SU1319230A1 - Бесконтактный автономный электромеханический источник стабильной частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к системам генерировани  переменного напр жени  и может быть использовано в ветроэнергетических и дизельных установках дл  получени  переменного напр жени  посто нной частоты при переменной частоте вращени  привода. Целью изобретени   вл етс  упрощение и улучшение массогабаритных показателей , а также улучшение качества выходного напр жени . Устройство состоит из основной машины двойного питани  1, а также первого 2 и второго 3 возбудителей, имеющих общий вал, на котором расположен демодул тор 4. М-фазна  обмотка возбуждени , основной машины двойного питани  1 соединена через тиристорный демодул тор 4 с последовательно соединенными между собой М-фазными обмотками возбудителей 2 и 3, при этом к каждому из возбудителей подключен соответствующий источник напр жени  стабильной частоты 6 и 7, первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питани , а второй - .в виде вращающегос  трансформатора. При выборе числа пар полюсов первого вЬз- будител , равных удвоенному числу . пар полюсов основной машины двойного питани , частота выходного напр жени  не зависит от частоты вращени  приводного двигател , 1 ил. (Л со со

Description

113

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к системам генерировани  переменного напр жени , и ожет быть использовано в ветроэнергетических и дизельных установках л  получени  переменного напр жени  посто нной частоты при переменной частоте вращени  привода.

Цель изобретени  - упрощение и улучшение массогабаритных показателей , а также улучшение качества выходного напр жени .

На чертеже представлена принципиальна  схема бесконтактного автономого электромеханического источника стабильной частоты,

Бесконтактньш автономный электро- ехнический источник стабильной частоты состоит из основной машины 1 войного питани , а также первого 2 второго 3 возбудителей,имеющих общий ал, на котором расположен тиристорный емодул тор 4, га-фазна  обмотка 5 воз- буждени  основной машины двойного питани , расположенна  на роторе, соединена через тиристорньш демодул тор с последовательно соединенныи между собой т-фазными обмотками первого и второго возбудителей. Первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питани , статорна  обмотка которой подключена к источнику напр жени  стабильной частоты 6,

Второй возбудитель выполнен в виде вращающегос  трансформатора, ста- торна  обмотка которого подключена к дополнительно введенному источнику 7 напр жени  стабильной частоты. При этом последний имеет частоту выходного напр жени , равную f j f g, -i- + f, , где f gt,|y - заданна  частота выходного напр жени , f - частота выходного напр жени  источника, подключенного к статорной обмотке первого возбудител . Число пар полюсов первого возбудител  равно удвоенному числу пар полюсов основной машины двойного питани .

Бесконтактный автономный электромеханический источник стабильной частоты работает следующим образом.

Частота выходе основной машины двойного питани  (МДП) 1 определ етс  по формуле

-

(1)

0 2

где п- - скорость вращени  вала приводного вала;

р - число пар полюсов основной МДП;

fp - частота переменного тока питающего роторную обмотку 5 возбуждени  основной МДП 1. Частота f на выходе первого возбудител  2 также определ етс  форму- лой (1) и равна

2i2;. 60

,+ f,

(2)

где р - число пар полюсов первого

возбудител ; f,, - частота выходного напр жени  источника 6 напр жени . Частота f на выходе второго возбудител  3 равн етс  частоте fj ис- точника 7 напр жени , т.е.

f, 3.

(3)

Так как роторные обмотки первого и второго возбудителей соединены между собой последовательно, то имеет ме сто сложение двух напр жений с разными частотами f и f. В этом случае на выходах последовательно

соединенных между собой обмоток первого и второго 3 возбудителей имеем несинусоидальные напр жени , наход щиес  в противофазе с периодической огибающей в виде биени  колебаний,

при котором частота f. биени  равна

f, f4 - fa 4 - f. - -|§-- ()

Демодул тор 4 выдел ет огибающую напр жени , поступающую к нему на вход. Частота выходного- напр жени  демодул тора 4 равна

45

f - лм 2

(5)

50

Подставл   (4) в (5), имеем f. Ц- (f.-f.)--f--| -(6)

2 60

fp f , то,подставл   получим

(f - fi - (p. --

60

2 (7)

При вьтолнении услови  Pj 2р(8) частота fg, выходного напр жени 

3nociioBHoi-o МДП 1 согласно (7), с учетом (3), с тредел етс  выражением

вЬ Х

-г- (fj - f,) const

Следовательно, при выполнении услови  (8) частота на выходе бесконтактного автономного электромеханического источника полностью определ етс  частотами выходных напр жений источников 6 и 7 напр жений и не зависит от изменени  частоты вращени  вала ПД, т.е.  вл етс  величиной ста бильной.

Таким образом, выбором частот выходного напр жени  источников 6 и 7 напр жений, подключенных к первому и второму возбудител м, выполненных в виде машине двойного питани  и вра Дающегос  трансформатора соответственно , можно улучшить массогабарит- ные показатели последних, а также значительно улучшить качество выходного напр жени  демодул тора, а следовательно, и выходного напр жени  основной МДП, так как несуща  частота несинусоидального напр жени  с периодической огибающей в виде биени  колебаний определ етс  полусуммой частот выходных напр жений обоих возбудителей. В свою очередь, это приводит также к расширению допустимого диапазона изменени  частоты вращени  вала приводного двигател .

.

Составитель С.Смирнов Редактор А.Сабо Техред В.КадарКорректор Л.Пилипенко

Заказ 2526/53Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

10

J5

9230 .4

Формула и 3 о О р е т с л н   Бесконтактный аптономньш злектро- мехаиическго{ источник стабильной частоты, содержащий основную машину 5 двойного питани  и два возбудител , имеющие общий вал, на котором расположен тиристорный демодул тор, т-фаз- на  обмотка возбуждени  основной машины двойного питани , расположенна  на роторе соединена через тиристорный демодул тор с последовательно соединенными между собой т-фазньми роторными обмотками первого и второго возбудителей, статорные обмотки каждого из которых подключены к источнику напр жени  стабильной частоты , при этом первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питани , отлич-ающийс  тем, что, с целью упрощени  и улучшени  массогабаритных показателей, а также улучшени  качества выходного напр жени , второй возбудитель выполнен Б виде вращающегос  трансформатора,

.25 статорна  обмотка которого подключена к дополнительно введенному источнику напр жени  стабильной частоты, при этом последний имеет частоту выходного напр жени  равную f 2fg, +

30 + f , где - заданна  частота выходного напр жени , f, - частота йы- ходного напр жени  источника, подк.пю- ченного к статорной обмотке первого возбудител , а число пар полюсов.по35 следнего равно удвоенномучисду пар полюсов основной машины двойного питани .

-20

Claims (1)

1. Формула и з о б р е т е н и я Бесконтактный автономный электромеханический источник стабильной частоты, содержащий основную машину двойного питания и два возбудителя, имеющие общий вал, на котором расположен тиристорный демодулятор, ш-фазная обмотка возбуждения основной машины двойного питания, расположенная на роторе,соединена через тиристорный демодулятор с последовательно соединенными между собой т-фазными роторными обмотками первого и второго возбудителей, статорные обмотки каждого из которых подключены к источнику напряжения стабильной частоты, при этом первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения массогабаритных показателей, а также улучшения качества выходного напряжения, второй возбудитель выполнен в виде вращающегося трансформатора,· статорная обмотка которого подключена к дополнительно введенному источнику напряжения стабильной частоты, при этом последний имеет частоту выходного напряжения равную f₃ = 2f_eblx + + f, , где f_6tlx - заданная частота выходного напряжения, f, - частота выходного напряжения источника, подключенного к статорной обмотке первого возбудителя, а число пар полюсов.последнего равно удвоенному числу пар полюсов основной машины двойного питания.