Автономная электроэнергетическая установка Советский патент 1986 года по МПК H02P9/04 

ные с валом двигателя 1 внутреннего сгорания генератор 2 пост, тока, генератор 3 перем. тока и генератор- возбудитель 4. Регулятор 5 напряжения поддерживает постоянным напряжение на выходе генератора 3 перем. тока путем воздействия на генератор- возбудитель 4. Корректор 10 частоты поддерживает на заданном уровне частоту перем. тока путем воздействия на двигатель 1 внутреннего сгорания, Обмотка положительной обратной связи (ПОС) магнитного усилителя 12, входящего в состав корректора 10

I

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным первичным источникам питания, и может быть использовано для электропитания летательного аппарата при его обслуживании.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности ряботы, уменьшение массы и габаритов, повьппение точности поддержания частоты и уменьшение затрат времени на эксплуатацию путем упрощения настройки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема электроэнергетической установки.

Автономная электроэнергетическая установка содержит приводной двигатель 1 внутреннего сгорания, генератор 2 постоянного тока, генератор 3 переменного тока и генератор-возбудитель 4, валы которых связаны с валом приводного двигателя 1 внутреннего сгорания, регулятор 5 напряжения плюсовой 6 и минусовой 7 выходные выводы которого Соединены с обмоткой возбуждения генератора-возбудителя, подсоединенного силовым выходом к обмотке 8 возбуждения генератора переменного тока через вращающийся выпрямитель 9, а вход измерительного органа регулятора напряжения - с силовыми выводами генератора переменного тока, корректор 10 частоты, включающий измерительный орган 11 частоты, вход которого соединен с силпвыми выводами генератора

56127

частоты, получает питание от трех последовательно соединенных источников напряжения: выпрямительного моста 26 (через потенциометр 29), регулятора 5 напряжения и резистивной цепочки 22. Благодаря этому обеспечивается ПОС по нагрузке генератора 3 перем. тока. ПОС по нагрузке генератора 2 пост, тока обеспечивается за счет того, что при изменении тока нагрузки, протекающего по резистивной цепочке 22 изменяются напряжение и ток в цепи- ПОС. 2 з.п.ф-лы. 1 ил.

3 переменного тока, а выход - с входом магнитного усилителя 12, связанного выходом с выводами первой обмотки 13 управления регулятора 14, скорости вращения, имеющего вторую обмотку 15 управления и связанного выходом с управляющим входом приводного двигателя 1 внутреннего сгорания, первый 16 и второй 17 силовые выводы генератора постоянного тока, связанные с первым 18 и вторым 19 вьгоодами постоянного тока электроэнергетической установки, цепь положительной обратной Связи, включат ющая переменный резистор 20, подсоединенный первым выводом к первому выводу обмотки 21 положительной обратной связи магнитного усилителя, резистивную цепочку 22, через которую осуществлена связь первого силового вывода генератора постоянного тока с первым выводом постоянного тока электроэнергетической установки, причем положительный вьшод 23 резистивной цепочки подключен к второму выводу обмотки 21 положительной обратной связи магнитного усилителя, а отрицательный 24 - с плюсовым выходным выводом регулятора напрлжения, минусовой вывод 7 которого связан с вторым выводом резистора 20, второй вывод 19 постоянного тока.электроэнергетической установки непосредственно связан с

вторым силовым выводом 17 генератора постоянного тока.

Вторая обмотка 15 управления регулятора скорости вращения подключена между первым 18 и вторьпч 19 выводами постоянного тока электроэнергетической установки согласно с первой обмоткой управления 13 регулятора скорости вращения через переменньм настроечный резистор 25.

Выпрямительный мост 26 цепи положительной обратной связи соединен входом с силовыми выводами генератора переменного тока, а отрицательным 27 и положительным 28 выходными выводами - с крайними выводами потенциометра 29, через часть которого, включенную между отрицательным вы- ходнь1м выводом 27 вьтрямительного моста и выводом движка потенциометра, связаны второй вывод резистора

ления регулятора 14 скорости вращения ,

Сигнал управления регулятором ско рости вращения равен сумме сигналов, 5 создаваемых независимыми действующи . ми согласно обмотками 13 и 15 управления. Подключение обмотки 15 управления через первый переменный настро ечный резистор 25 непосредственно к

10 источнику постоянного тока позволяет существенную часть необходимого сигна ла получить минуя корректор частоты от источника электроэнергии мощность которого практически не ограничена.-15 Параметры второй обмотки 15 управления и переменного настроечного резистора 25 следует выбирать так, чтобы сигнал обмотки управления 15 был несколько меньшим требуемого для

20 и, минусовой выходной вывод 7 ре-20 воздействия на регулятор 14 скорости

гулятора напряжения. Выход магнитного усилителя связан с выводами пер- . вой обмотки 13 управления регулятора 14 скорости вращения через дополнительный переменный резистор 30. Силовой вход, регулятора 5 напряжения соединен с силовым выходом генератора- подвозбудителя 31, вал которого связан с валом приводного двигателя 1 внутреннего сгорания.

Автономная электроэнергетическая установка работает следующим образом.

Питание второй обмотки 15 управ- ления, минуя корректор 10 частоты, способствует уменьщению мощности последнего при этом уменьшаются масса и габариты корректора частоты.

Обмотка 21 положительной обратной

Отбор электроэнергии осуществляется от генератора 2 постоянного тока и генератора 3 переменного газа.

Регулятор 5 напряжения замеряет напряжение на силовых выводах генератора переменного тока и поддерживает 40 магнитного усилителя получает его постоянным, изменяя ток возбужде- питание от трех последовательно со- ния генератора 4 возбудителя . Питание единенных источников напряжения: обмотки возбуждения генератора-возбу- выпрямительного моста 26 (через потен- дителя 4 осуществляется от генерато- «ометр 29), регулятора 5 напряжения ра-подвозбудителя 31 через регулятор 45 и резистивной цепочки 22. 5 напряжения.

Для стабилизации частоты перемен- Благодаря указанной цепи обеспечивается положительная обратная связь по нагрузке генератора 3 переменного

кого тока за счет поддержания на требуемом уровне скорости вращения приводного двигателя внутреннего сгора- 50 тока за счет того, что при увеличения служит корректор 10 частоты.

Отклонение частоты от заданного значения воспринимается измерительным органом 11 частоты. Выработанный им сигнал усиливается магнитным уси- 55 жительной обратной связи магнитного лителем 12, которьш через дополни- усилителя.

тельный переменный резистор 30 воз- Положительная обратная связь по действует на первую обмотку 13 управ- нагрузке генератора 2 постоянного тонии нагрузки генератора переменного тока увеличивается выходное напряжение регулятора 9 напряжения, а следовательно, и ток в обмотке 21 пололения регулятора 14 скорости вращения ,

Сигнал управления регулятором скорости вращения равен сумме сигналов, создаваемых независимыми действующи- ми согласно обмотками 13 и 15 управ ления. Подключение обмотки 15 управления через первый переменный настроечный резистор 25 непосредственно к

источнику постоянного тока позволяет существенную часть необходимого сигнала получить минуя корректор частоты от источника электроэнергии мощность которого практически не ограничена.-Параметры второй обмотки 15 управления и переменного настроечного резистора 25 следует выбирать так, чтобы сигнал обмотки управления 15 был несколько меньшим требуемого для

вращения сигнала при номинальной скорости вращения приводного двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу.

При отклонении -скорости вращения приводного двигателя внутреннего сгорания от заданного значения сила тока в первой обмотке 13 управления изменяется за счет действия корректора 10 так, что обеспечивается поддержание скорости вращения и, Следовательно, частоты переменного тока, на -заданном уровне.

Питание второй обмотки 15 управ- ления, минуя корректор 10 частоты, способствует уменьщению мощности последнего при этом уменьшаются масса и габариты корректора частоты.

Обмотка 21 положительной обратной

магнитного усилителя получает питание от трех последовательно со- единенных источников напряжения: выпрямительного моста 26 (через потен- «ометр 29), регулятора 5 напряжения и резистивной цепочки 22.

тока за счет того, что при увеличежительной обратной связи магнитного усилителя.

нии нагрузки генератора переменного тока увеличивается выходное напряжение регулятора 9 напряжения, а следовательно, и ток в обмотке 21 поло512

ка обеспечивается за счет того, что при изменении тока нагрузки, протекающего по резистивной цепочке, изменяется напряжение и ток в цепи положительной обратной связи.

Такое выполнение цепи положительной обратной связи позволяет существенно упростить конструкцию и повысить надежность автономной электроэнергетической установки, исключив из нее измерительный орган нагрузки генератора переменного тока и замени мощную токовую .обмотку в силовой цепи генератора постоянного тока на ре зистивную цепочку, выполненную, на- пример, в виде электрического провода с определенным активным сопротивлением.

Включение в цепь положительной обратной связи части потенциометра, подключенного к выпрямительному мосту 26, позволяет получить эффек т масштабирования сигналов по нагрузке генераторов постоянного и переменного токов и облегчить настройку ус- тановки в процессе ее эксплуатации, поскольку снижение мощности приводного двигателя 1 внутреннего сгорания в процессе вьфаботки им моторесурса требует увеличения сигнала по- ложительной обратной связи по нагрузке .

Увеличе}1ие сигнала положительной обратной связи по нагрузке генераторов постоянного и переменного то- ка при сохранении прежнего уровня сигнала в обмотке 21 положительной обратной связи магнитного усилителя на холостом ходу электроэнергетической установки достигается за счет уменьщения напряжения, снимаемого с потенциометра 29 с одновременным уменьшением величины сопротивления переменного резистора.20.

Таким образом, введение в цепь положительной обратной связи потен)ди ометра 29 с выпрямительным мостом 26 при наличии .переменного резистора; 20 облегчает настройку электроэнергетической установки в эксплуата ции и позволяет обеспечить высокую точность стабилизации частоты в процессе всего срока службы электроэнгр гетической установки. Формула изобретени

1. Автономная электроэнергетическая установка, содержащая приводной

7 -6

двигатель внутреннего сгорания, генератор постоянного тока, генератор переменного тока и генератор-возбудитель, валы которых связаны с валом приводного двигателя внутреннего сгорания, регулятор напряжения, плюсовой и минусовой выходные выводы которого соединены с обмоткой возбуждения генератора-возбудителя, подсоединенного силовым выходом к обмотке возбуждения генератора переменного тока через вращающийся выпрямитель, а вход измерительного органа регулятора напряжения - с силовыми выводами генератора переменного тока, корректор частоты, включающий измерительный орган частоты, вход которого соединен с силовыми выводами генератора переменного тока, а выход - с входом маг 1итного усилителя, связанного выходом с выводами первой об- мотки управления регулятора скорости вращения, имеющего вторую обмотку управления и ев занного выходом с управляющим входом приводного двигателя внутреннего сгорания, первый и второй силовые выводы генератора постоянного тока связаны с первым и вторым выводами постоянного тока электроэнергетической установки, цепь положительной обратной связи, включающая резистор, подсоединенный- пер- вьпуг выводом к первому выводу обмотки положительной обратной связи магнитного усилителя, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повьшения надежности в работе, в цепь положительной обратной связи введена резистив- ная цепочка, через которую осуществлена связь первого силового вывода генератора постоянного тока с первым выводом постоянного тока электроэнергетической установки, причем положительный вывод резистивной цепочки подключен к второму выводу обмотки положительной обратной связи магнитного усилителя, а отрицательной - к плюсовому выходному выводу регулятора напряжения, минусовой вывод которого связан с вторым выводом резистора.

2. Установка по п. 1, о т л и - чающаяся тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов вторая обмотка управления регулятора скорости вращения подключена через переменный настроечный резистор между первым и вторым выводами постоянного тока электроэнергетической установки согласно с первой обмоткой уп- , равления регулятора скорости вращения.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повьшения точности йоддержания частоты и уменьшения затрат времени на экс-10 ны второй вывод резистора, выполнен- плуатацию путем упрощения настройки, ного переменным, и минусовой выход

введен вьшрямительный мост, вход которого подсоединен к силовым выводам генератора переменного тока, а отрицательный и положительный выходные выводы подключены к крайним выводам потенциометра, через часть которого, включенную между отрицательным выход ным выводом выпрямительного моста и выводом движка потенциометра, связав цепь положительной обратной связи

Редактор Н. Марголина

Составитель А. Акимов

Техред И.Попович Корректоре. Черни

Заказ 4832/53Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

ны второй вывод резистора, выполнен- ного переменным, и минусовой выход

введен вьшрямительный мост, вход которого подсоединен к силовым выводам генератора переменного тока, а отрицательный и положительный выходные выводы подключены к крайним выводам потенциометра, через часть которого, включенную между отрицательным выходным выводом выпрямительного моста и выводом движка потенциометра, связаной вывод регулятора напряжения.

Изобретение относится к электротехнике , а именно к автономньм первичным источникам питания,- и может быть использовано для электропитания летательных аппаратов при Д1Х обслуживании. Целью изобретения является упрощение конструкции, по- вьшение надежности работы, умень- шение массы и габаритов, повышение точности поддержания частоты и уменьшение затрат времени на эксплуатацию путем упрощения настройки. Автономная электроэнергетическая установка содержит механически связан73 ffСО