Claims (2)
Целью изобретени вл етс повышение КПД источника путем снижени потерь на вентил х от высших гармонических в кривой возбуждающего напр жени и от коммутации вентилей выпр мител . Это достигаетс тем, что предлагаемый источник автономного электроснабжени посто нным током снабжен двум дополнительными выпр мительными мостами, Г-образными LC-фильтрами состо щими из конденсаторов и дросселей, и фильтром rapMOHviK нулевой последовательности выполненным в виде трахобмоточного дроссел с замкнутым магнитопроводом, а переключающий блок снабжен вторым мостом на утгравл емых .вентил х, зажимы посто нного тока которого подключены к аккумул торной батарее , причем другие вьшоды обмоток асинхронного генератора подключены через обмотки дроссел фильтра гармоник нулевой последовательности к входам первого дополнительного выпр мительного моста, которые через обмотки дросселей LC-фильтра соединены с соединенными друг с другом зажимами переменного тока второго дополнительного выпр мительно го моста и второго управл емого моста . переключаюшего блока, а конденсаторы l.C фильтра включены параллельно фазным обмоткам асинхронного генератора. Существующие в насто щее врем полностью управл емые и запираекгые по управлению мощные триоды и запираемые тиристоры требуют дл , свбёго управлени импульсов управлени , амплитуда которых должна быть не менее чем в 4-5 раз Меньше амплитудного знач:ени тока, протекаюшего по управл емому вентилю. Поэтому дл управлени запираемыми вентил ми требуетс достаточно мощные управл ющиег устройства, потребл ющие значитальную мощность . Дл повышени КПД источника при использовании в мостах переключающего блока не запираемых по управлению вен- . тилей он снабжен узлом искусственной коммутации, включенным между зажимами посто нного тока второго управл емого моста переключающего блока и аккумул торной батарей, cocтo л им из последовательно включенных дроссел и конденсатора , подсоединенных к диагонали переменного тока однофазного моста на управл емых вентил х, одно плечо которого включено параллельно и согласно вентил м второго 5 управл емого моста переключающего блока, а другое - параллельно и встречно вентил м второго дополнительного выпр мительного моста, причем между зажимами по- сто нного тока указанного моста на уп- равл емых вентил х и аккумул торной батареей включены дополнительные разделительные дроссели, а между зажимами посто нного тока второго дополнительного выпр мительного моста и аккумул торной батареей включены дополнительные диоды в направлении беспреп тственного прохождени тока от выпр мительного моста, кроме того, между зажимами посто нного тока обоих мостов, подключе рых через указанные элементы к одноименным зажимам аккумул торной батареи, включены дополнительные управл емые вентили в нап равлении, обеспечивающем вместе с допрлнительными диодами шунтирование разцелительных дросселеио Такое выполнение источника позвол ет без использовани параллельного включени вентилей в три раза увеличить фазный ток генератора и фазное напр жение, что весьма важно дл низковольтньк систем электроснабжени (например, с аккумул торной батареей 24 или 12 В). На фиг. 1 приведена принципиальна схема описываемого источника автономного электроснабжени посто нным током, выполненна на полностью управл емых , например на запираемых тиристорах; f на фиг, 2 - то же, выполненна на обычных незапираемых тиристорах. Источник автономного электроснабжени может быть выполнен с многофазным генератором с любым числом фаз. В данном случае источник выполнен с асинхронi генератором с трехфазной обмоткой статора и короткозамкнутым ротором, Одноименные зажимы раздельно вьшеденных фаз 1-3 (например, начала) обмоток асинхронного генератора 4 подключе- ны к первому мосту 5 переключающего блока на управл емых вентил х и выпр мительному мосту 6 на диодах. Противо- положные концы обмоток статора генера- тора через обмотки 7-9 дроссел Ю фильтра гармоник, образующих нулевую последовательность, подключены к- днодам первого дополнительного выпр мительного моста 11 (при трехфазном генераторе такими гармониками вл ютс гармоники напр жени , кратные трем). Все указан ные вентильные мосты со стороны посто н ного тока подключены к аккумул торной батарее 12, к которой также подключены второй управл емый мост 13 переключающего блока и второй дополнительный вып- р мительный мост 14. Зажимы переменного тока мостов 13 и 14 объединены, а между ними и соответствующими зажимами моста 11 включены дроссели 15 - 17 Г-образного LCфильтра , конденсаторы 18-20 которого включены параллельно раздельно выведенным фазам 1-3 многофазной обмотки генератора 4. Фильтр гармоник нулевой последовательности выполнен в виде трехобмоточного дроссел с замкнутым магнитопроводом. Его обмотки 7 - 9 имеют равное число витков и одноименными выводами подключены к одноименным зажимам фаз генератора, а противоположными выводами - к зажимам переменного тока выпр мительного моста 11 и дроссел м 15-17. Наличие конденсаторов 18- - 20, шунтируюшЕХ фазные обмотки 1-3 генератора 4, позвол ет при работе асинхронного генератора использовать принудительное запирание управл емых вентилей только мое та 13, который должен быть об51зательно выполнен на запираемых по управлению вентил х. После включени любого из вентилей моста 13 вступает в работу соответствующий из диодов м-оста 14, обеспечивающий прохождение тока через подклю ченный к ним один из дросселей 15 - 17 (в том же направлении, что перед включением ). Это приводит к тому, что фаза дви гател оказываетс подштюченной через , обмотки дросселей и вентили к одному из зажимов аккумул торной батареи, т.е. закороченной . Последнее вызывает разр д включенного параллельно этой фазе конден сатора через включенный управл емый вентиль во встречном дл его проводимости направлении и выключение его. Работа источника- осуществл етс путем попарного включени управл емых вентилей мостов 5 и 13 так, что на шунтирующих конденсаторах 18 - 20 создаютс практически синусоидальные напр жени . сдвинутые на 120, частота которых ниже частоты вращени ротора генератора на заданную частоту абсолютного скольжени В результате этого происходит генерлрова ние электрической энергии, котора выпр мл етс ПРИ помощи мостов 6 и 11 и идет на зар лку aKKyNtj-л торной батареи и питание подключенной к ней нагрузки. В случае отсутстви запираемых, по управлению вентилей на необходимые мощности , а также дл снижени необходимой мощности управлени дл мощных систем автономного электроснабжени , предлагаемый источник может быть выполнен на обычных, незапираемых тиристорах (cxt, 1ФИГ. 2)„ При использовании в качестве управл емых вентилей моста 13 обычных незапираемых тиристоров источник должен быть снабжен узлом искусственной коммутации , включенным между зажимами посто нного тока второго управл емого моста 13 и аккумул торной батарэей .12. Этот узел состоит из последоватёл.ьно включенных дроссел 21 и конденсатора 22, подсоединенных к диш-онали переменного тока однофазного моста на управл емых веитил .х 23-205 одно плечо которого (на вентил .х 24 и 25) включено параллеЛ1:|НО и согласно управл емым вен- тил м моста 13, а другое (на вентил х 23 и 26) - .встречно и параллельно вентил м моста 14. зажнмамц посто нипго тока моста 13 и аккумул торной батареей 12 включены дгполнптельные разделительные дроссели 27 и 28, а между посто нного тока моста 14 и аккумул торной батареей - дэпол1и1теЛьЕ1ые диоды 29 и 30 в напрагзЛонкн беспреп тственного про.хождени тока от выпр митзльного . моста. Кроме того, мэжду зажимами посто нного тока мсстсв 13 и 14, подключенных к зажимам )л тopнoй батареИ) включены дополнительные управл емые вентили 31 Т1 32 в нйправлзшш, обеспечиваю.тпем вместе с дополи гтельными диодами 29 и ЗО шунтирова.-гче разделптельнь1Х дросселей 27 и 28. (Шуптирова-. вне дроссел 27 осулцествл егс вентил ми 31 и 29, а дроссел 28 - вентил ми 30 и 32). Такое выполнение узла искусственной ком;у1утацт И позвол ет осуБдесгвл ть -запирание любого пз вентилай анодной группы Моста 13 включением вентилей 25 и 26, а катодной группы включением веггшлей 23 и 24. При комм тадии в цепи запиращего тока участвует соответствующий иод моста 14.- Ограничение напр жени ерезар да коммутирующего конденсатора существ етс включением соответствуюего управл емого вентил 31 и 32. так ак при этом происходит шунтированиа азделительного дроссел . 765 Мост 14 предназначен дл ограничени импульса индуктивного перенапр жени на вентил х моста 13 при их запирании на уровне напр жени на аккумул торной батарее . В. св зи с этим диоды этого моста могут выбиратьс на значительно меньший срок, чем диоды мостов 6 и 11 (более чем в 10 раз). Дроссель-фильтр 10 необходим как дл подавлени гармоник ну /1евой последовательности, создаваемых, при возбуждении генератора, так. и дл подавлени этих гармоник при выпр млении генерируемой мошности и обеспечени проводимости диодов мостов 6 и 11 в течение 12О эл. град« (вместо 6О эл, град.). За счет всех указанных устройств предельна мо.щность, которую могут выпр Мл ть диоды, увеличиваетс в два раза по сравнению с той, котора могла бы быть получена при использовании этих же диодов в одном трехфазном мосту Формула изобретени 1, Источник автономного электроснабжени посто нным током, содержащий асинхронный генератор, одни вьтоды многофазной обмотки которого подключены к зажимам переменного тока выпр мительно го моста, а ЕЫВОДЫ посто нного тока - к зажимам аккумул торной батареи, и перек лючающий блок, содержащий мост на управл емых вентил х, зажимы переменного тока которого подключены к выводам обмотки асинхронного генератора, а выводы посто нного тока - к зажимам аккумул торной батареИз отличающийс тем, что, с целью повышени КПД, он снабжен двум дополнительными вьтр мительными мостами, Г-обрааными LCфильтрами , состо щими из конденсаторов и дросселей, и фильтром гармоник нулевой прследовательности, вьшолненным в виде трехобмоточного дроссел . с замкнутым магннтопроводом, а переключающий блок снабжен вторым мостом на управл емь1х вентил х, зажимы посто нного тока кото8 ого подключены к аккумул торной батаее , причем другие выводы обмоток асинронного генератора подключены через обмотки дроссел фильтра гармоник .нулеой последовательности к входам первого ополнительного выпр мительного моста, оторые через обмотки.дросселей LCильтра соединены с соединенными друг с ругом зажимами переменного тока вто-. ого дополнительного выпр мительного моста и второго управл емого моста переключающего блока, а конденсаторы L С-фи ьтра включены параллельно фазным обмоткам асинхронного генератора. The aim of the invention is to increase the efficiency of the source by reducing the losses at the valves from higher harmonics in the exciting voltage curve and from switching the rectifier valves. This is achieved by the fact that the proposed source of autonomous power supply with direct current is equipped with two additional rectifying bridges, L-shaped LC filters consisting of capacitors and chokes, and a zero-sequence rapMOHviK filter equipped with closed loop magnetic windings with a magnetic circuit. the second bridge on the installed fans, the DC clamps of which are connected to the battery, with other outputs of the windings of the asynchronous generator connected s through the windings of choke filter harmonics of zero sequence to the inputs of the first additional bridge rectifying unit which through winding LC-filter inductors connected to interconnected second terminals an AC second additional rectifier bridge and a second controlled bridge. the switching unit, and the capacitors l.C of the filter are connected in parallel with the phase windings of the asynchronous generator. Powerful triodes and lockable thyristors, which are currently fully controlled and lockable in control, require control pulses for their control, the amplitude of which must be at least 4-5 times Less than the amplitude value of the current flowing through the control valve. Therefore, sufficiently powerful control devices that consume significant power are required to control the lockable valves. To increase the efficiency of the source when using in bridges of the switching unit non-lockable control ven. It is equipped with an artificial switching unit connected between the DC terminals of the second controlled bridge of the switching unit and the battery, which consists of consecutive throttles and a capacitor connected to the diagonal of the alternating current of the single-phase bridge on controlled valves, one arm of which is connected in parallel and according to the valves of the second 5 controlled bridge of the switching unit, and the other is parallel and counter to the valves of the second additional rectifying bridge, and between Additional separating chokes are connected to the controlled valves and the battery by means of the DC current of the specified bridge, and additional diodes are connected between the DC clamps of the second additional rectifying bridge and the battery in the direction of unimpeded current flow from the rectifier of the bridge, in addition, between the terminals of the direct current of both bridges connected through the indicated elements to the like terminals of the battery, additional controls Valves in a direction that, together with additional diodes, provide shunting of the healing throttles. This source allows, without using parallel valves, to increase the generator phase current and phase voltage three times, which is very important for low-voltage power supply systems (for example, with battery 24 or 12 V). FIG. 1 is a schematic diagram of the described source of autonomous power supply with direct current, performed on fully controlled, for example, lockable thyristors; f in FIG. 2 is the same, performed on conventional non-lockable thyristors. The autonomous power supply can be made with a multi-phase generator with any number of phases. In this case, the source is made with an asynchronous generator with a three-phase stator winding and a short-circuited rotor. The same terminals of separately entered phases 1–3 (for example, the beginning) of the windings of the asynchronous generator 4 are connected to the first bridge 5 of the switching unit on controlled valves and rectifier bridge 6 diodes. The opposite ends of the stator windings of the generator through the windings of 7–9 throttles of a harmonic filter forming the zero sequence are connected to the ports of the first additional rectifying bridge 11 (with a three-phase generator these harmonics are three-fold voltage harmonics). All the indicated DC bridges on the DC side are connected to the battery 12, to which the second controlled bridge 13 of the switching unit and the second additional discharge bridge 14 are also connected. The AC clips of bridges 13 and 14 are combined, and between they and the corresponding terminals of the bridge 11 include chokes 15 - 17 of the L-shaped LC filter, the capacitors 18-20 of which are connected in parallel to the separately output 1-3 phases of the multiphase winding of the generator 4. The zero sequence harmonics filter is designed as Executor throttle with a closed magnetic circuit. Its windings 7–9 have an equal number of turns and the like terminals are connected to the generator terminals of the same name, and the opposite terminals to the alternating current terminals of the rectifying bridge 11 and throttles m 15-17. The presence of capacitors 18- - 20, shunting phase windings 1-3 of generator 4, allows the operation of an asynchronous generator to use forced locking of controlled gates only mine that 13, which must be reliably performed on the control locking gates. After switching on any of the valves of the bridge 13, the corresponding of the m-osta 14 diodes comes into operation, ensuring the passage of current through one of the chokes 15-17 connected to them (in the same direction as before switching on). This leads to the fact that the motor phase turns out to be pinched through, windings of chokes and valves to one of the battery terminals, i.e. short-circuited. The latter causes the discharge of a capacitor connected in parallel to this phase through the switched-on controlled valve in the direction opposite to its conductivity and turning it off. The operation of the source is carried out by pairwise turning on the controlled valves of bridges 5 and 13 so that almost sinusoidal voltages are created on the shunt capacitors 18-20. shifted by 120, the frequency of which is lower than the rotational speed of the generator rotor by a given absolute slip frequency. As a result, electrical energy is generated, which is rectified by using bridges 6 and 11 and goes to the aKKyNtj-l battery charging and power supply connected to it load. In case there are no lockable, control valves for the required power, as well as to reduce the required control power for powerful autonomous power supply systems, the proposed source can be performed on ordinary, non-lockable thyristors (cxt, 1FIG. 2). When used as controllable gates the bridge 13 of the usual non-lockable thyristors, the source must be equipped with an artificial switching node connected between the DC clamps of the second controlled bridge 13 and the battery battery .12. This node consists of successively connected throttles 21 and a capacitor 22, connected to the alternating-current circuit of a single-phase bridge on controlled voltages 23-205, one arm of which (on valves 24 and 25) turned on parallel1: | BUT and according to the controlled vents of the bridge 13, and the other (on the valves 23 and 26) - all the way around and parallel to the valves of the bridge 14. The power supply of the constant current of the bridge 13 and the battery 12 include the separate separator chokes 27 and 28, and between the direct current of bridge 14 and the battery is depolar rows 29 and 30 in napragzLonkn unimpeded pro.hozhdeni mitzlnogo current from straightening. the bridge. In addition, between the DC clamps 13 and 14, connected to the terminals of the third battery, additional controllable gates 31 T1 32 in the right direction are included, ensuring that along with the additional diodes 29 and ZO shuntyrova-gche razppeltel1kh drostelya and 28. (Shuptirova-. out of the throttles of the 27 members of the United States with gates 31 and 29, and the Drossel of the 28 with gates 30 and 32). Such an embodiment of the artificial lump; the output of AND allows the lock-locking of any PT of the Bridge 13 anode group by turning on the valves 25 and 26, and the cathode group by switching on the switches 23 and 24. When the lock-up current is connected, the corresponding iodine of the bridge 14 is involved. The voltage limiting of the power supply and the switching capacitor exists by turning on the corresponding controllable valves 31 and 32. This also causes the separation of the separation throttle. 765 Bridge 14 is designed to limit the inductive overvoltage pulse on the bridge 13 valves when they are locked at the voltage level on the battery. V. Therefore, the diodes of this bridge can be chosen for a much shorter period than diodes of bridges 6 and 11 (more than 10 times). The choke filter 10 is necessary both to suppress the harmonics of the well / 1 sequence created when the generator is excited, as well. and to suppress these harmonics while straightening the generated power and ensuring the conductivity of the diodes of bridges 6 and 11 for 12 o el. hail "(instead of 6O el, hail.). Due to all of these devices, the limiting power that can be rectified diodes is doubled compared to that which could be obtained using the same diodes in a single three-phase bridge Formula of the invention 1, Autonomous power supply source of direct current containing an asynchronous generator, one of the multi-phase winding of which is connected to the terminals of the alternating current of the rectifier bridge, and the DC outputs to the terminals of the battery, and the switching unit containing the bridge to controllable valves, the AC terminals of which are connected to the windings of the asynchronous generator, and the DC outputs to the terminals of a battery, characterized in that, in order to increase efficiency, it is equipped with two additional synchronous bridges, G-shaped LC filters, consisting of capacitors and chokes, and a zero sequence harmonics filter, made in the form of a three-winding choke. with a closed magnetic circuit, and the switching unit is equipped with a second bridge on the control valves, the DC terminals of which are connected to the battery, and other terminals of the asynron generator windings are connected via harmonics drossel windings of the zero sequence to the inputs of the first additional rectifier bridge that are connected through the windings. chokes LC of the filter are connected to the AC clips connected to each other. an additional rectifying bridge and a second controlled bridge of the switching unit, and the capacitors L of the C is connected in parallel with the phase windings of the asynchronous generator.
2. Источник по HV 1-, отличаю .щл и с тем, что, с целью повышени КПД при использовании в мостах переключающего блока не запираемых по управлению вентилей, он снабжен узлом искусственной коммутации,- включенным между зажимами посто нного тока второго управл емого моста переключающего блока и аккумул торной батареей, состо щим из последовательно включенных дроссел и конденсатора, подсоединенных к диагонали переменного тока однофасзного моста на управл емых вентил х, одно плечо которого включено параллельно и согласно вентил м второго управл емого моста переключающего блока, а другое V паграллельно и встречно вентил м второго дополнительного вьшр мительного моста, причем между зажимами посто нного тока указанного моста на управл емьк вентил х и аккумул торной батареей включены дополнительные раз делительные дроссели , а между зажимами посто нного тока второго дополнительного выпр митешьного моста и аккумул торной батареей включены дополнительные диоды в направлении беспреп тственного прохождени тока от выпр мительного моста, кроме того, между зажимами посто нного тока обоих мостов, подключенных через указанные элементы к одноименным зажимам аккумул торной батареи , включены дополнительные управл емые вентили в направлении, обеспечиваю.щем вместе с дополнительными диодами .шунти- ровани разделительных дросселей.2. The source for HV 1-, I distinguish it with the fact that, in order to increase the efficiency when using a switching unit in bridges of non-lockable control valves, it is equipped with an artificial switching node, - connected between the DC clamps of the second controlled bridge a switching unit and a battery consisting of series-connected throttles and a capacitor connected to the AC diagonal of a single-phase bridge on controllable gates, one arm of which is connected in parallel and according to the gates the controlled bridge of the switching unit, and another V pagrally and counter valves of the second additional rapid bridge, with additional separating throttles being connected between the direct current clamps of the said bridge and the second dividing terminals between the direct current clamps and the battery additional rectifier bridge and battery included additional diodes in the direction of the unimpeded passage of current from the rectifier bridge, in addition, between the terminals PICs both direct current bridges connected through said elements to the like terminals of the secondary battery, includes additional controllable valves in the direction obespechivayu.schem together with additional diodes .shunti- Rovani dividing chokes.