SU1283938A1

SU1283938A1 - Бесконтактна автономна система электропитани

Info

Publication number: SU1283938A1
Application number: SU853903766A
Authority: SU
Inventors: Ашот Суренович Айрапетян; Ашот Андраникович Сафарян; Норайр Робертович Хачатрян; Виген Иванович Читечян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1985-04-11
Publication date: 1987-01-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к системам генерировани , и может быть использовано при построении бесконтактных автономных систем электропитани на базе машин двойного питани при переменной частоте вращени приводного двигател . Целью изобретени вл етс расширение рабочего диапазона изменени частоты вращени и улучшение формы выходного напр жени системы. При работе системы электропитани возбуждение машины двойного питани (МДП) 3 осуществл етс от вращающегос непосредственного преобразовател частоты (НПЧ) 4, питание которого, в свою очередь, осуществл етс от вспомогательного генератора 2, выполненного в виде МДП. Возбуждение вспомогательного генератора 2 осу (ествл етс от многофазного источника стабильной частоты 7 с частотой выходного напр жени f, . Управление ИПЧ 4 осуществл етс генератором эталонной частоты 6 через распределитель импульсов 5. При этом частота напр жени генератора эталонной частоты 6 определ етс как (fo + (-1)f), где fo -требуема частота :выходного напр жени системы электропитани , k - коэффициент пропорциональности , учитывающий схему НПЧ, п - четное целое число при вращении результирующего пол возбуждени вспомогательного генератора про- ТИБ вращени ротора или нечетное целое число при вращении в сторону враще-. ни ротора. В результате на выходе МДП 3 генерируетс напр жение ста- бильной частоты f, не завис щей от частоты вращени , 3 ил. (Л с: 1ЧЭ 00 со со со оо

Description

W

20

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к системам генериовани , и может быть использовано ри построении бесконтактных автономых систем электропитани на базе 5 ашин двойного питани при переменой частоте вращени приводного двиател .

Цель изобретени - расширение раочего диапазона изменени частоты ращени и улучшение формы вьгходного апр жени системы.

На фиг. 1 представлена структура схема бесконтактной автономной системы электропитани -, на фиг, 2 - схема возможного выполнени трехфазного непосредственного преобразовател частоты5 на фиг. 3 - диаграммы, по сн ющие принцип формировани выходного напр жени непосредственного преобразовател частоты.

Бесконтактна автономна система электропитани содержит установленные на одном валу 1 и имеющие одина-- 25 ковые числа пар полюсов вспомогатель- ньй генератор 2 и машину двойного питани 3| многофазна роторна обмотка которой через вращающийс непосредственно преобразователь частоты 4 -30 на полностью управл емых ключах с , ::. двухсторонней проводимостью (фиг,2) подключена к многофазной роторной обмотке вспомогательного генератора, Уп -звл ющий вход непосредственного « преобразовател частоты через распределитель импульсов 5 подключен к генератору эталонной частоты 6, Вспомогательный генератор выполнен в виде машины двойного питани , многофазна .40 статорна обмотка возбуждени которого подключена к многофазному источнику 7 стабильной частоты. Частота напр жени геневйтора эталонной частоты определ етс как (fp+(-1) f,) 45 где fg - требуема частота вьгходного напр жени системы электропитани f, - частота напр жени много- фазного источника стабильной частоты; k - коэффициент пропорциональности, 50 учитывающий схемУ непосредственного преобразовател частоты; п - четное целое число при вращении результирующего пол возбуждени вспомогательного генератора против вращени ротора или нечетное целое числов при вращении результирующего пол возбуждени вспомогательного генератора в сторону вращени ротора.

Устройство работает следующим образ ои.

Пусть частота на выходе многофазного источника 7 стабильной частоты равн етс f, . Тогда на выходе вспомогательного генератора 2 имеем переменное напр жение с частотой

f SiE f, , йг 60

(1)

0

5 30 . « 40 45 50

где р, - число пар полюсов вспомогательного генератора 1J п„ .- скорость вращени вала 1 первичного двигател ,

В формуле (1) знак (+) принимаетс , когда вращающеес магнитное поле , образованное статорной обмоткой возбуждени вспомогательного генератора 1 вращаетс против вращени вала 1, и беретс со знаком (-) при вращении по направлению вращени вала 1.

Таким образом, на силовой вход . непосредственного преобразовател частоты (НПЧ) 4 подаетс переменное напр жение с частотой, определ емой формулой (1). Частота на выходе эталонного генератора.6 (фиг,За) определ етс как

fj k(,),(2)

где k - коэффициент.пропорциональности , учитывающий схему выполнени НПЧ (дл схемы, приведенной на фиг,2, ),: fg - требуема посто нна частота выходного напр жени машины двойного питани 3 (системы ) .

Выбор знака в формуле (2) аналогичен выбору знака в формуле (1),

С выхода распределител импульсов 5, импульсы управлени (фиг.Зб) с частотой

fp« fo±f,(3)

подаютс на соответствующие управл емые ключи НПЧ 4. В этом случае фазы роторной обмотки вспомогательного генератора 2 циклически на равные промежутки времени подключаютс к каждой фазе роторной обмотки возбуждени машины двойного питани 3.

Частота „„ основной гармоники выходного тока НПЧ 4, с учетом (1) и (3), будет равн тьс разности частот (см.фиг.Зв)

НП4

f - f - . (4) ри бг о 50

Частота f, на выходе ного питани 3 равн етс

f Hi& + f вы 60 ч

где р,,. - число пар полюсов машины двойного питани 3.

Подставл (4) в (5) получим

f дE. f DiE f + Dl („ -n ) Ч 60 о 60 o 6П -Рг PI .

i (6

При выполнении услови

Рг PI выражение (6) приобретает вид

femx 0 const.

Как видно, частота выходного напр жени системы не зависит от изменени частоты вращени вала 1.

Форма выходного напр жени машины двойного питани сильно зави- сит от формы тока, протекающего по роторной обмотке возбуждени последнего . В свою очередь, форма этого тока вл ющегос одновременно выходным током НПЧ 4, зависит как от час- тоты, так и от числа фаз источника переменного напр жени , подключенного ко входу НПЧ 4,

Таким образом, изобретение за счет увеличени частоты напр жени на вко--- де НПЧ позвол ет улучшить форму выходного сигнала и расширить рабочий диапазон изменени частоты вращени .

Claims

Формула изобретв.ни.

Бесконтактна автономна система электропитани , содержаща установ- ленные на одном валу и имеющие одинаковые числа пар полюсов основной ге-. нератор, выполненный в виде машины двойного питани , и вспомогательный

fO

5

20 т --- д

30

35

.

40

генератор, многофазна роторна обмотка основного генератора через установленный на том же валу непосредственный преобразователь частоты на полностью управл емых ключах с двуг сторонней проводимостью подключена к многофазной роторной обмотке вспомогательного генератора, а .л ю- щий вход непосредственного преобразовател частоты через распределитель импульсов Подключен к генератору эталонной частоты, отличающа с тем, что, с целью расширени рабочего диапазона, изменени частоты вращени и улучшени формы выходного напр жени системы, вспомогательньй генератор выполнен в виде машины двойного питани , многофазна статорна обмотка возбуждени которого подключена к многофазному источнику стабильной частоты,, при этом частота напр жени генератора эталонной частоты выбрана из услови f,k((-1),),

где f. - требуема частота выходного напр жени системы злектро- питани ;

f, - частота напр жени многофазного источника стабильной частоты,

k - коэффициент пропорциональности , учитывающий схему непосредственного преобразовател частоты и завис щий от числа фаз и количества ключей, установленных в одной фазе;

п - четное целое число при конструктивном выполнении системы с согласным вращением пол возбуждени и ротора вспомогательного генератора или нечетное.целое число при их встречном вращении.