Машинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты Советский патент 1983 года по МПК H02K29/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных источииках питания, требующих стабильной ил регулируемой частоты выходного напряжения при переменной частоте вращения привода . (авиация, речные и морские суда, железнодоро ный транспорт и т. п.). Известны автономные источники для получе ния стабильной или регулируемой частоты при переменной частоте вращения привода 1. К недостаткам данных устройств относятся повышен1п 1е массогабаритные показатели, низкие КПД и надежность из-за наличия сложного механического узла, соединяющего генер тор с приводом.. Известны также системы синхронный генера тор-выпрямитель - инвертор 2. Недостатками указанных устройств являются низкое качество формы кривой выходного напряжения и сложная система управления полупроводниковыми ключами, что снижает надежность. Такими же недостатками обладают системы синхронный генератор - преобразователь частоты с непосредственной связью. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является машинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты, вь1полненный в виде двух асинхронных преобразователей частоты, роторы которых жестко связаны между собой, трехфазная якорная обмотка одного из преобразователей подсоединена к нулевым точкам трех, уложенных в одни и те же пазы трехфазных якорных обмоток другого, выходы зтих обмоток соедин ны с входами полупроводниковых коммутаторов. Обмотки возбуждения асинхронных преобразователей подключены к источнику напряжения фиксированной, частоты 3. Недостатком известного устройства является громоздкость электромашинного генератора вследствие наличия двух выходных обмоток, подключенных к силовому коммутатору, а также наличие контактных колец и щеток, сни жающих его надежность. Цель изобретения - упрощение конструкции улучшение массогабаритных показателей и повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в мащинно-вентильном источнике трехфазного напряжения стабильной частоты, содержащем генератор, обмотки которого вьшолнены с числом пар полюсов Р и асинхро1шый возбудитель, обмотки которого выполнены с числом пар полюсов Р, расположенные на одном валу, задатчик частоты, подключенный на вход асинхронного возбудителя, силовой коммутатор, подключенный на выход синхронного генератора, па роторе синхронного генератора укладывается трехфазная дополнительная обмотка ,с числом пар полюсов Р, подключенная к роторной обмотке асинхро1шого возбудителя, точки соединения которых подключены через выпрямитель к обмотке возбуждения генератора, а выходная обмотка синхронного генератора выполняется из трех однофазных обмоток, сдвинутых в пространстве на угол 211 /3 X Р зл.град, причем число пар полюсов связано соотношениями: Р, PI - 3 РЗ. На фиг. I представлена схема устройства; на фиг. 2 - кривые ЭДС. Синхронный генератор 1 и асинхронный возбудитель 2 расположены на одном валу и вьшолнены в одном корпусе. Обмотки 3 и 4 синхронного генератора вьшолнены с числом пар полюсов Р, обмотки 5 и 6 асинхронного возбудителя - с числом пар полюсов Р. Обмотка возбуждения синхронного генератора подключена к роторной обмотке 5 через выпрямитель 7. Обмотка 6 подключена к задатчику 8 частоты, а обмотка 4 - к силовому коммутатору 9. На роторе синхронного генератора уложена трехфазная обмотка 10, выполненная с числом пар полюсов Р и подключенная к роторной обмотке 5. Выходная обмотка 4 синхронного генератора выполнена в виде трех однофазных обмоток с полным агом, сдвинутых в пространстве на угол - Р. Устройство работает следующим образом. При врЕццении ротора и питании обмотки 6 от задатчика частоты в обмотке 5 индуцируется ЭДС с частотой С05 СО о,(1) где СО угловая частота вращения ротора; угловая частота, определяемая задатчиком частоты. Роторная обмотка 3 через выпрямитель 7 является нагрузкой обмотки 5. ЭДС обмотки 4 изменяется С1угловой частотой 0)4 ад- PI(2) Обмотка 10 также является нагрузкой обмотки 5. ЭДС обмотки 4 от поля обмотки 10 изменяется с частотой COJ -W (PQ+РЗ) (3) В результате сложения двух ЭДС в обмотке 4 возникает результирующая ЭДС, амплитуда которой изменяется с частотой биений 00 .г Ц -СО. 00 (Р,- Р2- РЗ) 0(4) Так как .частота биений не должна зависеть от частоты вращения первичного вала С04 - Wo ,() „ Р. -Рг + (6) 1аким образом, число пар полюсов обмо- ; ок синхронного генератора, асинхроригого

МАШИННО-ВЕНТИЛЬНЫЙ ИСТОЧНИК) ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ СТАБИЛЬНОЙ : ЧАСТОТЫ, содержащий Генератор, обмотки которого выполнены с числом пар полюсов Pj и асинхронный возбудитель, обмотк j которого выполнены с числом пар полюсов Р, расположенные на одном валу, задатчик частоты, подключенный на вход асинхронного возбудителя, силовой коммутатор, подключенный на выход синхронного генератора, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкади, ул5 шения массогабаритных показателей, на роторе синхронного генератора уложена трех1 фазная дополнительная обмотка с числом пар i полюсов Р, подключенная к роторной обмотке асинхронного возбудителя, точки соединения которых подключены через вьшрямитель к обмотке возбуждения генератора, а выходная обмотка синхронного генератора выполнена из трех однофазных обмоток, сдвинутых в прос(Л транстве на угол 2li/3 X Р зл. град., причем число пар полюсов связано соотнощениями: ЗР, PI j: 05 00 35 N5