Бесконтактный автономный электромеханический источник стабильной частоты Советский патент 1987 года по МПК H02P9/42 

113

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам генерирования переменного напряжения, и ожет быть использовано в ветроэнергетических и дизельных установках ля получения переменного напряжения постоянной частоты при переменной частоте вращения привода.

Цель изобретения - упрощение и улучшение массогабаритных показателей, а также улучшение качества выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная схема бесконтактного автономого электромеханического источника стабильной частоты,

Бесконтактньш автономный электро- ехнический источник стабильной частоты состоит из основной машины 1 войного питания, а также первого 2 второго 3 возбудителей,имеющих общий ал, на котором расположен тиристорный емодулятор 4, га-фазная обмотка 5 воз- буждения основной машины двойного питания, расположенная на роторе, соединена через тиристорньш демодулятор с последовательно соединенныи между собой т-фазными обмотками первого и второго возбудителей. Первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питания, статорная обмотка которой подключена к источнику напряжения стабильной частоты 6,

Второй возбудитель выполнен в виде вращающегося трансформатора, ста- торная обмотка которого подключена к дополнительно введенному источнику 7 напряжения стабильной частоты. При этом последний имеет частоту выходного напряжения, равную f j f g, -i- + f, , где f gt,|y - заданная частота выходного напряжения, f - частота выходного напряжения источника, подключенного к статорной обмотке первого возбудителя. Число пар полюсов первого возбудителя равно удвоенному числу пар полюсов основной машины двойного питания.

Бесконтактный автономный электромеханический источник стабильной частоты работает следующим образом.

Частота выходе основной машины двойного питания (МДП) 1 определяется по формуле

-

(1)

0 2

где п- - скорость вращения вала приводного вала;

р - число пар полюсов основной МДП;

fp - частота переменного тока питающего роторную обмотку 5 возбуждения основной МДП 1. Частота f на выходе первого возбудителя 2 также определяется форму- лой (1) и равна

2i2;. 60

,+ f,

(2)

где р - число пар полюсов первого

возбудителя; f,, - частота выходного напряжения источника 6 напряжения. Частота f на выходе второго возбудителя 3 равняется частоте fj ис- точника 7 напряжения, т.е.

f, 3.

(3)

Так как роторные обмотки первого и второго возбудителей соединены между собой последовательно, то имеет ме сто сложение двух напряжений с разными частотами f и f. В этом случае на выходах последовательно

соединенных между собой обмоток первого и второго 3 возбудителей имеем несинусоидальные напряжения, находящиеся в противофазе с периодической огибающей в виде биения колебаний,

при котором частота f. биения равна

f, f4 - fa 4 - f. - -|§-- ()

Демодулятор 4 выделяет огибающую напряжения, поступающую к нему на вход. Частота выходного- напряжения демодулятора 4 равна

45

f - лм 2

(5)

50

Подставляя (4) в (5), имеем f. Ц- (f.-f.)--f--| -(6)

2 60

fp f , то,подставляя получим

(f - fi - (p. --

60

2 (7)

При вьтолнении условия Pj 2р(8) частота fg, выходного напряжения

3nociioBHoi-o МДП 1 согласно (7), с учетом (3), сятределяется выражением

вЬ Х

-г- (fj - f,) const

Следовательно, при выполнении условия (8) частота на выходе бесконтактного автономного электромеханического источника полностью определяется частотами выходных напряжений источников 6 и 7 напряжений и не зависит от изменения частоты вращения вала ПД, т.е. является величиной ста бильной.

Таким образом, выбором частот выходного напряжения источников 6 и 7 напряжений, подключенных к первому и второму возбудителям, выполненных в виде машине двойного питания и вра Дающегося трансформатора соответственно, можно улучшить массогабарит- ные показатели последних, а также значительно улучшить качество выходного напряжения демодулятора, а следовательно, и выходного напряжения основной МДП, так как несущая частота несинусоидального напряжения с периодической огибающей в виде биения колебаний определяется полусуммой частот выходных напряжений обоих возбудителей. В свою очередь, это приводит также к расширению допустимого диапазона изменения частоты вращения вала приводного двигателя.

.

Составитель С.Смирнов Редактор А.Сабо Техред В.КадарКорректор Л.Пилипенко

Заказ 2526/53Тираж 660Подписное

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

10

J5

9230 .4

Формула и 3 о О р е т с л н я Бесконтактный аптономньш злектро- мехаиическго{ источник стабильной частоты, содержащий основную машину 5 двойного питания и два возбудителя, имеющие общий вал, на котором расположен тиристорный демодулятор, т-фаз- ная обмотка возбуждения основной машины двойного питания, расположенная на роторе соединена через тиристорный демодулятор с последовательно соединенными между собой т-фазньми роторными обмотками первого и второго возбудителей, статорные обмотки каждого из которых подключены к источнику напряжения стабильной частоты, при этом первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питания, отлич-ающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения массогабаритных показателей, а также улучшения качества выходного напряжения, второй возбудитель выполнен Б виде вращающегося трансформатора,

.25 статорная обмотка которого подключена к дополнительно введенному источнику напряжения стабильной частоты, при этом последний имеет частоту выходного напряжения равную f 2fg, +

30 + f , где - заданная частота выходного напряжения, f, - частота йы- ходного напряжения источника, подк.пю- ченного к статорной обмотке первого возбудителя, а число пар полюсов.по35 следнего равно удвоенномучисду пар полюсов основной машины двойного питания.

-20

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам генерирования переменного напряжения и может быть использовано в ветроэнергетических и дизельных установках для получения переменного напряжения постоянной частоты при переменной частоте вращения привода. Целью изобретения является упрощение и улучшение массогабаритных показателей, а также улучшение качества выходного напряжения. Устройство состоит из основной машины двойного питания 1, а также первого 2 и второго 3 возбудителей, имеющих общий вал, на котором расположен демодулятор 4. М-фазная обмотка возбуждения, основной машины двойного питания 1 соединена через тиристорный демодулятор 4 с последовательно соединенными между собой М-фазными обмотками возбудителей 2 и 3, при этом к каждому из возбудителей подключен соответствующий источник напряжения стабильной частоты 6 и 7, первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питания, а второй - .в виде вращающегося трансформатора. При выборе числа пар полюсов первого вЬз- будителя, равных удвоенному числу . пар полюсов основной машины двойного питания, частота выходного напряжения не зависит от частоты вращения приводного двигателя, 1 ил. (Л со со