SU1117816A1 - Автономна система энергоснабжени - Google Patents

Abstract

АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ , содержаща  синхронный ге нератор переменного тока, к выводам  корных обмоток которого подключены потребители переменного тока и через трансформаторно-выпр мительный блок потребители посто нного тока, регул тор напр жени , суммирую1ций узел которого первым входом св зан с выводами  корных обмоток через датчик текущего значени , второй инвертирующий вход соединен через масштабирующий делитель с выходом трансформаторно-выпр мительного блока , третий инвертирующий вход соединен с выходом формировател  среднего значени  напр жени , вход измерительного трансформатора св зан с выводами  корных обмоток, выход сумматора через формирователь пилообразного сигнала соединен с одним входом блока сравнени , к другому входу которого подключен источник опорного сигнала, а выход через усилитель соединен с обмоткой возбуждени  синхронного генератора, отличающа с  тем, что, с целью повьшени  точности поддержани  напр жени  при наличии широкого спектра искажени , между выходом измерительного трансформатора и входом формировател  среднего значени  напр жени  установлен заграждающий фильтр по основной гармонике.

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в автономных системах энергоснабжени  преимущественно в авиационных, где дл  питани  потребителей от одного источника используетс  электроэнерги  посто нного и переменного тока, причем мощность потребителей посто нного тока соизмерима или превышает мощность потребителей переменного тока и носит  рко вьфаженный нелинейный характер.

Известна автономна  система энергоснабжени , содержаща  синхронный генератор, к выводам  корной цепи которого подключены нагрузка переменного тока и через вьтр митель нагрузка посто нного тока. Измерительный вход регул тора напр жени  включен на вход нагрузок переменного тока, выход регул тора соединен с обмоткой возбуждени  генератора Ш

Недостатком этой энергосистемы  вл етс  низка  точность поддержани  напр жени  на стороне посто нного тока, так как измерительный орган регул тора не может воспринимать искажени , определ емые коммутацией вентилей силового выпр мител  и падение напр жени  в трансформаторно-выпр мИтельном блоке и проводах сети посто нного тока.

Известна энергосистема, котора  имеет аналогичную с первой структуру силовой части, но измерительный вход регул тора напр жени  включен на вход нагрузки посто нного тока 2.

Регул тор обеспечивает приемлемое качество электроэнергии посто нного тока, но не обеспечивает питание потребителей переменного тока стабильным напр жением. Это вызвано тем, что измерительный орган регул тора воспринимает искажени  силового вьтр мител , поэтому из-за наличи  фильтров регул тор измен ет ток возбуждени  пропорционально среневыпр мленному значению, которое при наличии искажений формы кривой генератора сильно отличаетс  от эффективного значени , требуемого нагрузками переменного тока.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  автономна  система энергоснабжени , содержаща  синхронный генератор, к

178162

выводам  корных обмоток которого подключаютс  потребители переменного тока и через трансформа торновьтр митбльный блок потребители по5 сто нного тока. Регул тор напр жени  имеет в своем составе сз мматор, первый вход которого соединен с  корными выводами через датчик текущего значени  напр жени  и корректи10 рующий узел, второй инвертирующий вход соединен с теми же вьгоодами  корных цепей через канал компенсации , вьтолненный в виде последовательно соединенных измеритель15 ного трансформатора, частотного дис- криминатора и формировател  среднего значени  напр жени , а третий инвертирующий вход,через масштабирующий делитель напр жени  соединен

0 с выходом трансформаторно-вьтр мительного блока, выход сумматора св зан через формирователь пилообразного сигнала с одним входом компаратора , другой вход которого подклю5 чен к источнику эталонного сигнала, ВЕЛХод компаратора через усилитель соединен с обмоткой возбуждени  синхронного генератора зТ.

Наличие дополнительного канала

0 компенсации с частотным дискриминатором и св зи с выходом трансформаторно-выпр мительного блока позвол ет обеспечить высокую точность поддержани  напр жени  на обоих потре , бител х, но только в том случае, когда известна периодичность и величина включени  импульсной нагрузки посто нного тока. При переменной скважности и сильной нелинейности характара тока нагрузки посто нного тока это устройство не обеспечивает требуемое качество электроэнергии.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности поддержани  напр же ни  при наличии широкого спектра искажений .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автономной системе энергоснабжени , содержащей синхронный гене0 ратор переменного тока, к выводам  корных обмоток которого подключены потребители переменного тока и через трансформаторно-выпр мительный блок потребители посто нного тока,

5 регул тор напр жени , суммирующий узел которого первым входом св зан . с выводами  корных обмоток через датчик текущего значени , второй инвертирующий вход соединен через масштабирующий делитель с выходом транс форматорно-вьшр мительного блока, третий инвертирующий вход соединен с выходом формировател  среднего эна мен   напр жени , вход измерительного трансформатора св зан с выводами  корных обмоток, выход сумматора через формирователь пилообразного сигнала соединен с одним входом блока сравнени , к другому входу которого подключен источник опорного сигнала а выход через усилитель соединен с обмоткой возбуждени  синхронного генератора, между выходом измерительного трансформатора и входом фор мировател  среднего значени  напр жени  установлен заграждающий фильтр по основной гармонике. На чертеже приведена блок-схема а тономной системы энергоснабжени . Синхронный генератор 1 вьшодами  корных обмоток соединен с -потребител ми переменного тока и через тран форматорно-вьтр мительный блок 2 с потребител ми посто нного тока. Регул тор напр жени  3 измерительной цепью, состо щей из датчика 4 / текущего значени  напр жени  и корректирующей цепочки 5, соединен с первьи входом суммирующего узла 6 и  корными обмотками генератора. Второй инвертирующий вход суммирующего узла 6 через масштабирующий делител 7 напр жени  соединен с выходом трансформаторно-выпр мительного бло ка 2. К третьему, также инвертирую щему входу суммирующего узла 6, под ключена компенсирующа  цепь, выполненна  на последовательно соединенных между собой формирователе 8 сре него значени  напр жени , заграждающем фильтре 9 по основной гармонике и измерительном трансформаторе 10, вход которого соединен с  корными обмотками синхронного генера;Тора . Выход суммирующего узла 6 сое динен с входом формировател  11 пилообразного напр жени , выход которого подключен к одному из входов блока 12 сравнени , к другому входу которого подключен источник 13 опор ного сигнала. Выход формировател  1 сравнени  через усилитель 14 св зан с обмоткой возбуждени  синхронного генератора 1. Устройство работает следующим об разом. Работа энергосистемы в режиме медленно измен ющихс  и линейных по характеру потребл емого тока нагрузок не отличаетс  о.т работы типовых регул торов , имеющих такую же структуру. Из-за отсутстви  спектра высших гармонических в кривой синусоидального напр жени  генератора переменного тока канал компенсации, вьшолненный на измерительном трансформаторе 10, заграждающем фильтре 9 и формирователе 8 среднего значени , подключенный к третьему инвертирующему входу суммирующего узла 6, не оказывает вли ни  на работу регул тора, так как основна  гармоника на этот вход не приходит. При включении по цепи посто нного тока нелинейной нагрузки с нелинейным характером и произвольной цикличностью коммутации, например, емкостных накопителей, в кривой переменного тока генератора 1 возникает широдий спектр высщих гармонических, привод щий к резкому снижению точности регулируемого напр жени . При таких нагрузках на входах суммирующего узла 6 действуют три входных сигнала. На первом, пр мом входе, действует синусоидальное напр жение с выхода корректирующей цепи 5 о текущем значении напр жени  переменного тока генератора 1, на второй инвертирующий вход суммирующего узла 6 подаетс  сигнал с выхода масштабирзш )щего делител  7 напр жени , вход которого подключен к выходу трансформаторно-выпр мительного бло-. ка 2. Этот сигнал содержит информацию о текущем значении напр жени  выпр мленного тока потребителей посто нного тока, т.е. сигнал, содержащий в себе весь спектр высших гармонических , содержащийс  в кривой напр жени  при включении нелинейной нагрузки. Воздействие только этих двух напр жений приводит к по влению ошибки регулировани . Дл  компенсации этой ошибки на третий инвертирующий вход подаетс  сигнал с выхода узла 8, который за счет наличи  заграждающего фильтра по основной гармонике содержит информацию о величине ошибки, возникающей при регулировании от сигнала, снимаемого с делител  7. Вычитание сигналов второго и третьего входа из сигнала первого входа суммирующего узла

1

6 позвол ет получить на выходе суммирующего узла 6 более точную информацию . Сигнал с выхода суммирующего узла 6 преобразуетс  формирователем 11 в пилообразное напр жение, сравниваетс  на блоке 12 сравнени  с величиной опорного сигнала источника 13, где вырабатываетс  управл ющий сигнал дл  усилител  14 мощности и

/f fjpt/efffft/ftaHff/ipt/eAff t/ffff/f

3Ae/(/77flO9ffe;y9f/t/э е/(/7 роу//е/угг/1/

3(pff3f/o o ocfrrojf/f/foeo /fCjffeffeffffoso mo/fct

1178.166

подаетс  на обмотку возбуждени  гене . ратора 1.

Предлагаема  автономна  система - 5 энергоснабжени  позвол ет повысить точность регулировани  напр жени  на шинах посто нного и переменного токов, чем увеличивает надежность и срок службы работы потребителей.

Claims (1)

1. АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ, содержащая синхронный генератор переменного тока, к выводам якорных обмоток которого подключены потребители переменного тока и через трансформаторно-выпрямительный блок потребители постоянного тока, регулятор напряжения, суммирующий узел которого первым входом связан с выводами якорных обмоток через датчик текущего значения, второй инвертирующий вход соединен через масштабирующий делитель с выходом трансформаторно-выпрямительного блока, третий инвертирующий вход соединен с выходом формирователя среднего значения напряжения, вход измерительного 'трансформатора связан с выводами якорных обмоток, выход сумматора через формирователь пилообразного сигнала соединен с одним входом блока сравнения, к другому входу которого подключен источник опорного сигнала, а выход через усилитель соединен с обмоткой возбуждения синхронного генератора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности поддержания напряжения при наличии широкого спектра искажения, между выходом измерительного трансформатора и входом формирователя среднего значения напряжения установлен заграждающий фильтр по основной гармонике.

   SU .„,1117816 >