Автономная система электроснабжения Советский патент 1979 года по МПК H02P9/42 H02M5/27 

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано при построении авт номных систем электроснабжения (СЭС) подвижных объектов с переменной скоростью вращения вала электрического Генератора для получения стабильной выходной частоты. Известны СЭС, содержащие синхронный генератор и подключенный к его выходу преобразователь частоты, выполненный в виде комплекта инверторных ячеек на управляемых ключах с двусторонней проводимостью 1 и t2 Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является автономная СЭС, содержащая трехфазный генератор с фазными и нулевыми выводами и подключенный к нему преобразователь частоты, выполненный в виде трех основных инверторных ячеек на управляемых ключах с двусторонней проводимостью, причем входные выводы каждой инверторной ячейки подключены через один из основных согласующих трансформаторов к одной из пар фазных выводов трехфазного генератора, а выходные выводы соединены последовательно 2.Недостатком указанной автономной СЭС является низкое качество выходной энергии. Коэффициент гармоник выходного напряжения равен 31%. Цель изобретения - улучшение гармонического состава выходного напряжения. Это достигается тем, что предлагаемая автономная СЭС снабжена дополнительными согласующими трансформаторами и инверторными ячейками, причем входные выводы каждой инверторной ячейки подключены через дополнительный согласующий трансформатор к нулевому выводу и одному из фазных выходных выводов генератора, выходные выводы дополнительных ячеек соединены последовательно с выходными выводами основных инверторных ячеек, а коэффициент трансформации дополнительных согласующих трансформаторов отличается в Т раз от коэффициента трансформации основных согласующих трансформаторов. На фиг, 1 представлена функциональная схема описываемой СЭС; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие формирование выходного напряжения на выходе основных инверторных ячеек; на фиг. 3 - то же на выходе дополнительных инверторных ячеек; на фиг. 4 - диаграмл-sa результирующего напряжения на нагрузке; на фиг. 5 - пример выполнения ключа с двусторонней проводимостью . СЭС содержит трехфазный генератор 1, основной 2 и дополнительный 3 комплекты из трех идентичных инвергорных ячеек 4, каждая из которых вы полнена на управляемых клгочах 5-8 пе ременного тока и входными выводами подключена через один из основных со ласующих трансформаторов 9 или через один из дополнительных согласующих трансформаторов 10 к трехфазному генератору 1, при этом ииверторные яче ки основного комплекта через согласующий трансформатор подключены к па ре фазных выводов, а дополнительного комплекта - к нулевой нейтрали и одному из фазных выводов Последовательно соединенные выходные выводы инверторных ячеек подключены к нагрузке 11. Ключами 5 и 8 с двусторонней проводимостью управляют в противофазе п отношению к ключам 6 и 7, тем самым обеспечивается инвертирование переменного напряжения, подаваемого с выхода согласующего трансформатора 9 или 10. Если частота на выходе трехфазного генератора будет f. , а частот управления ключами 5-8 - f то на вы ходе преобразователя после суммирова ния (см.фиг. 2 И 3) будет квазисинус идальное напряжение, частота основно гармоники которого равна 2.-- Благодаря выравниванию выходных напря хе ний основного и дополнительного комплектов инверторных ячеек и максимально возможному уменьшению искажений коэффициенты трансформации согла сующих трансформаторов 9 и 10 отличаются в fT раз. На фиг. 2 показаны диаграммы а-в напряжений на выходе инверторных ячеек основного комплекта и диаграмма г результирующего напряжения в точках 12 и 13 (см.фиг. после их суммирования,на фиг. 3 - диаграммы а-в напряжений на выходе инверторных ячеек дополнительного комплекта и диаграмма г результирующего напряжения в точках 12 и 14 пос ле их суммирования, а на фиг. 4 - диаграммы а и б напряжений на выходе основного комплекта инверторных ячеек в точках 12 и 13 и дополнительного комплекта в точках 12 и 14 и их сумг.1арное значение (диагра ла в) в точках 13 и 14. Результирующий коэффициент гармоник выходного напряжения ранен 14,7% (в известном техническом решении - 31%). Формула изобретения Автономная система электроснабжения, содержащая трехфазный генератор с фазными и нулевыми вывода., преобразователь частоты, выполненный в виде трех основных инверторных ячеек на управляемых ключах с двусторонней проводимостью, причем входные выводы каждой инверторной ячейки подключены через один из основных согласующих трансформаторов к одной из пар фазных выводов трехфазного генератора, а выходные выводы соединены последовательно, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества выходно: о напряжения, она снабжена дополнительными согласующими трансфор маторами и инверторными ячейками, причем входные выводы каждой инверторной ячейки подключены через дополнительный согласующий трансформатор к нулевому выводу и одному из фазных выходных выводов генератора, выходные выводы дополнительных ячеек соединены последовательно с выходными вывода.ми основных инверторных ячеек, а коэффициент трансформации дополнительных согласующих трансформаторов отличается в УГ раз от коэффициента трансформации основных согласующих трансформаторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Карташов Р,П, Периодическая модуляция переменных напряжений в схемах преобразования частоты. Устройства преобразовательной техники. Киев, Наукова думка , вып, 2, 1969. 2.Пьяных Б.Е. Исследование несимметричных режимов преобразования частоты с однократной модуляцией. Дне. на соиск. учен.степени канд.техн.наук, Киев, ИЭД АН Украинской ССР, 1972, с. 112-115 (прототип).