Бесконтактный автономный источник стабильной частоты Советский патент 1986 года по МПК H02P9/42 

Изобретение относится к электротехнике, и в частности к автономным системам электропитания, с переменной частотой вращения вала приводного двигателя.

Цель изобретения - уменьшения массо- габаритных показателей, упрощение и расширение рабочего диапазона изменения частоты вращения приводного двигателя.

На чертеже представлена электрическая схема бесконтактного автономного источника стабильной частоты.

Бесконтактный автономный источник стабильной частоты содержит расположенные на одном валу два возбудителя 1 и 2 и ма- щину 3 двойного питания, ш-фазная обмотка 4 возбуждения которой, расположенная на роторе, связана через тиристорный переключатель 5 с последовательно соединенными между собой роторными обмотками 6 и 7 соответственно возбудителей 2 и 1, а также задатчик 8 частоты.

Один из возбудителей (1) выполнен в виде обращенного синхронного генератора с числом пар полюсов, равным удвоенному числу пару полюсов машины 3 двойного питания, а другой возбудитель 2 выполнен в виде вращающегося трансформатора, ста- торная обмотка 9 которого подключена к задатчику 8 частоты, при этом статорная обмотка 10 обращенного синхронного генератора подключена к источнику постоянного тока (на чертеже не показан). Статорная обмотка 11 машины 3 двойного питания подключена к нагрузке (не показана).

Бесконтактный автономный источник стабильной частоты работает следующим образом.

Частота тока на выходе бесконтактного автономного источника стабильной частоты, т.е. на выходе основной машины 3 двойного питания равна;

.

(1)

где п - скорость вращения вала приводного

двигателя,

PI - число пар полюсов мащины двойного питания,

fpi - частота переменного тока питающего роторную обмотку 4 машины 3 двойного питания.

Частота переменных напряжений, совпадающих по фазе, роторных обмоток 6 вращающего трансформатора 2, .равна частоте fa выходного напряжения задатчика 8 частоты, подключенного к статорной обмотке 9 вращающегося трансформатора 2, т.е.

(2)

Частота переменного напряжения роторной обмотки 7 обращенного синхронного генератора 1, статорная обмотка 10 которого питается от источника постоянного тока, равна

4

ПР2 60

(3)

где Р - число пар полюсов обращенного синхронного генератора 1.

При сложении двух напряжений с разными частотами fg и 4 получается несинусо- идальное напряжение с периодической огибающей в виде биения колебаний, при котором частота биения равна

10

f,f,f, f,

60

(4).

Встречно-паралельно включенные тиристоры тиристорного переключателя 5 поочередно работают в течение времени, рав- ном периоду биения колебаний, вследствие чего выходные токи тиристорного переключателя 5, питающие обмотку 4 возбуждения машины 3 двойного питания имеют частоту равную

20

f f ДР2. J3

2 2-60 2

(5)

Так как {pi fs, то подставляя (5) в (1), получим

2 60

.1 2

(6)

Если число пар полюсов Pz обращенного синхронного генератора 1 равно удвоенному числу пар полюсов PI машины двой- ного питания, т.е.

Р2 2Р,(7)

то выражение 6) приобретает вид

h

(8)

Таким образом, выходная частота бесконтактного автономного источника при выполнении условия (7) является стабильной величиной, не зависящей от изменения частоты вращения вала приводного двига- теля.

Задавая определенное значение частоты fj, можно обеспечить заданную стабильную частоту f на выходе источника.

Таким образом, изобретение позволяет расширить рабочий диапазон изменения частоты вращения приводного двигателя при хороших массогабаритных показателях устройства.

Формула изобретения

Бесконтактный автономный источник стабильной частоты, содержащий расположенные на одном валу два возбудителя и машину двойного питания, ш-фазная обмотка возбуждения которой, расположенная на ро- торе, связана через тиристорный переключатель с последовательно соединенными между собой роторными обмотками возбудителя, а также задатчик частоты, отли312578024

ча/оы ийся тем, что, с целью уменьшения мае-лу пар полюсов машины двойного питасогабаритных показателей, упрош,ения и рас-ния, а другой возбудитель выполнен в виде

ширения рабочего диапазона изменения час-вращаюш,егося трансформатора, статорная

тоты враш,ения приводного двигателя, одинобмотка которого подключена к задатчику

из возбудителей выполнен в виде обра-частоты, при этом статорная обмотка обш,енного синхронного генератора с чис-ращенного синхронного генератора подклюлом пар полюсов, равным удвоенному чис-чена к источнику постоянного тока.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в автономных системах электропитания с перем, частотой вращения вала приводного двигателя. Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей, упрощение и расщирение рабочего диапазона изменения частоты вращения приводного двигателя. На одном валу с приводным двигателем расположены машина двойного питания 3, первый возбудитель 1, выполненный в виде обращенного синхронного генератора с числом пар полюсов, равным удвоенному числу пар полюсов мащины 3 двойного питания, и второй возбудитель 2, выполненный в виде вращающегося трансформатора. Статорная обмотка последнего подключена к задатчику 8 частоты. Последовательно соединенные между собой роторные обмотки 6 и 7 соответственно первого 1 и второго 2 возбудителей связаны через тиристорный переключатель 5 с т-фаз- ной обмоткой 4 возбуждения мащины 3 двойного питания. Выходная частота бесконтактного автономного источника является стабильной величиной, не зависящей от изменения частоты вращения вала приводного двигателя. 1 ил: (Л fO 1C сд 00 о to