SU1312705A1 - Электромеханический преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электромеханическим устр-вам преобразовани  энергии перем. тока на входе в энергию перем. тока на вькоде и м.б. использовано во вторичных источниках перем. тока с повышенными требовани ми к качеству электроэнергии. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и качества электроэнергии путем улучшени  формы и стабилизации величины его выходного напр жени . Преобразователь состоит из приводного двигател  пост, тока, подключенного к сети через первый вьтр митель, и синхронного г-ра, механически св занного с двигателем. Обмотка возбуждени  г-ра включена последовательно с обмоткой возбуждени  двигател  и подключена к сети через второй выпр митель . Дл  стабилизации выходного напр жени  предусмотрен транзисторный ключ, включенный параллельно обмотке возбуждени  г-ра и управл емый от блока широтно-импульсного управлени . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л со to

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к преобразовател м электроэнергии переменного тока на входе в электроэнергию переменного тока на выходе, и может быть использовано во вторичных источниках электроэнергии переменного тока с повышенными требовани ми к качеству электроэнергии в отношении стабильности величин напр жени , частоты, малого коэффициента гармоник.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД электромеханического преобразовател  и повышение качества электроэнергии путем улучшени  формы и стабилизации величины его выходного напр жени .

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  блок-схема электромеханического преобразовател .

Электромеханический преобразователь содержит приводной электродвигатель I посто нного тока, силовые выводы 2 и 3 которого через первый выпр митель на вентил х 4-9 св заны с входными выводами электромеханического преобразовател , генератор 10 переменного тока, выполненный синхронным , ротор которого механически св зан с ротором приводного электродвигател  I посто нного тока, а силовые выводы св заны с выходными выводами II электромеханического преобразовател , второй выпр митель на вентил х 7-9 и 12-14. Выводы обмотки 15 возбуждени  генератора переменного тока через обмотку 16 возбуждени  приводного электродвигател  св заны с выходными выводами 17 и 18 второго выпр мител , входные выводы которого подсоединены к входным выводам 19 электромеханического преобразовател .

Электромеханический преобразователь также содержит блок 20 широтно- импульсного управлени , транзистор 21, разделительный 22 и гас щий 23 диоды, конденсатор 24, измерительный орган 25 девиации выходного напр жени  электромеханического преобразовател , причем блок 20 широтно импульсного управлени  выводами управл ющей цепи соединен с выходными выводами измерительного органа 25 девиации выходного напр жени  электромеханического преобразовател , а выходными выводами св зан с базо-эмит- терным переходом транзистора 21,

-

10

5

20

127052

эмиттер-коллекторный переход которого через разделительный диод 22 подключен к параллельно соединенным обмотке 15 возбуждени  генератора пере5 менного тока, гас щему диоду 23 и

конденсатору 24, при этом анод разделительного диода 22 св зан с положительным выходным выводом I7 второго выпр мител .

Первый выпр митель выполнен управл емым , цепи его управлени  соединены с первым блоком 26 импульсно- фазового управлени , вход которого через усилитель 27 подсоединен к измерительному органу 28 девиации частоты выходного напр жени  электромеханического преобразовател .

Второй выпр митель также вьшол- нен управл емым. Цепи его управлени  через второй блок 29 импульсно-фазо- вого управлени  соединены с измерительным органом 30 девиации тока возбуждени  приводного электродвигател  посто нного тока. Вход измерительного органа 30 подключен к выходу датчика 31 тока возбуждени  приводного электродвигател  посто нного тока.

Приводной электродвигатель посто нного тока содержит обмотку 32 дополнительных полюсов и последовательную обмотку 33 возбуждени .

Электромеханический преобразователь работает следующим образом.

Приводной электродвигатель 1 то нного тока получает питание от источника переменного тока через первый выпр митель на вентил х 4-9. Он приводит во вращение генератор 10 переменного тока, вырабатывающий выходное напр жение электромеханического преобразовател . Обмотки 15 и 16 возбуждени  генератора переменного тока и приводного двигател  соединены последовательно и питаютс  от

источника переменного тока через второй выпр митель на вентил х 7-9 и 12-14. При таком соединении обмоток возбуждени  обеспечиваетс  больша  величина индуктивности цепи питани 

0 обмотки 15 возбуждени  генератора переменного тока, что позвол ет достаточно эффективно гасить пульсации тока возбуждени  генератора переменного тока и устранить вли ние пуль5-5 саций этого тока на форму выходного напр жени  электромеханического преобразовател . Этим достигаетс  высокое качество электроэнергии на выхо30

40

де электромеханического преобразовател .

Кроме этого, выполнение обмоткой 16 возбуждени  приводного электродвигател  посто нного тока функции сгла- живающего реактора в цепи обмотки возбуждени  генератора переменного тока позвол ет избавитьс  от дополнительных потерь электроэнергии в указанной цепи, что повышает КПД элек- W тромагнитного преобразовател .

Путем управлени  первым выпр мителем обеспечиваетс  стабилизаци  частоты напр жени  на выходе электромеханического преобразовател  за счет 15 изменени  напр жени  питани   корной цепи и частоты вращени  приводного электродвигател  посто нного тока.

С целью обеспечени  независимости режима работы приводного двигате- 20 л  посто нного тока от величины напр жени  источника переменного тока, а также от режима работы генератора переменного тока осуществл етс  стаденсатора 24, а сам конденсатор 24 разр жаетс  через обмотку 15 возбуж дени  генератора переменного тока, поддержива  величину тока в этой об мотке на необходимом уровне.

В процессе импульсного отбора мощности от второго выпр мител  обмотка 16 возбуждени  приводного дви гател  посто нного тока и конденсатор 24 образуют Г-образный индуктив но-емкостный фильтр, что позвол ет им эффективно подавл ть пульсации тока возбуждени  генератора перемен ного тока.

Гас щий диод 23 при включенном состо нии электромеханического преобразовател  посто нно заперт напр  жением конденсатора 24, он открываетс  лишь при отключении электромеханического преобразовател , обеспе чива  защиту транзистора 21 от пере напр жений.

Период работы блока широтно-импу сного управлени  должен быть несойз

билизаци  тока возбуждени  приводного 25 меримо меньше величины электромагдвигател  посто нного тока посредством изменени  выходного напр жени  второго выпр мител .

Транзистор 21 работает в ключевом режиме с величиной скважности, определ емой выходным сигналом измерительного органа 25 девиации выходного напр жени  электромеханического преобразовател  из услови  обеспечени  необходимой степени точности стабилизатора действующего значени  выходного напр жени  электромеханического преобразовател .

На интервалах времени, соответствующих запертому состо нию транзисто

ра 21, выходной ток второго выпр мител  через обмотку 16 возбуждени  приводного электродвигател  посто нного тока и разделительный диод 22 подаетс  в конденсатор 24 и обмотку 15 возбуждени  генератора переменного тока. В этом случае конденсатор 24 зар жаетс .

На интервалах открытого состо ни  транзистора 21 выходной ток второго выпр мител  замыкаетс  в контуре:вы- ходна  цепь второго вьтр мител , обмотка 16 возбуждени  приводного электродвигател  посто нного тока, кол- лектор-эмиттерный переход транзистора 21 .

Разделительный диод 22 при этом закрыт, запираемый напр жением конденсатора 24, а сам конденсатор 24 разр жаетс  через обмотку 15 возбуждени  генератора переменного тока, поддержива  величину тока в этой обмотке на необходимом уровне.

В процессе импульсного отбора мощности от второго выпр мител  обмотка 16 возбуждени  приводного двигател  посто нного тока и конденсатор 24 образуют Г-образный индуктивно-емкостный фильтр, что позвол ет им эффективно подавл ть пульсации тока возбуждени  генератора переменного тока.

Гас щий диод 23 при включенном состо нии электромеханического преобразовател  посто нно заперт напр жением конденсатора 24, он открываетс  лишь при отключении электромеханического преобразовател , обеспечива  защиту транзистора 21 от перенапр жений .

Период работы блока широтно-импул сного управлени  должен быть несойзмеримо меньше величины электромаг

нитных посто нных времени обмоток 15 и 16 возбуждени . Тогда за врем  периода коммутации транзистора 21 величины токов в этих обмотках останутс  практически неизменными.

Таким образом, путем изменени  скважности работы транзистора 21 осуществл етс  поддержание посто нным выходного напр жени  электромеханического преобразовател .

Claims (2)

1. Электромеханический преобразователь , содержащий приводной электродвигатель посто нного тока, силовые выводы которого через первый вьтр - митель св заны с входными выводами электромеханического преобразовател , генератор переменного тока, ротор которого механически св зан с ротором приводного электродвигател  посто нного тока, а силовые выводы св заны с выходными выводами электромеханического преобразовател , о т л и- чающийс  тем, что, с целью повьппени  КПД электромеханического преобразовател  и повьшени  качества электроэнергии на его выходе путем улучшени  формы выходного напр жени , дополнительно введен второй выпр митель , генератор переменного тока вьшолнен синхронным, а выводы его

51

обмотки возбуждени  через обмотку возбуждени  приводного электродвигател  св заны с выходными выводами второго выпр мител , входные выводы которого подсоединены к входным выводам электромеханического преобразовател .

2. Преобразователь по п.1, о т - личающийс  тем, что, с целью повышени  качества электроэнергии путем поддержани  посто нным его выходного напр жени , введены блок широтно-импульсного управлени , транзистор , разделительный диод, конденсатор и измерительный орган девиа2705

ции выходного напр жени , причем блок широтно-импульсного управлени  выводами управл ющей цепи соединен с выходными выводами измерительного органа девиации выходного напр жени  электромеханического преобразовател , а выходными выводами св зан с ба- за-эмиттерным переходом транзистора, эмиттер-коллекторный переход которого через разделительный диод подключен к параллельно соединенным обмотке возбуждени  генератора переменного тока и конденсатору, при этом анод разделительного диода св зан с положительным выходным выводом второго вьтр мител .

«

1 i Г1

t№f№U

пJ

xrJ I 2

Г® «т tr

20

П

Редактор А.Шандор

Составитель А.Акимов

Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Заказ 1978/54Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,уд.Проектна ,4