RU2690673C1 - Excitation device of generator and quality control of generated electric energy by valve-jet generator - Google Patents
Excitation device of generator and quality control of generated electric energy by valve-jet generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2690673C1 RU2690673C1 RU2018136421A RU2018136421A RU2690673C1 RU 2690673 C1 RU2690673 C1 RU 2690673C1 RU 2018136421 A RU2018136421 A RU 2018136421A RU 2018136421 A RU2018136421 A RU 2018136421A RU 2690673 C1 RU2690673 C1 RU 2690673C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- outputs
- inputs
- generator
- input
- control
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/16—Synchronous generators
- H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
-
- 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
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
-
- 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
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
-
- 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
- H02P9/40—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of reluctance of magnetic circuit of generator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к области генерирования электрической энергии электрическими машинами и касается особенностей устройства управления возбуждения генератора, применяемых в электроприводе, в транспорте, в нефтегазовой отрасли.The technical solution relates to the field of electric power generation by electric machines and concerns the features of the generator excitation control device used in the electric drive, in transport, in the oil and gas industry.
В качестве аналога взят SRM (Switched Reluctance Motor), приведенный на Fig.7.2 (Page 100) и описанный в монографии Miller TJ.E. Switched reluctance motor and their control. Magna physics publishing and Clarendon press. Oxford. 1993. Рассматриваемый двигатель состоит из синхронного индукторно-реактивного двигателя, датчика положения ротора, системы управления и вентильного коммутатора. Статор синхронного индукторно-реактивного двигателя выполняется с прямыми зубцами, на которых размещаются катушечные обмотки, соединяемые в многофазную обмотку; ротор - зубчатый, безобмоточный. Число зубцов статора не равно числу зубцов ротора. В отечественной технической литературе данный тип двигателя получил наименование вентильный индукторно-реактивный двигатель (ВИРД). [Голландцев Ю.А. Вентильные индукторно-реактивные двигатели. СПб.: ГНЦ РФ - ЦНИИ "Электроприбор", 2003]. К недостаткам прототипа можно отнести наличие дополнительного датчика положения, установка которого на валу двигателя увеличивает массогабаритные размеры электромашинного агрегата.The SRM (Switched Reluctance Motor), shown in Fig.7.2 (Page 100) and described in the monograph Miller TJ.E, was taken as an analogue. Switched reluctance motor and their control. Magna physics publishing and Clarendon press. Oxford. 1993. The engine in question consists of a synchronous inductor-jet engine, a rotor position sensor, a control system and a valve switch. The stator of a synchronous inductor-jet engine is performed with straight teeth, on which coil windings are placed, connected in a multi-phase winding; rotor - gear, without winding. The number of stator teeth is not equal to the number of rotor teeth. In the domestic technical literature, this type of engine was named valve inductor-jet engine (VIRD). [Dutch, Yu.A. Inductive jet motors. SPb .: SSC RF - Central Research Institute "Electropribor", 2003]. The disadvantages of the prototype include the presence of an additional position sensor, the installation of which on the motor shaft increases the weight and size of the electric machine.
В качестве прототипа взят вентильно-реактивный генератор, патент №168624 от 13.02.2017. Рассматриваемый генератор состоит из безобмоточного ротора, статора, имеющего полюса с обмотками, дополнительно на которые намотаны обмотки контроля, расположенные с определенным шагом, обеспечивающие определение положение ротора вследствие изменения магнитного поля;As a prototype taken valve-reactive generator, patent No. 168624 from 13.02.2017. The generator in question consists of a winding-free rotor, a stator having poles with windings, on which the control windings are additionally wound, arranged with a certain pitch, ensuring the determination of the position of the rotor due to a change in the magnetic field;
К недостаткам прототипа можно отнести невозможность осуществить контроль качества генерируемой электрической энергииThe disadvantages of the prototype include the inability to control the quality of the generated electrical energy
Задачей устройство возбуждения генератора и контроля качества генерируемой электрической энергии вентильно-реактивным генератором является расширение технологических возможностей т.е. обеспечить управление режимами работы генератора и контролем качества генерируемой электрической энергии.The task of the device is the excitation of the generator and quality control of the generated electrical energy by the valve-jet generator is the expansion of technological capabilities to ensure the management of the operating modes of the generator and the quality control of the generated electrical energy.
В устройство возбуждения генератора и контроля качества электрической энергии, генерируемой вентильно-реактивным генератором, содержащим вал, безобмоточный ротор с полюсами, статор с полюсами, поочередно охваченными фазными обмотками и обмотками контроля, расположенными с определенным шагом, дополнительно введены выпрямитель, фильтры, вентильный коммутатор, накопитель электрической энергии, компаратор, микропроцессорная система, панель управления, генератор квадратурных сигналов, источники тока, блоки драйверов, блок контроля качества генерируемой электроэнергии, причем сетевое напряжение подается на выпрямитель, который связан с фильтром, который имеет связь с панелью управления и генератором квадратурных токов. Панели управления имеет двухстороннюю связь с микропроцессорной системой, которая в свою очередь связана с вентильный коммутатор, через блок драйверов и с генератором квадратурных токов. Генератор квадратурных токов имеет связи с источниками тока, которые связаны с коммутатором. Коммутатор имеет двухстороннюю связь с фазными обмотками вентильно-реактивного генератора. Обмотки контроля связаны с коммутатором. Коммутатор имеет выходы на микропроцессорную систему через фильтр и компаратор и на блок контроля качества генерируемой электроэнергии через фильтр. Блок контроля качества генерируемой электроэнергии имеет связь с накопителем электрической энергии и микропроцессорной системой. С накопителя электрической энергии электрическая энергия направляется на последующее использование.The generator excitation device and quality control of electrical energy generated by a valve-reactive generator containing a shaft, a windless rotor with poles, a stator with poles alternately covered by phase windings and control windings located with a certain step, additionally introduced a rectifier, filters, a valve switch, electric energy storage, comparator, microprocessor system, control panel, quadrature signal generator, current sources, driver blocks, quality control unit Twa generated electricity, the supply voltage is fed to a rectifier, which is connected to a filter which is in communication with the control panel and the generator of quadrature currents. The control panel has a two-way communication with the microprocessor system, which in turn is connected with the valve switch, through the driver unit and with the quadrature current generator. The quadrature current generator has connections to current sources that are connected to the switch. The switch has two-way communication with the phase windings of the valve-jet generator. The control windings are connected to the switch. The switch has outputs to the microprocessor system through a filter and a comparator and to the quality control unit of the generated electricity through the filter. The quality control unit of the generated electricity is connected to the electrical energy storage device and the microprocessor system. From the storage of electrical energy, electrical energy is sent for subsequent use.
На Фиг. изображена схема устройства возбуждения генератора и контроля качества генерируемой электрической энергии вентильно-реактивным генератором.FIG. shows a diagram of a generator excitation device and quality control of generated electrical energy by a valve-reactive generator.
Сетевое напряжение подается на выпрямитель 1, выход которого связан с входом фильтра 2, выход которого связан с входом панели управления 3 и входом генератора квадратурных токов 4, панель управления 3 имеет двухстороннюю связь с микропроцессорной системой 5, выходы которой связаны с входами блока драйверов 6, выходы которого связаны с входами вентильного коммутатора 7 и с входом генератора квадратурных токов 4, выходы которого связаны с входами источников тока 8, 9, выходы которого связаны с входами коммутатора 7, который имеет двухстороннюю связь с фазными обмотками 10 вентильно-реактивного генератора 11, выходы обмотки контроля 12 связаны с входами коммутатора 7, который имеет выходы, связанные с входами фильтра 13, выходы которого связанны с входами компаратора 14, выходы которого связанны с входами микропроцессорной системы 5, и выход, связанный с входом фильтра 15, выход которого связан с входом блока контроля качества генерируемой электроэнергии 16, выходы которого связаны с входом микропроцессорной системы 5 и накопителем электрической энергии 17. Электрическая энергия с накопителя электрическая энергия 17 направляется на последующее использование.The mains voltage is fed to the
Работа устройства возбуждения генератора и контроля качества электрической энергии, генерируемой вентильно-реактивным генератором 11, содержащем вал, безобмоточный ротор с полюсами, статор с полюсами, поочередно охваченными фазными обмотками 10 и обмотками контроля 12, осуществляется микропроцессорной системой 5 на основе сигналов от панели управления 3 и заданных параметров генерации, питание на которое подается от сети через выпрямитель 1 и фильтр 2. Определение положение ротора реактивно-вентильного генератора определяет микропроцессорная система 5 на основе сформированных измерительных токов генератором квадратурных токов 4 (питание на который так же подается от сети через выпрямитель 1 и фильтр 2) через источники тока 8, 9 и с компаратора 14 через фильтр 13 вследствии изменения магнитного потока, а, следовательно, и ЭДС в обмотках контроля 12. На основании положения ротора микропроцессорная система 5 подает сигналы на замыкание силовых ключей через блоки драйверов 6 на вентильный коммутатор 7 для подачи питания на фазные обмотки 10 реактивно-вентильного генератора 11. На основании положения ротора микропроцессорная система 5 подает сигналы на замыкание силовых ключей через блоки драйверов 6 на вентильный коммутатор 7 для снятия ЭДС с фазных обмоток 10 реактивно-вентильного генератора 11, на которых магнитный поток максимален. Блок контроля качества генерируемой электроэнергии 16, подключенный через фильтр 15, определяет значения показателей качества генерируемой электроэнергии и подает сигнал на микропроцессорную систему 5, которая путем сравнения показателей с номинальными значениями контролирует качество генерируемой электроэнергии, которая поддана на накопитель электрической энергии 17 с ее последующим использованием.The operation of the generator excitation device and quality control of electrical energy generated by the valve-
Предложенное техническое решение позволило расширить технологические возможности вентильно-реактивного генератора, путем управления его режимами работы и контролем качества генерируемой электрической энергии.The proposed technical solution allowed to expand the technological capabilities of the valve-jet generator, by controlling its operating modes and quality control of the generated electrical energy.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136421A RU2690673C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Excitation device of generator and quality control of generated electric energy by valve-jet generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136421A RU2690673C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Excitation device of generator and quality control of generated electric energy by valve-jet generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2690673C1 true RU2690673C1 (en) | 2019-06-05 |
Family
ID=67037400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018136421A RU2690673C1 (en) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Excitation device of generator and quality control of generated electric energy by valve-jet generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2690673C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728285C1 (en) * | 2020-03-24 | 2020-07-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Device for controlling the cooling mode of electrical equipment of a power electrical substation |
RU204451U1 (en) * | 2020-10-13 | 2021-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | GENERATION DEVICE WHEN BRAKING THE REACTIVE-VENTILATION GENERATOR |
RU2759560C1 (en) * | 2021-04-19 | 2021-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Backup exciter device for synchronous generator based on reactive valve generator |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5493195A (en) * | 1994-09-29 | 1996-02-20 | Sundstrand Corporation | Switched reluctance starter/generator control system allowing operation with regenerative loads and electrical system employing same |
JP2002034300A (en) * | 2000-07-11 | 2002-01-31 | Shinko Electric Co Ltd | Control circuit of sr generator |
KR101311378B1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-09-25 | 경성대학교 산학협력단 | System for driving switched reluctance generator based on variable generation voltage converter |
RU168624U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-02-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | VENTILATION-REACTIVE GENERATOR |
RU172453U1 (en) * | 2016-12-26 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | VENTILATION-REACTIVE GENERATOR |
RU2658636C1 (en) * | 2017-08-28 | 2018-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" (ООО НПП "Резонанс") | Induction generator with combined excitation and stator windings |
-
2018
- 2018-10-15 RU RU2018136421A patent/RU2690673C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5493195A (en) * | 1994-09-29 | 1996-02-20 | Sundstrand Corporation | Switched reluctance starter/generator control system allowing operation with regenerative loads and electrical system employing same |
JP2002034300A (en) * | 2000-07-11 | 2002-01-31 | Shinko Electric Co Ltd | Control circuit of sr generator |
KR101311378B1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-09-25 | 경성대학교 산학협력단 | System for driving switched reluctance generator based on variable generation voltage converter |
RU168624U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-02-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | VENTILATION-REACTIVE GENERATOR |
RU172453U1 (en) * | 2016-12-26 | 2017-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | VENTILATION-REACTIVE GENERATOR |
RU2658636C1 (en) * | 2017-08-28 | 2018-06-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Резонанс" (ООО НПП "Резонанс") | Induction generator with combined excitation and stator windings |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2728285C1 (en) * | 2020-03-24 | 2020-07-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Device for controlling the cooling mode of electrical equipment of a power electrical substation |
RU204451U1 (en) * | 2020-10-13 | 2021-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | GENERATION DEVICE WHEN BRAKING THE REACTIVE-VENTILATION GENERATOR |
RU2759560C1 (en) * | 2021-04-19 | 2021-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Backup exciter device for synchronous generator based on reactive valve generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2690673C1 (en) | Excitation device of generator and quality control of generated electric energy by valve-jet generator | |
KR940000306A (en) | AC variable speed drive device and electric vehicle drive system using the device | |
RU99114456A (en) | ELECTRICAL SYSTEM FOR TURBINE / AC GENERATOR ON A COMMON SHAFT | |
CN104242580B (en) | A kind of automobile is with variable winding starting electromotor | |
RU168624U1 (en) | VENTILATION-REACTIVE GENERATOR | |
EP2592728A2 (en) | Electromagnetic device | |
CN201860217U (en) | Parallel-structured brushless composite-excitation synchronous motor without additional air gap | |
CN108880363A (en) | Three-level formula brushless synchronous machine asynchronous starting control method and system | |
CN102005875A (en) | Brushless parallel-structure hybrid excitation synchronous generator without additional air gap | |
RU2363090C1 (en) | Electric generating plant | |
Davis et al. | Experimental evaluation of mutual inductances in a switched reluctance motor | |
RU204451U1 (en) | GENERATION DEVICE WHEN BRAKING THE REACTIVE-VENTILATION GENERATOR | |
CN104038004A (en) | Alternator for power generation system | |
Luo et al. | A synchronous/permanent magnet hybrid AC machine | |
CN101841210B (en) | Constant frequency and constant voltage sine-wave power unit consisting of axle generator and inverter | |
RU172453U1 (en) | VENTILATION-REACTIVE GENERATOR | |
KR20170046619A (en) | How to produce electricity 24 hours a day without pollution and fossil fuel | |
RU2759560C1 (en) | Backup exciter device for synchronous generator based on reactive valve generator | |
RU95919U1 (en) | ELECTRIC POWER PLANT | |
CN201167273Y (en) | Co-pivot type asynchronous electric permanent magnet frequency-raising power supply device | |
Kataoka et al. | A design for PM vernier motors | |
WO2016032364A1 (en) | Electrical machine | |
CN111082625A (en) | Alternating magnetic pole brushless hybrid excitation synchronous motor | |
Chen et al. | Sliding mode control of switched reluctance linear generator system | |
RU187868U1 (en) | Power supply device with drive motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201016 |