SU603087A1 - Автономна система электроснабжени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области преобразовательной техники и может быть ис- пользовано при построении автономных систем электроснабжени  (СЭС) подвижных объектов с переменной скоростью вращени  5 вала электрического генератора дл  получени  стабильной вьтходной частоты, а также при построении сетевьпс стабилизаторов повышенной частоты.

Известны СЭС, содержащие синхронный ю генератор, подключенный к его выходу непосредственный преобразователь частоты на полностью управл емых ключевых элементах с циклическим алгоритмом управлени  и блок уп|завлени  (23 , причем блок управлени 15 вьшолнен в виде эталонного генератора, сумматора частот синхронного и эталонного генератора, умножител  частоты и основного распределител  импульсов Llj. Недостатком известных СЭС  вл етс  относительна 20

сложность блока управлени  в варианте с электронным сумматором частот ЗТ.

Дл  упрощени  СЭС в предлагаемой системе умножитель частоты включен между сумматором частот синхронного и эталон- 25

ного генераторов и основным распределителем импульсов,

При этом в качестве cyMMaTORfi может быть использован нагруженный на иг. зуктивно-емкостньй фильтр вспомогательный непосредственный преобразователь частоты, управл ющие цепи ключевых элементов которого св заны с выходами дополнительного распределител  . импульсов, вход которого соединен с эталонным генератором,

Умножитель частоты может быть выполнен в виде соединенных последовательно Генератора линейно измен ющегос  напр жени , схемы запоминани  и управл емого генаратора, а также делител  частоты, вход которого подключен к вьпсоду управл емого генераторь, а выход - к схеме запо минани .

Кроме того, делитель частоты, вход щий в умножитель частоты, может быть вьтолнен в виде соединенных последовательно синхронного делител  и кольцевого савигак шего регистра, парафазные выходьт которого подключены к входам основного распределител  импульсов. На фиг. 1 дана структурна  схема описьгоаемой СЭС; на фиг, 2 - структурна  схема сумматора частот} на фиг. 3 - структурна  схема умножител  частоты; на фиг, 4 диаграммы, по сн ющие принцип стабилизаПИИ вьлодной частоты преобразовател  с непосредственной св зью при питании от ге нератора с переменной скоростьювращени  вала; на фиг. 5 - пример возможного выполнени  вспомогательного преобразовател  в режиме cy /Iмиpoвaни  частот; на фиг, 6 пример возможного выполнени  непосредствен ного преобразовател  частоты. Автономна  СЭС состоит из синхронного |генератора 1 с переменной скоростью вращени  вала, обмотки которого подключены к преобразователю 2 с непосредственной св зью , и блока 3 управлени , выполненного в BTiaft эталонного генератора 4 (частоты к1 Ь сумматора 5 частот эталонного и синхронного генераторов, умножител  6 частоты и основного распределител  7 импульсов . Сумматор 5 выполнен в виде на груженного на индуктивно-емкостный фильтр 8 вспомогательного непосредственного преобразовател  9 частоты, работающего в режиме суммировани  частот синхронного 1 и эталонного 4 генераторов. Управл ющие цепи кпючевьж элементов преобразовател  0 соединены с выходами дополнительного распределител  10 импульсов, вход которого соединен с эталонным генератором 11 ушестеренной частоты 61 . Умножитель 6 частоты выполнен в виде соединенных последовательно генератора Х2 линейно изменаюшегос  напр жени , 13. апоминани  и управл емого генератора 14, а такж целител  15 частоты, вход которого св зан с выходом управл емого генератора, а вьгхоо со схемой запоминани . Делитель 15 частоты выполнен в виде соединенных последовательно синхронного делител  16 и кольце . вого сдвигандцего регистра 17, парафазные выходы которого подключены к входам основного распределител  7 импульсов. На сумматор частот 5 (преобразователь 9) поступает itT -фазное входное напр жение с генератора 1. Рассмотрим пример дл  С71уча  ш 6, Временные диаграммы этого напр жени  показаны на 4иг, 4, а, С выхода распределител  10 импульсов на управл ющие цепи ключевых элементов преобразовател  9 частоты подают импульсы управлени  (см. фиг. 4, б) так, что на его вьпсоде формируетс  напр жение 11  вл ющеес  результатом циклического подключени  на равные промежутки времени фаз питающей сети с обратным пор дком их чередо вани  (А, Г, Е, , С, Bj А). После фильтрации это напр жение имеет BHAtf Ci r. см, 4, в), а час1-ота I этого напр жени  опрецел етс  ао. формуле;. г I/TKI - частота включени  одного из ключевых элементов преобразовател  9 частоты; 1 - частота напр н1ени  генератора 1 (или в общем случае сети). Таким образом, на вьгходе преобразовател  9 частоты получают синусоидальное напр жение , частота которого равна сумме частрт синхронного и эталонного генераторов | (под частотой эталонного генератора ( понимаетс  частота подачи ;импульсов-.управ пени  на ключевые элементы преобразовател  пени  н  ключевые ЯЛЙМРНТЫ ппепйп  пв тел  9 частоты). Напр жение и j (см. фиг. 4, в) подают на умножитель 6 частоты, на выходе которого формируют сигнал с частотой, увеличенной W раз. Наиболее целесообразно выбирать И .2 t. ж , где & - количество синхронных делителей с коэф4 1Циентом делени  2. Напр жение на вьпсоде синхронного делител  16 имеет вид, показанный на г, 4, г, Кольцевой сдвигающий регистр 17 обеспе-; чивает формирование на выходе распределител  7 импульсов, подключенного к параI фазньм выходам регистра 17, напр жени , показанного на фкг, 4, д Тем самьм удаетс  использовать делитель 15 частоты в качестве распределител  импульсов. Импульсы управлени  (см. фиг. 4, д) ключевыми элементами преобразовател  2 с непосредственной св зью подают так, чтобы обебпечить формирование напр жени  U g на нагрузке путем циклического подключени  фаз генератора 1 на равные промежутки времени с пр мым пор дком их чередовани  (А, В, С, Д, Е, Г). Частота , основной гармоники на выходе преобразовател  2 часДоты с непосредственной св зью при п5р дке чередовани  фаз опрецелйетс  по формуле - насюта. включени  дного из ключевых элементов преобразоваел  2 частоты с непосредств.енной св зью, ак как щ - i с - это не что иное, ка 1 то f ,xi 4.f,,0rcioaa идно, что частота. на выходе преобрарват1ал  2 определ етс  частотой эталонноР5 генератора и ие зависит от изменени  астоты генератора с переменной скоростьк. jspameHKH вела.

S

Формула

обрет ени 

в 3

Claims (4)

1.Автономна  система электроснабжени , содержаща  синхронный генерато{1 с переменвой скоростью вращени  вала, lioaключенный к его выходу непосредственньЛ преобразователь частоты на полностью управл емых ключах в блок управлени , выполненный в виде эталонного генератора, сумматора частот синхронного и эталонного генератора, умножител  частоты и основногО распределител  импульсов, о т л и чающийс  тем, что, с целью упрощени , умножитель частоты включен между cyMMaTopoMl acTOT и основным распределителем импульсов.

2.Система по п, 1, отличающа с  тем, что сумматор вьтолнен в виде нагруженного на индуктивно-емкостной фильтр вспомогательного непосрецственного преобразовател  частоты, управл ющие цепи 1диочевь1Х элементов которого св заны с выхо ми дополнительного распределител  импульсой вход которого соединен с эталонным генератором .

3.Система по пп. 1 и 2, о т л и чающа  с   тем, что умножитель

частоты выполи(н в вице соединенных последовательно генератора линейно измен ющегос  напр жени , схемы запоминани  н управл емого генератора, а также целител  частоть, вход которого св зан с. выходом управл емого генератора, а вьтход - со схемой запоминани . ,

4. Система по пп. 1-3, о т л и ч а Jo щ а   с   . тем, что делитель частоты, вход щий в умножитель частоты, выполнен в виде соединенных последовательно синхронного делител  и кольцевого сдвигающего регистра, парафазные вь1ходы которого подключены к входам основного распределител 

импульсов,

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Мьшык Г, С, Исследование и разработка способов преобразовани  электроэнерг с помощью статических преобразователей . Диссертаци  на соиск. уч. ст. к. т. н. М., МЭИ, 1972, с. 383-397.

2.Патент США № 3170107, кл. 321-7 16.02.65.

3.Авторское свидетельство № 349342, кл. %01 R 23/00//, Н 03 К 5/01, 29.07.68.

г.1

1Л,сГ.