied to the opto-simistor 21 changes, it closes and then the physical processes are repeated. As a result, during the alternate operation of the optosymistors 20 and 21, a voltage U output1 is formed (Fig. 2, d). If, for example, the voltage at the load decreases, then the voltage value of the source of the driving signal decreases, i.e. U vs2 <U vs1 (Fig.2, e). The control angle of the opto-simistor 21 will decrease (α 2 <α 2 , FIG. 2, d, g), and the voltage U out 2 will increase (U out 2 <U out , FIG. 2, d, h).
Использование двух ответвлений каждой статорной обмотки генератора и подключенных к ним двух трехфазных блоков конденсаторов возбуждения, а также применение в каждой фазе генератора блока стабилизации напряжения, содержащих по два оптосимистора и систему управления, выгодно отличает предлагаемое устройство стабилизации напряжения бесконтактных генераторов переменного тока от известного, так как обеспечивается стабилизация напряжения в несимметричных режимах работы и повышается быстродействие устройства.The use of two branches of each stator winding of the generator and the two three-phase excitation capacitor units connected to them, as well as the use of a voltage stabilization unit in each phase of the generator, each containing two optocouplers and a control system, distinguishes the proposed voltage stabilization device for contactless alternating current generators from the well-known How voltage stabilization is ensured in asymmetric operating modes and the device’s speed is increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008131158/09A RU2366072C1 (en) | 2008-07-28 | 2008-07-28 | Device to stabilise ac contactless generator voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008131158/09A RU2366072C1 (en) | 2008-07-28 | 2008-07-28 | Device to stabilise ac contactless generator voltage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2366072C1 true RU2366072C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41150052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008131158/09A RU2366072C1 (en) | 2008-07-28 | 2008-07-28 | Device to stabilise ac contactless generator voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2366072C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708881C1 (en) * | 2019-02-27 | 2019-12-12 | Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Кристалл" | Magnetoelectric generator voltage stabilization device |
-
2008
- 2008-07-28 RU RU2008131158/09A patent/RU2366072C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2708881C1 (en) * | 2019-02-27 | 2019-12-12 | Акционерное общество "Опытное конструкторское бюро "Кристалл" | Magnetoelectric generator voltage stabilization device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5233239B2 (en) | Power generator | |
KR100757060B1 (en) | A switched reluctance generator with enhanced generating efficiency at low speed | |
KR20060105182A (en) | A switched reluctance generator with enhanced generating efficiency at low and high speed | |
JPS60131096A (en) | 2-phase 90 degree motor | |
RU2011151281A (en) | RESTRICTION OF OVERLOAD CURRENT WHEN REGULATING THREE-PHASE MOTORS OF RECTIFIED CURRENT | |
ES2770370T3 (en) | Double powered induction motor | |
EP2634912A2 (en) | Method for controlling an inverter | |
RU2366072C1 (en) | Device to stabilise ac contactless generator voltage | |
TW425754B (en) | Portable power unit | |
ITPD990190A1 (en) | ELECTRONIC POWER SUPPLY OF A SYNCHRONOUS MOTOR WITH PERMANENT MAGNETS AND TWO PAIRS OF POLES. | |
RU2332773C1 (en) | Stand-alone contactless synchronous generator | |
RU107007U1 (en) | SMART START DEVICE FOR SYNCHRONOUS MOTOR WITH ASYNCHRONOUS ACTUATOR | |
KR20200014600A (en) | Bidirectional direct current generator and Hybrid generator capable of bidirectional magnetic flux control using therof | |
RU2281542C1 (en) | Three phase voltage generator | |
RU2249900C1 (en) | Stator winding of dual-speed induction generator | |
RU2572023C2 (en) | Electrical power transmission for alternating-current traction vehicle | |
RU2366071C1 (en) | Device for stabilising frequency and voltage of stand-alone non-contact type generators | |
JP2006246667A (en) | Motor driving device | |
RU154540U1 (en) | SYSTEM OF STABILIZATION OF OUTPUT VOLTAGE OF A MAGNETOELECTRIC SYNCHRONOUS GENERATOR FOR AUTONOMOUS OBJECTS | |
RU55224U1 (en) | ASYNCHRONOUS MOTOR FOR REDUCED ELECTRIC DRIVE | |
RU2499352C1 (en) | Device to stabilise voltage and frequency of wind-electric plant | |
RU2773744C1 (en) | Autonomous ac power plant | |
RU2724603C1 (en) | Synchronous motor control method | |
RU2160495C2 (en) | Dual-motor electric drive | |
RU2427069C1 (en) | Control method of double-fed motors and device for its implementation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100729 |