Источник электропитания Советский патент 1987 года по МПК H02P9/14 

Изобретение относится к электротехнике, .а именно к системам автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов.

Цель изобретения - повышение точности регулирования напряжения при отказе блока коррекции напряжения и постоянной величине cos ц нагрузки источника электропитания.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая блок-схема источника питания; на фиг.2 - эскиз магнитной цепи дроссель-трансформатора; на фиг.З - схема размещения обмоток дросселей трансформатора.

Источник электропитания содержит синхронный генератор 1, обмотка 2 возбуждения которого через первый выпрямитель 3 подключена к вьшодам обмотки ротора 4 асинхронного возбудителя 5, а обмотка якоря 6 через первую обмотку 7 дроссель-трансформатора 8 связана с силовыми выводами 9 источника электропитания, а через вторую обмотку 10 дросель- трансформатора подсоединена к вьшодам обмотки статора 11 асинхронного возбудителя, блок 12 коррекции напряжения, трансформатор 13 тока, второй вьшрямитель 14. Дроссель-трансформатор выполнен на трех полых цилиндрах 15-17 из магнитопроводящего материа- па, расположенных концентрически первый 15 во втором 16, а второй в третьем 17, второй полый цилиндр с осевыми пазами на наружной и внутренней поверхностях, а третий - на внутренней поверхности. В пазах третьего полого цилиндра 17 размещена первая 18 и вторая 19 обмотки подмагничива- ния, намотанные тороидально на третий полый цилиндр 17, в пазах второго полого цилиндра 16 размещена вторая обмотка 10 дроссель-трансформа- торй, намотанная тороидально на второй полый цилиндр, а в пазах на внутренней поверхности второго полого цилиндра размещена первая обмотка 7

хронного возбудителя и нагрузки, соответственно .

На фиг.З показано размещение об-.

, моток дроссель-трансформатора, где А1, В1, С1, А2, В2, С2 - начала фаз первой и второй обмоток дроссель- трансформатора, XI, Y, Z1, Х2, Y2, Z2 - концы фаз первой и второй обмо10 ток дроссель-трансформатора. Первая обмотка подмагничивания 18 дроссель- трансформатора подключена через второй выпрямитель 14 к выводам вторичной обмотки трансформатора 13 тока,

15 через первичную обмотку которого осуществлена связь обмотки якоря 6 синхронного генератора с силовыми выбода- ми 9 источника электропитания, вторая обмотка подмагничивания 19 под20 соединена к выходу блока 12 коррекции напряжения, вход которого соединен с ершовыми выводами источника электропитания.

Источник электропитания работает

25 следующим образом.

Начальный магнитный поток, необходимый дпя возбуждения асинхронного возбудителя, вырабатывается блоком 12 коррекций напряжения.

30 Асинхронный возбудитель осуществляет питание обмотки 2 возбуждения синхронного генератора через первый выпрямитель 3„ При достижении напряжения синхронного генератора требуеTg мого значения напряжение постоянного тока от обмотки статора асинхронного возбудителя отключается.

С изменением тока нагрузки источника электропита шя изменяется ток в

40 обмотке трансформатора 13 тока и, как следствие,, в первой, обмотке 18 подмагничивания. Изменяется магнитный поток подмагничивания ф,,, и магнитный поток | 5 пронизьша ощий вто- 45 РУю обмотку дроссель-трансформатора. Вследствие этого изменение напряжения синхронного генератора, вызванное изменением тока нагрузки значительно компенсируется. Блок коррек- барабанного типа дроссель-трансформа- 50 напряжения полностью стабилизи- тора, причем первая и вторая обмотки рует величину напряжения на нагрузке,

за счет изменгшия тока во второй обмотке 19 подмагничивания,

При отказе блока подмагничивания gg напряжение на нагрузке изменяется в более широких пределах, чем при нормальной работе этого блока. Однако вышеуказанное выполнение дроссель- трансформатора и его связи позволяют

дроссель-трансформатора смещены друг относительно друга по окружности полого цилиндра на угол if Ti - if + tf

IJL

где 1

ae

- «8 d e

arccos

---,ifrarccos

ae

H

ZH активные и полные

сопротивления обмотки статора син

хронного возбудителя и нагрузки, соответственно .

На фиг.З показано размещение об-.

моток дроссель-трансформатора, где А1, В1, С1, А2, В2, С2 - начала фаз первой и второй обмоток дроссель- трансформатора, XI, Y, Z1, Х2, Y2, Z2 - концы фаз первой и второй обмоток дроссель-трансформатора. Первая обмотка подмагничивания 18 дроссель- трансформатора подключена через второй выпрямитель 14 к выводам вторичной обмотки трансформатора 13 тока,

через первичную обмотку которого осуществлена связь обмотки якоря 6 синхронного генератора с силовыми выбода- ми 9 источника электропитания, вторая обмотка подмагничивания 19 подсоединена к выходу блока 12 коррекции напряжения, вход которого соединен с ершовыми выводами источника электропитания.

Источник электропитания работает

следующим образом.

Начальный магнитный поток, необходимый дпя возбуждения асинхронного возбудителя, вырабатывается блоком 12 коррекций напряжения.

Асинхронный возбудитель осуществляет питание обмотки 2 возбуждения синхронного генератора через первый выпрямитель 3„ При достижении напряжения синхронного генератора требуемого значения напряжение постоянного тока от обмотки статора асинхронного возбудителя отключается.

С изменением тока нагрузки источника электропита шя изменяется ток в

обмотке трансформатора 13 тока и, как следствие,, в первой, обмотке 18 подмагничивания. Изменяется магнитный поток подмагничивания ф,,, и магобеспечить высокую точность регулирования напряжения и при отказе блока коррекции напряжения.

Формула изобретения

Источник электропитания, содержащий синхронный генератор, обмотка возбуждения которого через первый вьтрямитель подключена к выводам обмотки ротора асинхронного возбудителя, а обмотка якоря через первую обмотку дроссель-трансформатора связана с силовыми выводами источника электропитания, а через вторую обмотку дроссель-трансформатора подсоединена к выводам обмотки .статора асинхронного возбудителя, блок коррекции напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования напряжения при отказе блока коррекции напряжения и постоянной величине коэффициента мощности нагрузки источника электропитания, введены трансформатор тока и второй выпрямитель, дроссель-трансформатор выполнен на трех полых цилиндрах из магнитопроводного материала, расположенных концентрично, первый во втором, а второй в третьем, второй полый цилиндр имеет осевые пазы, на наружной и внутренней поверхностях, а третий на внутренней поверхности.

в пазах третьего полого цилиндра размещены первая и вторая обмотки под- магничивания, намотанные тороидально на третий полый цилиндр, в пазах второго полого цилиндра размещена вторая обмотка дроссель-трансформатора, намотанная тороидально на второй полый цилиндр, а в пазах на вну трен- ней поверхности второго полого цилиндра размещена первая обмотка барабанного типа дроссель-трансформатора, причем первая и вторая обмотки дроссель-трансформатора смещены друг от-, носительно друга по окружности полого цилиндра на угол if и - Ч д.в . первая обмотка подмагничивания дросселя трансформатора подключена через второй выпрямитель к выводам вторичной обмотки трансформатора тока, через первичную обмотку которого осуществлена связь обмотки якоря синхронного генератора с силовыми выводами источника электропитания, вторая 5 обмотка подмагничивания подсоединена к выходу блока коррекции напряжения, вход которого соединен с силовыми выводами источника электропитания,

5

0

0

Га.6

где с/ - arccos -, tx.B а.в

If arccos

Jf ZH

н

ZH активные и полные

сопротивления обмотки статора асинхронного возбудителя и нагрузки соответственно.

Фиг.1

Ф.

Ш

10

10

Фиг. г

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в системах электроснабжения летательных аппаратов. Целью изобретения является повышение точности регулирования напряжения при отказе блока коррекции напряжения и при постоянной величине коэф. мощности нагрузки. Цель достигается введением управляемого дроссель-трансформатора с вращающимся .магн. потоком и магн. шунтом - полым цилиндром. Шунт-охвачен двумя эд. несвязанными обмотками подмагничивания, .одна из которых для усиления эффекта компаундирования включена через полупроводниковый выпрямитель на трансформатор тока. Кроме того, обмотки дроссель-трансформатора смещены относительно друг друга на угол ( 17 ,.,.. t/ arccos г где arccos «.в /Zo,. в q.S н активные сопротивления обмотки статора асинхронного возбудителя и нагрузки соответственно; , 2ц - полные сопротивления обмотки статора асинхронного возбудителя и нагрузки соответственно. 3 ил. § (Л

п

У1

В2

С1

п

С2

21

fi2

Редактор М.Товтин

Составитель А.Акимов Техред Л.Олейник,

Заказ 3406/53 Тираж 659Подписное

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

Фиг.З

Корректор А.Зимокосов