.: -: . ,.- , , Изобретение относитс к электрбтйснике , а именно k электрический машинам ( И силовой преобразовательной технике,и моЖбт быть использовано в качестве системы Электроснабжени (СЭС) различных, в частности, подвижных объектов С приводом reHejiiatopaот силовой т говой установки , име1бщей переменную ск:6рбсть вращени вала,в зависимости от режима работы объекта, а также - в вётроси-Г левых установках.Г i Известна автономна СЭС стабильной . частоты при переменной скорости вращений вала, содержаща асиахройный f1l фазный генератор, индуктор которого под . ключен к нреобразов1ателю частоть, обес пеЧйва оШег ЬбоТвётствутбЫий закон из менени частоты и напр жени На йндуктбрной обмотке асинхронного генератора Недостатком такой СЭС вл етс зависимс )сть КПД асикхронного генераторй от скольжанИ . Это ограничивает ее при .менение... . Известна также СЭС, содержаща син .хрЬнньй генератор, корные обмотки крторого пс дключен1Ь1 к преобразователю чабтоты, выполненному; виде последовательно соединенных: вьшрйМ11тел и инвертора . Инвертор обеспечивает преобразование посто нного напр жени выпр мител в напр жение переменного тока стабильной частоть 2. Недостатками такой СЭС вл ютс низкое качество выходного напр жени , невозможность обмена реактивной энергией Между генераторами и нагрузкой, что требует введени дополнительных С рёдствЛ Й1Я её Компенсации, а также невозможность рекуперации активной мощнбстй нагрузки генератор на вал. Кроме того, известна СЭС, содержаща сий,хронный генератор, индукторна обмотка которого подключена к источнику модулирую.щего напр жени , а фазные корные обмотки -, к выпр мител м, выходы которых соединены последовательно и подключены к полупроводниковому ком-1 мутатору, обеспочивающему коммутацию полуволн выпр мленного напр жени з. Наи.более близкой по технической сущности к предложенной вл етс СЭС, содержаша расположенные на общем валу основной синхронный генератор, к корным обмоткам которого подключен непосредственный преобразователь частоты с блоком управлени , возбудитель, выполненный в виде обращенной электрической машины с ( -фазной корной обмоткой, подвозбудитгль, выполненный в виде синхронной машины с посто нными магtifttaWH , число пар полюсов которого равно числу пар полюсов возбудител , а обмртка индуктора возбудител св зана с выхойной обмоткой под возбудител , регулирующий блок, св занный с корными обмотками подвозбудител и источник напр жени 4. Така СЭС характеризуетс невысоким качеством выходного напр жени , особенно при увеличенном диапазоне изменени скорости вращени вала, а также сравниГельно сложной системой управлени . Цепью изобретени вл етс улучш&нйе качества выходного напр жени СЭС и упрощение системы электроснабжени . Это достигаетс тем, что в продложенной СЭС основной гёнерйтор выполне в виде У числа многофазных электрических машин, обмотки возбуждени кото рьЛ подключены к vn -фазной корной о мотке возбудител , обмотка индуктора возбудител вьтолнена уп-разной, сис тема дополнительно снабжена задающим генератором, вьгход Kotoporo подключен входам управлени регулирующего блока, а-его цепи через блок питани соединены с выходом подвозбудител . Упрощение системы электроснабжени обеспечиваетс тем, что кажда фаза корной обмотки подвозбудитал вьтолнена в виде двух последовательно соединенных между собой катушек, а регулирующий блок - в виде двух многофазных вентильных мостов, Каждый из которых снабжен управл емым ключевый элементом , включенным на его выходе, причем свободные концы катушек корной обмот подвозбудителй подКлючёньГ к ШёоЖам п ременного тока вентильвых мостов, а то KR соединени катушек фаз корной обмо кк образуют выход подвозбудител . Это позвол ет также существенно ynpiKiTHTb систему управлени непосредствец .ным преобразователем частоты и з счет этого повысить функциональную надежность СЭС, На фиг. 1 - приведена принципиальна схема автономной системы СЭС, например , с трехфазньпу выходом: на. фиг, 2 диаграммы выходного напр жени подвозбудител (дл трех фаз) и алгоритмы переключени ключей регулирующего блока (РБ) дл двух углов регулировани (оС 0, ), на фиг. 3 - представлена форма напр жени СЭС одной фазьи Многофазный источник электроснабжени в трехфазном варианте (фиг. i) содержит эл,ектрические машины 1,2,3 основного трехфазного генератора с основными непосредственными преобразовател ми 4,5,6 частоты на выходе, обращенную электрическую машину возбудитель .7 с индукторной трехфазной обмоткой на статоре и корной трехфазной обмоткой на роторе, магнитоэлектрический подвозбудитель 8, регулирующий блок 9, блок .питани 10 и задающий генератор 11 управл ющих импульсов. Электрические машины 1,2, 3 основного генерато ра, возбудитель 7 и подвозбудитель 8 объединеныв одном корпусе, а их роторы расположены на одном валу. Число пар полюсов возбудител 7 и подвозбудител 8 равно. Число пар полюсов электрических машин 1,2,3 основного генератора равно и отлично от числа пар полюсов возбудител 7 и подвозбудител 8. Дл стабилизации частоты СЭС необходимо в обмотки возбуждени электрических машин 1,2, 3 основного генератора подавать синусоидальное напр жение вькодной Частоть. В качества источника возбуждени машин 1,2,3 основного генератора используют подвозбудитель 8, возбудитель 7 и регулирующий блок 9. Регулирующий блок 9 в виде вентильных мостов, нагруженных на транзисторы, подключен к концам катушек корной обмотки подвозбудител 8. Частота генератора управл ющих импульсов в данном случае посто нна и равна выходной частоте СЭС. Задающий генератор 11 подкл1о-. чен на вьгход блока питани 10, которьШ питаетс от подвозбудител 8. . Стабилизаци частоты на корных обмотках возбудител осуществл етс изменением частоты и чередовани фаз питани его индукторной обмотки, причем частота вращени пол кор , создаваемого полем обмоток индуктора относительно 5 корной обмотки, поддерживаетс посто ной, равной выходной частоте СЭС i B -t Pnp : р -частота основной гармоники тока корной обмотки возб дител ; f - частота основной Гармоник тока в индукторной обмотке возбудител , измен ема авт матаческим регулирующим б ком 9 в функции скорос.ти пр вода (скольжени ); р - число пар полюсов возбуди . теп :. п - частота вращени привода. Знак плюс относитс к случаю, когда н,с. индукторной обмотки вращаетс в сторону врашени ротора возбудител , а знак минус ;- когда это вратаенне происходит в обратном направлении. Частота первой гармоники тока f равна . i1. В f где пв -.Частота напр жени в р6 мотках подвозбуйител ё| Р - число пар полюсов подвозбудител , равное числу . пар полюсов возбудител ) ц - частота генератора управл ющих импульсов, величана посто нна , )равна частоте СЭС. Повьшение частоты врашени привода выше синхронной скорости , ВОДИТ к увеличению частоты напр жени в обмотках подвозбудител НО частота коммутации ключей по:сто нна , следовательно частота измен етс (увеличиваетс ) пропорционально скольжению , а в корной обмотке возбудител наводитс ток посто нной частоты f« при л1обой скорости вращений привода. Регулирование выходного напр же- ни СЭС .обеспечиваетс регулирующим блоком 9 за счет введени в алгоритм переключе}1и еГо ключей двух регулируемых по длительности импульсов. Фазные напр жени Uf) на выходе рёгулирук щего блока, а также алгоритмы переклк чени :его Ключей , а дл двух углов регулировани С) и х.О) дл произвольно выбранного ; соотношени чаО- тот - 0,866 представлены на фиг, 2, Основные гармоники выходного напр жени показаны пунктиром. Спектр, 32 выходного напр жени дл одной фазы регулирующего блока 9 записьшаетс так: 2Uameo 2cos( Klt( г , выхв- ir-g,КSin -}ein( ....,,. )i-K0J- {siti cu; tKu;) , -амплитуда f напр жени корной обмотки подвозбудитал 8; ,%к-угловые частоты напр жени обмотки подвозбудител и генератора управл ющих импульсов 11 соответственно фазовый угол, характеризуюшнй вачадо, отсчета а го-, ритма переключени юпрча , .ми РБ. .::.. .. .. ..V Спектр напр ёни U btxaf содержитверх ние {uj,tKct)) и нижние ( tti -Кии/) боковые частоты, которые тем легче фильтруютс :тщуктШШми нййк6 стЬ йыми фильтрами, чем ближе соотношение частот - к единице. Учитьша фильтрующие свойства электрической машины возбудител и индуктора сиюфонного генератора , ток кфной обмотки возбудите- . л будет достаточно близок к синусоидальному , а напр жение на выходе СЭС имеет вид, показанный на фиг 3 жирной линией. .Фазное нatIp жeвиe на выходных обмот- , ках гбйератф-модул тора имё вид модулированных колебаний со 100%-ной пере- модул цией. Благодар соответствук цему «онУЗ ««« « « бразовател .частоты (фиг. 3) на выходе получаем не биенв . а напр жение, основна гармоника которого имеет частоту g const кoтqpa не зависит от изменени скорости врашени приводного двигател , а спеКтр выходного йапр жени преобразовател имеет следующий Bb,x s |-Jim s t Nv со (-Ii I, V Ест.кД(п....оТЧ ллnKu )tк Cm k-iHm K-n .,.пкЦн- -© 4ке }, де - амплитуда напр жени корЦО& обмотки основного генеpaTOjpa . . Дл уменьшени установленной мошости возбудител возможно применение онденсаторов, подключенных к индукторым обмоткам генератора - модул тора. Таким офазом, применение организоанш определенным образом ITI-MOдульноге синхронного генератора, опециапьного регупирующего блока (РБ-9),жфаэнь1;} возбудител и подвозбудител об1БСпечивает существенное улучшение качестЬа выходного напр жени (по коэффициенту гармоник примерно в два раза), в частности, принципиальное отсутствие субгармоник при одновременном уменьшении числа тиристоров силовой части не- п 5С редственно - преобразователи в два раза (например с 36-18}. Кроме того, в описанной СЭС система управлени полупроводниковой ее частью существенно njpdtUe в сравнении с известными СЗС на безе непосредствённь1 х преобразователей частоты с естественной коммутацией и с фазовым уп|равлением. Это повьшгает фун1сдиональную надежность СЭС, При использовании в данной СЗС не посредственных преббразователей частоты вьшолненнь1х на мостовой схеме (т, е, рри трехфазном выходе СЭС - преобраapiaaTeA содержит 36 тиристоров), иска1Ясёни выходногх на:пр жени уже настоль ко малы (например, при трехфазных корных обмртках ОСНО1ВНОГО генератора коэффициент Г-армоник напр жени в йдёёлизир ванной СЭС составл ет менее В%), что JMidJkitio ;или зрачительно уменьшить мощность (а стадо быть и массу фильтров) 11ли вообще отйаза:тьс от дополнительной филь1рации. В последнем случае СЭС приобретает такие д6стьийСФйа7Ка к независимость формы, т. е искажений, выхЬднбго напр жени при изменении величины нагрузки, а также повьциенный КПД Формула изобретени 1. Автономйй система электроснабжени многофазного напр жени стабилизирЪЬанной чеютоты переменной скорости враЛеин вала, содержаща располо жевные на общем валу основной синхронвый генератср, к корным обмоткам кото рого подключен непосредственный преобразователь частоты с блоком управление возбудитель, выполненный в виде обращенной электрической машины с W -фаз-, ной корной обмоткой, подвозбуДвтель, 6 328 выполненный в виде синхронной машины с посто нными магнитами, число пар полюсов которого равно числу пар полюсов возбудител , а обмотка И1щуктора возбудител св зана с выходом подвозбудител , регулирующий блок, св занный с корными обмотками подвозбудител , и блок питани , отличающа с тем, что, с целью улучшени качества выходного напр жени основной генератс выполнен в виде w числа многофазных электрических машин, обмотки возбуждени которых подключены к w -фазной корной обмотке возбудител , обмотка индуктора возбудител выполнена hi-разной, система дополнительно снабжена задающим генератором, выход которого подключен к входам управлени регулирующего блока , а его цепи питани через упом нутый источник напр жени соединены с выходом подвозбудител . 2. Автономна система по п. 1, о тл и чающа с тем, что, с целью Упрощени , кажда фаза корной обмотки подвозбудител выполнена в виде двух последовательно соединенных между собой катушек, а регулирующий блок - в виде двух многофазных вентильных мостов, каждый из которых снабжен управл ющим ; ключевым элементом, включенным на выходе моста, причем свободные концы катушек кор-1 ной o6NfOTKH подвозбудител подключены к выводам переменного тока вентильных мостов, ia точки соединени катушек фаз кфной обмотки образуют выход подвозбудител$и V Источники информации : прин тые во внимание при экспертизе 1.Ткаченко А. М, Вопросы стабилизации частоты автоаомного синхронного генератора. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. Киев, 1968.