Автономный источник электропитания Советский патент 1989 года по МПК H02P9/30 H02P9/42 

1 .

Изобретение относится к электро- технике, в частности к автономным системам электроснабжения с высоким качеством электроэнергии.

Цель изобретения - улучшение качества электроэнергии и повышение КЦД.

На фиг. 1 представлена электрическая схема автономного источника электропитания; на фиг. 2 - диаграммы напряжения на выходе генератора.

Автономней источник электропитания содержит синхронный генератор 1 с возбуждением от постоянных магни тов и с двумя согласно включенными якорными обмотками 2 и 3, свободные выводы 4 первой из которых через основной выпрямитель 5 связаны с выводами 6 для подключения нагрузки (непоказана) . С выводами 6 связан также вход измерительного органа 7, выход которого подключен к входу регулятора 8 напряжения, неинвертирующий выход последнего соединен с управлякщим входом первого ключа 9, подключенного к выходу первого дополнительного выпрямителя 10, вход которого связан с точками соединения двух якорных обмоток 2 и 3 синхронного генератора 1, Устройство содержит также второй дополнительный выпрямитель 11 и второй ключ 12.

Регулятор 8 напряжения выполнен на основе широтно-импульсного модулятора

«

Ч

00

j

3146

с вторым инвертирующим выходом, соединенным с управлякяцим входом ключа 12, подключенного к выходу второго дополнительного вьтрямителя 11, вход которого связан со свободными вьгаода- ми второй якорной обмотки 3 синхронного генератора 1. На выход основного выпрямителя 5 может быть включен фильтр 13.

Источник электропитания работает следующим образом.

Если замкнут первый ключ 9, а второй ключ 12 разомкнут, то .напряжение на выходе генератора определяется ве- личиной электродвижущей силы, наведенной в первой якорной обмотке 2 (W), и его амплитуда ,и (фиг.2) имеет наименьшее значение. Если замкнут второй ключ 12, а первый ключ 9 разомкнут, то напряжение на выходе генератора определяется величиной электродвижущей силы, наведен- ной в двух якорных обмотках 2 и 3 (W + Wj), и ее амплитуда U. имеет наибольшее значение. Ключи 9 и 12 периодически и поочередно переключают- ся с частотой f „ 1/Т ( период переключения ключа), значительно большей, чем частота напряжения ге- нератора f 1/Т г (Т г - период напряжения генератора) Большая частота переключения необходима для нормальной работы регулятора напряжения, а также для увеличения частоты пульса- ций выходного няпряжения с целью уменьшения массы и габаритов фильтра 13. Кривая напряжения на выходе генератора, например при Тг/Тк 5, изображена на фиг. 2. Регулирование среднего значения напряжения на выходе автономного источника лектропи тания осуществляется,изменением коэффициента заполнения импульсов -j t,,/T(tu длительность импульса по закону шнротно-импульсной модуляции при помощи широтно-импульсного модулятора 8, формирующего два взаи- моинверсных импульсных сигнала упраления ключами, коэффициент заполне- ния которых изменяется по закону широтно-импульсной модуляции в зависимости от сигнала рассогласования между опорным и выходным напряжениями, поступающими на широтно-импульсный модулятор 8 с измерительного органа 7..

Поочередное переключение триодных ключей 9 и 12 исключает короткое за мыкание якорной обмотки в процессе регулирования напряжения, поэтому генератор вырабатывает столько электрической энергии, сколько необходимо потребителю за период коммутации ключа, что повышает энергетические показатели системы.

Таким образом, изобретение позволяет улучшить качество электроэнергии и повысить КПД.

Формула изобретения

Автономный источник электропитания, содержащий синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов и с двумя согласно включенными якорными обмотками, свободные выводы первой из которых через основной выпрямитель связаны с выводами для подключения нагрузки с которыми связан также вход измерительного органа, выход которого подключен к входу регулятора напряжения, неинвертирующий . выход последнего соединен с управляющим входом первого ключа, подключен- ного к выходу первого дополнительного выпрямителя, вход которого связан с точками соединения двух якорных обмоток синхронного генератора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества электроэнергии и повьш1ения КПД, введены второй дополнительный 1выпрямитель и второй ключ, регулятор напряжения выполнен на основе широтно-импульсного модулятора, с вторым инвертирующим выходом, соединенным с управляющим входом второго ключа,подключенного к выходу второго дополнительного выпрямителя, вход которого связан со свободными выводами второй якорной обмотки синхронного генератора.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автономным системам электроснабжения с высоким качеством электроэнергии. Целью изобретения является улучшение качества электроэнергии и повышение коэффициента полезного действия. Синхронный генератор с возбуждением от постоян- : ных магнитов содержит согласно включенные первую и вторую якорные обмотки, свободные выводы первой из которых через основной выпрямитель и фильтр подключены к нагрузке. Точки соединения якорных обмоток, а также свободные вьшоды второй из них связаны соответственно с входа и первого и второго дополнительных выпрямителей, на выходе которых включены первый и второй ключи, управляемые в противо- фазе от широтно-импульсного регулятора напряжения. В процессе регулирования энергия в нагрузку поступает ли- бо от первой якорной обмотки синхронного генератора, либо от двух согласно включенных якорньпс обмоток. При этом обеспечивается хорошее качество электроэнергии при высоком коэффициенте полезного действия. 2 ил.

0ue.Z