АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК С АСИНХРОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ Российский патент 2000 года по МПК H02P9/46 H02P9/08 H02P9/04 

Изобретение относится к автономным источникам переменного тока и может быть использовано при проектировании электростанций с асинхронными генераторами.

Известны электростанции с асинхронными генераторами (АГ) (Малогабаритная электростанция с асинхронным самовозбуждающимся генератором повышенной частоты (200 Гц)). П. Н. Листов, Н.Ф. Мякишев в книге "Механизация сельского хозяйства". Доклады ТСХА, вып. 48, 1959 г., стр. 187-199.

Непременным условием самовозбуждения АГ является сохранение сталью машины остаточного магнитного поля с числом полюсов, соответствующим числу полюсов статорной обмотки... стр. 192 (там же).

Недостатки известной электростанции - потеря остаточного магнетизма при коротком замыкании (стр. 195, там же).

Наиболее близким по техническому решению является автономный источник электрической энергии по а.с. СССР N 1022279, H 02 P 9/46, от 07.06.83. Бюл. N 21, взятый авторами за прототип. Известный источник содержит приводной двигатель внутреннего сгорания, асинхронный генератор с конденсаторным возбуждением, устройство стабилизации напряжения и предназначен для питания ручного инструмента в полевых условиях сельскохозяйственного производства.

К недостаткам известного устройства относится сложность возбуждения асинхронного генератора, что снижает надежность.

Техническим решением поставленной задачи является повышение надежности источника.

Поставленная задача достигается тем, что автономный источник, содержащий приводной двигатель внутреннего сгорания, асинхронный генератор с конденсаторным возбуждением, устройство стабилизации напряжения, дополнительно содержит устройство принудительного возбуждения, состоящее из катушки зажигания, кнопки управления, выпрямительного диода, накопительного конденсатора, динистора и реле с размыкающими контактами, причем два зажима первичной обмотки катушки зажигания через замыкающие контакты кнопки управления соединены одним зажимом с "минусом" накопительного конденсатора, а другим зажимом с анодом выпрямительного диода, катод которого соединен с "плюсом" накопительного конденсатора и с анодом динистора, причем катод динистора и "минус" накопительного конденсатора через размыкающие контакты реле соединены с двумя фазами асинхронного генератора, к которым присоединена обмотка реле.

Новизна технического решения обусловлена тем, что дополнительно введено устройство принудительного возбуждения, состоящее из катушки зажигания, кнопки управления, выпрямительного диода, накопительного конденсатора, релейного элемента и реле с размыкающими контактами, причем два зажима первичной обмотки катушки зажигания через замыкающие контакты кнопки управления соединены одним зажимом с "минусом" накопительного конденсатора, а другим зажимом с анодом выпрямительного диода, катод которого со единен с "плюсом" накопительного конденсатора и с анодом релейного элемента динистора, причем катод динистора и "минус" накопительного конденсатора через размыкающие контакты реле соединены с двумя фазами асинхронного генератора, к которым присоединена обмотка реле.

По данным научно-исследовательской и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Автономный источник с асинхронным генератором содержит асинхронный генератор 1, конденсаторы возбуждения 2, устройство стабилизации напряжения 3, приводной двигатель 4, систему зажигания 5, катушку зажигания 6 с первичной обмоткой 7 и контактом прерывателя 8, кнопку управления 9, выпрямительный диод 10, накопительный конденсатор 11, динистор 12, размыкающие контакты 13, катушку реле 14.

Асинхронный генератор 1 соединен с конденсаторами возбуждения 2 и устройством стабилизации напряжения 3. Ротор асинхронного генератора 1 соединен с валом проводного двигателя 4, который имеет систему зажигания 5 с катушкой зажигания 6, первичной обмоткой 7 и контактами прерывателя 8. Два зажима первичной обмотки 7 катушки зажигания 6 через замыкающие контакты кнопки управления 9 соединены одним зажимом с "минусом" накопительного конденсатора 11, а другим зажимом с анодом выпрямительного диода 10, катод которого соединен с "плюсом" накопительного конденсатора и с анодом релейного элемента динистора 12, причем катод динистора и "минус" накопительного конденсатора 11 через размыкающие контакты 13 реле соединены с двумя фазами B и C асинхронного генератора 1, к которым присоединена обмотка 14 реле.

Работает схема следующим образом. Если произошло развозбуждение генератора или он долго не работал, т.е. нет остаточного намагничивания, генератор не возбудится. При нажатии кнопки управления 9 ЭДС первой обмотки 7 катушки зажигания 6 через выпрямительный диод 10 начнет заряжать накопительный конденсатор 11. При определенном напряжении на конденсаторе 11 откроется релейный элемент - динистор 12 и конденсатор 11 разрядится на две фазы B и C генератора 1. При этом возникает электромагнитный момент, который создает начальное возбуждение для генератора 1. Последний возбудится и напряжение его будет приложено к катушке реле 14, реле сработает и разомкнет свои контакты 13, автоматически отключив накопительный конденсатор 11 от обмоток статора. При этом положении кнопка управления 9 не будут влиять на работу асинхронного генератора 1.

Предлагаемый автономный источник с асинхронным генератором имеет следующие достоинства:
1. все достоинства, которые имеют асинхронные генераторы (простота конструкции, хорошие массогабаритные показатели),
2. возможность возбуждения генератора в любых условиях (без постороннего источника), что повышает надежность особенно в полевых условиях.

Изобретение может быть использовано при проектировании электростанций с асинхронными генераторами. Технический результат заключается в повышении надежности источника. Источник содержит приводной двигатель внутреннего сгорания (4), асинхронный генератор (1) с конденсаторами (2) возбуждения, устройство (3) стабилизации напряжения. Дополнительно содержит устройство принудительного возбуждения, состоящее из катушки (5) зажигания, кнопки (9) управления, выпрямительного диода (10), накопительного конденсатора (11), динистора (12) и реле (14) с размыкающими контактами (13). Два зажима первичной обмотки (7) катушки (5) зажигания через замыкающие контакты кнопки (9) управления соединены одним зажимом с "минусом" накопительного конденсатора (11), а другим зажимом - с анодом выпрямительного диода (10), катод которого соединен с "плюсом" накопительного конденсатора (11) и с анодом динистора (12), причем катод этого элемента и "минус" накопительного конденсатора (11) через размыкающие контакты (13) реле (14) соединены с двумя фазами асинхронного генератора, к которым присоединена обмотка реле. 1 ил.

Автономный источник с асинхронным генератором, содержащий приводной двигатель внутреннего сгорания, асинхронный генератор с конденсаторами возбуждения, устройство стабилизации напряжения, отличающийся тем, что дополнительно содержит устройство принудительного возбуждения, состоящее из катушки зажигания, кнопки управления, выпрямительного диода, накопительного конденсатора, динистора и реле с размыкающими контактами, причем два зажима первичной обмотки катушки зажигания через замыкающие контакты кнопки управления соединены одним зажимом с "минусом" накопительного конденсатора, а другим зажимом - с анодом выпрямительного диода, катод которого соединен с "плюсом" накопительного конденсатора и с анодом динистора, причем катод динистора и "минус" накопительного конденсатора через размыкающие контакты реле соединены с двумя фазами асинхронного генератора, к которым присоединена обмотка реле.