SU987742A1 - Propulsion electric ac-dc plant - Google Patents
Propulsion electric ac-dc plant Download PDFInfo
- Publication number
- SU987742A1 SU987742A1 SU813315018A SU3315018A SU987742A1 SU 987742 A1 SU987742 A1 SU 987742A1 SU 813315018 A SU813315018 A SU 813315018A SU 3315018 A SU3315018 A SU 3315018A SU 987742 A1 SU987742 A1 SU 987742A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- installation
- current
- phase
- generators
- generator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в гребных электрических установках и электростанциях судов.The invention relates to electrical engineering and may find application in rowing electrical installations and power plants of ships.
Известна гребная электрическая уста- 5 новка переменно-постоянного тока, содержащая генераторы переменного тока, статорные обмотки которых подключены к двигателям постоянного тока через 10 трехфазные выпрямители, соединенные на стороне постоянного тока последовательно или параллельно' и через сглаживающий реактор. Роторы генераторов переменного тока вращаются синхронно, поэтому в установке осуществляется режим шестифазного выпрямления тока С1 ΐ .Known rowing electric usta- 5 Novki variably-DC comprising alternators, the stator windings are connected to the DC motors 10 through three-phase rectifiers are connected on the DC side in series or in parallel 'and through the smoothing reactor. The rotors of the AC generators rotate synchronously, therefore, in the installation, the mode of six-phase rectification of current C1 ΐ is carried out.
Для электродвигателей мощностью в несколько тысяч киловатт, напряженных на коммутации, требуется обеспечение 20 коэффициента пульсаций тока якоря не более 2-4%. В данной установке для снижения пульсаций тока включен последовательно с двигателем постоянного тока сглаживающий реактор, что снижает КПД установки и ухудшает ее массога— баритные характеристики.For electric motors with a capacity of several thousand kilowatts, strained on switching, it is required to provide 20 coefficient of ripple of the armature current of not more than 2-4%. In this installation, to reduce current ripple, a smoothing reactor is connected in series with the DC motor, which reduces the efficiency of the installation and worsens its mass and size characteristics.
Известна также гребная электрическая установка переменно-постоянного тока, содержащая генераторы переменно- ’ го тока, имеющие по две трехфазных статорных обмотки, сдвинутых друг относительно друга на 30 эл. град, и подключенных к двигателям постоянного тока через трехфазные выпрямители, соединенные на стороне постоянного тока последовательно или параллельно В установке реализовано двенадцатифазное выпрямление тока путем сдвига фаз напряжений статорных обмоток генераторов на 30 эл.град., позволяющее без сглаживающего реактора получить допустимый коэффициент пульсаций тока. С2] .Also known is an alternating-direct-current electric propulsion system containing alternating current generators having two three-phase stator windings shifted by 30 el. hail, and connected to DC motors through three-phase rectifiers connected in series or in parallel on the DC side The twelve-phase current rectification is implemented by installing a phase shift of the voltage of the stator windings of the generators by 30 electric degrees, which makes it possible to obtain a permissible current ripple coefficient without a smoothing reactor. C2].
Выполнение установки с одним генератором существенно снижаем надежность и живучесть установки и не позволяет осуществлять раздельную работу статорных обмоток: одной на электродвижение в режиме малой мощности, другой на сеть переменного тока в режиме отбора мощности.The installation with one generator significantly reduces the reliability and survivability of the installation and does not allow for separate operation of the stator windings: one for electric movement in low power mode, the other for alternating current mains in power take-off mode.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является греб- 5 пая установка переменно-постоянного тока, содержащая генераторы переменного : тока, роторы которых располагаются на одном валу с углом сдвига на 30 эл.град, а статорные обмотки подключены к дви- ю гателям постоянного тока через трехфаэные выпрямители, соединенные на стороне постоянного тока последовательно или параллельно. Генераторный агрегат установки состоит из двух генераторов, вы- 15 полненных в одном корпусе - так называемый сдвоенней генератор. В установке также используется двенадцатифазное выпрямление тока с помощью двух статорных обмоток, напряжения которых сдвину- 20 ты друг относительно друга на 30 эл. град., и возможно. осуществление режима отбора мощности, хотя и ограничено, поскольку генераторы связаны между собой £3 3 . 25Closest to the proposed technical essence is a rowing AC-5 installation containing alternating current generators : current, whose rotors are located on the same shaft with a shear angle of 30 electric degrees, and the stator windings are connected to the DC motors through three-phase rectifiers, connected on the DC side in series or in parallel. The generator unit of the installation consists of two generators made in one housing - the so-called twin generator. The installation also uses twelve-phase rectification of current with the help of two stator windings, the voltage of which is shifted - 20 you relative to each other by 30 el. hail., and possibly. the implementation of the power take-off mode, although limited, since the generators are interconnected £ 3 3. 25
Использование в установке сдвоенного генератора приводит к. снижению ее надежности и живучести, так как в случае неисправного состояния одного из генераторов невозможна эксплуатация 35 всей установки. Механическая связь генератфров не позволяет оперативно производить их раздельное использование, уменьшает возможное число вариантов, по которым может работать установка, т.е. уменьшает гибкость схемы установки. Например, нельзя в режиме малых ходов отключить один генератор или один генератор использовать на электродвижение, а второй - для питания мощ- 40 ных потребителей электроэнергии и т.п. Недостатком установки надо считать и специальное исполнение генератора, а не использование серийно выпускаемых промышленностью трехфазных генераторов. 45 Целью изобретения являются повышение надежности и живучести гребной электрической установки и увеличение гибкости ее схемы с использованием серийно выпускаемых промышленностью аг~ - 5θ регатов.The use of a dual generator in the installation leads to a decrease in its reliability and survivability, since in the event of a malfunctioning state of one of the generators, operation of the entire installation is impossible. The mechanical connection of the generators does not allow for their separate use quickly, reduces the possible number of options by which the installation can work, i.e. reduces installation flexibility. For example, it is impossible to turn off one generator in the low-stroke mode or use one generator for electric movement, and the second to power 40 powerful consumers of electricity, etc. The disadvantage of the installation should be considered a special design of the generator, and not the use of commercially available three-phase generators. 45 The aim of the invention is to increase the reliability and survivability of a rowing electric installation and increase the flexibility of its circuit using commercially available ag ~ - 5 θ regattas.
Указанная цель достигается тем, что в гребной электрической установке переменно-постоянного тока, содержащей генераторы переменного тока, статорные обмотки которых подключены к двигате- 5 лям .постоянного тока через трехфазные выпрямители, соединенные на стороне постоянного тока последовательно или параллельно, между статорными обмотками генераторов включен трехфазный трансформатор с соединением обмоток по схеме звезда-треугольник.This goal is achieved by the fact that in a rowing electric installation of alternating direct current, containing alternating current generators, the stator windings of which are connected to 5 DC motors through three-phase rectifiers connected in series or in parallel on the DC side, between the stator windings of the generators three-phase transformer with star-delta windings.
Использование трехфазного трансформатора с соединением обмоток по схеме звезда-треугольник для осуществления синхронной работы генераторов переменного тока со сдвигом в 30 эл.град обеспечивает возможность автономного использования генераторов, что позволяет повысить гибкость схемы установки, т.е. увеличить число различных вариантов подключения генераторов, а следовательно, позволяет увеличить надежность · и живучесть установки. Применение предлагаемой схемы установки позволяет использовать серийные генераторы переменного тока.Using a three-phase transformer with star-delta windings for synchronous operation of alternators with a shift of 30 electric degrees provides the possibility of autonomous use of generators, which allows to increase the flexibility of the installation scheme, i.e. to increase the number of different options for connecting generators, and therefore, allows to increase the reliability · and survivability of the installation. Application of the proposed installation scheme allows the use of serial alternators.
На чертеже изображена схема предлагаемой гребной электрической установки переменно-постоянного тока.The drawing shows a diagram of the proposed rowing electric installation of alternating direct current.
Гребная электрическая установка переменно-постоянного тока содержит генераторы 1 и 2 переменного тока с приводом от первичных двигателей 3 и 4, статорные обмотки генераторов соединены через трехфазные мостовые выпрямители 5 и 6 с двигателем 7 постоянного тока . вращающим гребной винтRowing electric installation of alternating direct current contains alternators 1 and 2 of alternating current driven by primary engines 3 and 4, the stator windings of the generators are connected through three-phase bridge rectifiers 5 and 6 with a direct current motor 7. rotary propeller
8. Между статорными обмотками генерал- , торов 1 и 2 включен трехфазный трансформатор 9 с соединением обмоток по схеме звезда-треугольник, причем первичные обмотки трансформатора 9 соединены со статорными обмотками генератора 1- с соблюдением чередования фаз, а вторичные обмотки соединены со статорными обмотками генератора 2; также соблюдая чередование фаз. Трехфазные мостовые выпрямители 5 и 6 соединены на стороне постоянного, тока последовательно друг с другом и с двигателем 7 постоянного тока. При соединении обмоток трехфазного трансформатора 9 по схеме звезда—треугольник между напряжениями на первичных и вто- ричных обмотках трансформатора 9 осуществляется сдвиг фаз на 30 эл.град. Поэтому генераторы 1 и 2 работают синхронно, но со сдвигом в 30 эл.град. Двенадцатифазное выпрямление напряжения, подводимого к двигателю, получают благодаря применению двух мостовых вы- . прямителей 5 и 6, В этом случае выпрямленные шестифазпые напряжения мостовых выпрямителей 5 и 6 сдвинуты друг относительно друга на 30 эл.град. Сум8. Between the stator windings of the generators 1 and 2, a three-phase transformer 9 is connected with a star-delta connection of the windings, and the primary windings of the transformer 9 are connected to the stator windings of the generator 1- in accordance with the phase rotation, and the secondary windings are connected to the stator windings of the generator 2; also observing phase rotation. Three-phase bridge rectifiers 5 and 6 are connected on the DC side, in series with each other and with the DC motor 7. When connecting the windings of a three-phase transformer 9 according to the star-delta scheme between the voltages on the primary and secondary windings of the transformer 9, a phase shift of 30 el. Degrees is carried out. Therefore, generators 1 and 2 operate synchronously, but with a shift of 30 electric degrees. Twelve-phase rectification of the voltage supplied to the engine, is obtained through the use of two bridge high. rectifiers 5 and 6, In this case, the rectified six-phase voltages of the bridge rectifiers 5 and 6 are shifted relative to each other by 30 electric degrees. Sum
987742 6 мерное выпрямленной напряжение двух мостовых выпрямителей 5 и имеет за период основной частоты генераторов 1 ‘и 2 двенадцать пульсаций и содержит только гармоники, кратные 12 (η =12(0., 5 т.е. 12, 24, 36 и т.д. Гармоники п = =б(2п+1), т.е. 6,18 и т.д., которые имеются в выпрямленном напряжении каждого выпрямителя 5 и 6, находятся в противофазе, взаимно компенсируются 10 и поэтому отсутствуют в суммарном наг· '· пряжении.987742 is the 6-dimensional rectified voltage of two bridge rectifiers 5 and has twelve ripples over the period of the main frequency of the generators 1 'and 2 and contains only harmonics that are multiples of 12 (η = 12 (0, 5 i.e. 12, 24, 36, etc.) e. Harmonics n = b (2n + 1), i.e. 6.18, etc., which are in the rectified voltage of each rectifier 5 and 6, are in antiphase, mutually compensated for 10 and therefore are absent in the total load · '' Over.
При работе установки по предлагаемой схеме через трансформатор 9 протекает уравнительный ток. Уравнительный ток 15 (или мощность) имеет реактивную и активную· составляющие.When the installation according to the proposed scheme through the transformer 9 flows equalizing current. Equalizing current 15 (or power) has a reactive and active · components.
Рактивная составляющая обусловлена алгебраической разностью амплитуд напряжений генераторов 1 и 2. Реактивный 20 уравнительной ток является индуктивным по отношению к генератору с большим напряжением и , создавая продольно размагничивающую магнитодвижущую силу . реакции якрря, стремится уменьшить 25 это напряжение. По отношению к генератору с меньшим напряжением реактивная составляющая уравнительного тока является емкостной, и создавая продольно намагничивающую магнитодвижущую силу 30 , реакции якоря, стремится увеличить это i напряжение. Таким образом, реактивная ’составляющая уравнительного тока стремится выравнять электродвижущую силу и напряжение параллельно включенных 35 через трансформатор 9 генераторов 1 и 2.The reactive component is due to the algebraic difference in the amplitudes of the voltage of the generators 1 and 2. The reactive equalizing current 20 is inductive with respect to the generator with a high voltage and, creating a longitudinally demagnetizing magnetomotive force. reaction of the armature, seeks to reduce 25 this stress. In relation to the generator with a lower voltage, the reactive component of the surge current is capacitive, and creating a longitudinally magnetizing magnetomotive force 30, the reaction of the armature, seeks to increase this voltage i. Thus, the reactive component of the surge current tends to equalize the electromotive force and the voltage of the 35 connected in parallel through the transformer 9 of the generators 1 and 2.
Активная составляющая обусловлена сдвигом фаз напряжений генераторов 1 и 2, отличным от 30 эл.град, и возни- <о кающим в результате различия активных мощностей, подводимых к генераторам 1 и 2 от первичных двигателей 3 и 4.The active component is due to the phase shift of the voltages of the generators 1 and 2, which is different from 30 electric degrees, and arising as a result of the difference in the active powers supplied to the generators 1 and 2 from the prime movers 3 and 4.
Активная и реактивная составляющие уравнительного тока возникают по разным^ и независимым друг от друга причинам и их направления могут не совпадать.The active and reactive components of the surge current occur for various reasons, independent of each other, and their directions may not coincide.
Основные требования, предъявляемые к судовым силовым установкам, следующие: надежность и живучесть установки в задаваемых условиях, быстрый и безотказный перевод нагрузки при внезапных маневрах судна, минимальная первоначальная стоимость и максимальное значение КПД установки.The main requirements for ship power plants are as follows: reliability and survivability of the installation under specified conditions, fast and reliable load transfer during sudden maneuvers of the vessel, the minimum initial cost and maximum value of the efficiency of the installation.
Использование трехфазного трансформатора для осуществления синхронной работы генераторов установки со сдвигом в 30 эл.град, позволяет соединить преимущества двенадцатифазного, выпрямления напряжения (высокий КПД, улучшения условия коммутации электрических двигателей постоянного тока) и автономно работающих генераторов (высокая надежность, гибкость схемы установки), При этом возможно применение серийно выпускаемых генераторов и других агрегатов, что снижает стоимость установки.Using a three-phase transformer for synchronous operation of the unit’s generators with a shift of 30 electric degrees, allows you to combine the advantages of twelve-phase, voltage rectification (high efficiency, improved switching conditions of DC electric motors) and autonomously working generators (high reliability, flexibility of the installation scheme), This allows the use of commercially available generators and other units, which reduces the cost of installation.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813315018A SU987742A1 (en) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | Propulsion electric ac-dc plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813315018A SU987742A1 (en) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | Propulsion electric ac-dc plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU987742A1 true SU987742A1 (en) | 1983-01-07 |
Family
ID=20968256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813315018A SU987742A1 (en) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | Propulsion electric ac-dc plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU987742A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3742596B1 (en) * | 2019-05-21 | 2024-05-08 | Rolls-Royce plc | Power converter |
-
1981
- 1981-07-10 SU SU813315018A patent/SU987742A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3742596B1 (en) * | 2019-05-21 | 2024-05-08 | Rolls-Royce plc | Power converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2551411C2 (en) | Power distribution system | |
KR940002926B1 (en) | Starter generator system | |
US6188139B1 (en) | Integrated marine power distribution arrangement | |
US7576443B2 (en) | Method and apparatus for generating electric power | |
US6150731A (en) | Integrated high frequency marine power distribution arrangement with transformerless high voltage variable speed drive | |
RU2436708C1 (en) | Ship electric power generator unit | |
US10486537B2 (en) | Power generating systems having synchronous generator multiplex windings and multilevel inverters | |
RU2458819C1 (en) | Ship electric power plant (versions) | |
RU185666U1 (en) | MULTI-PHASE VESSEL ELECTRIC MOVEMENT SYSTEM | |
RU2529090C1 (en) | Ship electric power plant | |
JPH02228279A (en) | Variable speed constant frequency starter/generator system and method of operating the system | |
RU157368U1 (en) | VEHICLE MOTION SYSTEM | |
Cardoso et al. | Evolution and development prospects of electric propulsion systems of large sea ships | |
RU197447U1 (en) | SHIP'S ELECTRIC POWER SYSTEM | |
EP0214774A2 (en) | Three-phase alternator | |
SU987742A1 (en) | Propulsion electric ac-dc plant | |
US12027940B2 (en) | Rectifier | |
RU2683042C1 (en) | Ship electric power installation | |
RU2716891C1 (en) | Ship electric power plant | |
RU197961U1 (en) | UNIFIED ELECTRIC POWER SYSTEM SHIP | |
SU1101963A1 (en) | Marine electric propulsion system | |
RU2735298C1 (en) | Electrically-driven plant with cascade electric converter | |
RU2709983C2 (en) | Ship electric power plant | |
SU235152A1 (en) | ||
RU2027293C1 (en) | Converter of the three-phase alternating current into the alternating one |