Автономная система энергоснабжения Советский патент 1984 года по МПК H02P9/00 H02K19/36 

1 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тока возбуждения синхронных генераторов с возбуждени от высших гармоник поля, применяемых в стационарных и передвижных ав тономных электроустановках. Известны автономные электроустановки, в которых генераторы снабжен дополнительной якорной обмоткой, вы полненной по сравнению с основной якорной обмоткой на утроенное число полюсов, выводы которой через выпря митель связаны с обмоткой возбуждения. В дополнительной обмотке индук тируется ЭДС тройной частоты как от поля индуктора, так и от полей продольной и поперечной реакции якоря. В результате этого ЭДС дополнительной обмотки имеет характеристики, близкие к регулировочным У. Недостатком этой энергосистемы является низкая точность регулирова ния , так как при изменении коэффициента мощности нагрузки пропорциональность регулирования нарушается для повышения точности требуется пр менение регулятора напряжения, что усложняет систему. Известна автономная система элек роснабжения, в которой дополнительная и основная обмотки генератора через выпрямители параллельно и согласно связаны с обмоткой возбуяздения, что улзгчшает регулировочную способность системы 2J. Однако эта система применяется тогда, когда мощность дополнительной обмотки при холостом ходе генератора достаточна для обеспечения требуемого тока возбуждения. При оптимальной, с учетом всего комплекса предъявляемых требований, разработке автономных систем электроснабжения, возбуждаемых от третьей гармоники поля, мощность дополни тельной обмотки при холостом ходе ползгчается относительно большей, че при номинальной нагрузке генератора Это приводит к тому что при самовозбуждении точность поддержания на пряжения генератора не соответствует требованиям стандартов. Для поддержания напряжения с требуемой точ ностью применяют корректор напряжения . Наиболее близким техническим решением к изобретению является авто5номная система энергоснабжения, содержащая синхронньА генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной, выполненной на утроенное число пар потаосов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насьщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления, для ограничителя тока и два выпрямителя, причем рабочая обмотка дросселя насыщения через первый ограничитель тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель параллельно об- . мотке возбуждения генератора, вход переменного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки генератора через второй токоограничивакнций элемент, а выход постоянного тока этого выпрямителя связан с обмоткой управления дросселя насыщения. Корректор включает в себя магнитный усилитель, что обеспечивает автоматическое поддержание напряжения генератора с необходимой точностью в широком диапазоне изменения (ограничителем тока - потенщгометром уставки) установленного напряжения независимо от теплового состояния генератора и температуры окружанщей. среды з . Однако наличие корректора напряжения значительно усложняет устройство, повышает его стоимость. Целью изобретения является упрощение автономной системы энергоснабжения и сншсение ее стоимости. Поставленная цель достигается тем, что в автономную систему энергоснабжения, содержащую синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной якорной обмоткой, выполненной на утроенное число пар полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления, два ограничителя тока и два выпрямителя, причем рабочая обмотка дросселя насыщения через первый ограничитель-тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель параллельно обмотке возбуждения генератора, вход переменного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки генератора через второй токоограничивающий 3 элемент, а выход постоянного тока вьтрямителя связан с обмоткой управления дросселя насыщения, дополнительно введен третий выпрямитель, вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а выход постоянного тока подключен согласно и параллельно выходу второго выпрямителя. На чертеже приведена принципиальная схема автономной системы энергоснабжения. Автономная система энергоснабжения состоит из синхронного,генератора 1, на магнитопроводе якоря которого совместно расположены основная якорная обмотка 2 и дополнительная якорная обмотка 3, вьшолненная на утроенное число tiap полюсов по отношению к основной обмотке 2. Обмотка 4 возбуждения генератора через первый выпрямитель 5 и токоограничивающий элемент 6 подключена к вьюодам дополнительной якорной обмотки 3 Параллельно входу переменного тока вьтрямителя 5 включена рабочая обмотка 7 дросселя 8 насыщения, обмот ка 9 управления которого через второй выпрямитель 10 связана с вывода ми основной якорной обмотки 2 синхронного генератора через токоограничивающий элемент 11. Дополнительньй выпрямитель 12 входом переменно го тока соединен с дополнительной обмоткой 3, а выходом постоянного т ка подключен параллельно второму вы прямителю 10 через согласующий резистор 13. Устройство работает следующим об разом. При работе генератора 1 дополнительной обмоткой 3 обеспечивается ток по обмотке 4 возбуждения через токоограничивающий элемент 6 и вьтр митель 5. Ток, протекая от основной обмотки 2 через выпрямитель 10 и по обмотке 9 управления дросселя 8 насыщения, вызывает ток . в обмотке 7 пе ременного тока дросселя, следовател но, и в дополнительной обмотке, соз давая в последней падение напряжения. Независимо от величины ЭДС дополнительной обмотки это падение не изменно, поскольку при данной устав ке напряжения практически неизменен И Ч-ок от основной обмотки. 15. 4 Фактически получено уменьшение напряжения дополнительной обмотки при холостом ходе относительно большее,чем при нагрузке генератора, т.е. происходит приближение формы характеристик дополнительной обмотки к регулировочным характеристикам генератора. В обмотке управления дросселя с подмагничением токоограничивающим элементом 11 устанавливается такой ток, при котором напряжение генератора при холостом ходе и номинальной нагрузке выравниваются. В дальнейшем при эксплуатации параметры этого элемента изменению не подлежат. Подключение дополнительной обмотки через вьтрямитель 12 к обмотке 9 управления дросселя 8 позволяет получить необходимые уставки напряжения и компенсировать его тепловые уводы изменением сопротивления согласующего резистора 13. Возможно подключение выпрямителя 10 с переменной стороны на еще одну дополнительнзпо согласующ5по одноф зную якорную обмотку, выполненную по шагу основной обмотки и расположенную на том же магнитопроводе. Выпрямитель 12 обеспечивает тот же эффект регулирования, что и при подключении к основной обмотке. Вьшрямитель 12 можно подключить либо к дополнительной обмотке 4, либо на входе и выходе токоограничивающего элемента 6. . Таким образом, выполнение автономной энергосистемы по данному изобретению позволяет привести характеристики дополнительной обмотки в соответствие с регулировочными характеристиками генератора, а введенный третий выпрямитель позволяет получить необходимые уставки напряжения, компенсировать тепловые згводы генератора и полностью использовать преимущество дополнительной якорной обмотки на утроенное число полюсов, заключающееся в ее регулировочной способности. Указанное выполнение автономной энергосистемы позволяет иcкJпoчить из системы регулирования сложный корректор с магнитным усилителем, что значительно упрощает энергосистему и снижает ее стоимость.

АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ, содержащая синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной якорной обмоткой, вьтолненной на утроенное число пар полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления, два ограничителя тока и два вьтрямителя, причем рабочая обмотка дросселя насыщения через первый ограничитель тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель параллельно обмотке возбуждения генератора, вход перемецного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки генератора через второй токоограничивающий элемент, а выход постоянного тока этого выпрямителя связан с обмоткой управления дрос§ селя насьщения,. отличающая с я тем-, что, с. целью упрощенияи (Л снижения стоимости, в нее дополнительно введен третий выпрямитель, вход переменйого тока которого связан с выводами дополнительной якор8 ной обмотки, а выход постоянного тока подключен согласно и параллельно выходу второго выпрямителя.