Электроэнергетическая установка Советский патент 1980 года по МПК H02P9/42 

(54) ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

I

Изобретение относится к автоно ть1М системам электроснабжения.

Известна элект|ооэнергетическая установка, содержащая асинхронный генератор, возбуждаемый от независимого синхронного генератора с дополнительным приводом со стабильной синхронной скоростью вращения 1. Регулирование частоты переменного тока асинхронного генератора осуществляется путем введения в цепи его ротора переменного тока, частотой и угловой скоростью вращения приводного двигателя. Недостаток такой установки заключается в том, что необходим дополнительный двигатель стабильной частоты. Это снижает КПД установки к увеличивает ее габариты. Кроме toro, .в даннол случае должны предъявляться высокие требования к точности получения разностной частоты переменного тока, вводимого в фазный ротор асинхронного генератора, так как ошибки частоты приводят к пепераспределению нагрузки между асинхронным и синхронным генераторами, что вызывает перегрузку одного из них.

Известна также электроэнергетическая установка, cocrosnuaH из б1фотативного асинхронного генератора, главного приводного двигателя, вращающего ротор асинхронного генератора, независимой синхронной мащины для возбуждения асинхронного генератора, управляемого привода статора асинхронного генератора, регулирующего синхронную скорость бкро гативного асинхронного генератора, регулятора частоты, управляющего приводом статора асинхронного генератора, и регулятора напряжения синхронной машиныС, В этой установке С1шхронная маш1ша работает в двигательном режиме, т. е. часть мощности асшгхронного генератора (АГ) расходуется на питание синхронного двигателя, что пр1шодит к увеличению необходимой мощности асинхронного генератора. В момент запуска установки самовозбуждение АГ может произойти только в том случае, если синхронная машина работает в генераторном i режиме. Это приводит к необходимости использования пополнительного привода для независимой синхронной машины, что услож няет установку в целом и увеличивает ее габариты. Целью изобретения является упрощение установки и уменьшение мощности асинхронного генератора при заданной мощности установки. Это достигается тем, что в предлагаемой электроэнергетической установке в качестве синхронной машины для возбуждения асинхронного генератора использован биротативны синхро1шый генератор, статор которого установлен на одном валу со статором асинхронного генератора, а установка снабжена электромагнитной муфтой сколь жения с регулятором скольжения, причем электромагнитная муфта скольжения уста новлена между валом главного приводного двигателя и валом ротора биротативного синхротюго генератора, а вход регулятора скольжения электрюмагнитной муфты скольжения подключен к выводам статоров генераторов. На чертеже дана схема описываемой установки. Ротор бйротативного АГ 1 приводится во вращение валом 2 главного приводного двигателя, а статор, расположен на валу упреюляемого привода 3 статора АГ. Возбуждение АГ 1 осуществляется от бирртативного синхронного генератора (СГ) 4, статор KO-njporo закреплен н одном валу со статором АГ 1, а ротор приводится во вращение от главного при водного двигателя через электромагнитную муфту скольжения (ЭМС) 5. Скорюстью управляемого привода 3 статора АГ 1 управляет регулятор 6 частоты. Возбуждение СГ 4 осуществляется регулятором 7 напряжения, пр1тчем ток на обмотку возбуждения СГ передается через контактные кольца 8 его ротора. Скольжение ЭМС 5.изменяется регулято ром 9 скольжения через контактные кол па Ю .ЭМС. Сетевое напряжение установки отводится от контактных колец 1 статора АГ. . Регулирование частоты установки осу .ществляется следующим образом. При отклонении частоты генераторов от заданной величины, вызванном изменением нагрузки или скорости вращения вала 2 главного приводного двигателя, схема регулирования частоты вьфабатывает сигнал рассогласования, поступаю7шлгй ил управляемый пр1геод 3 статора АГ, При згом скорость вращения статоров генераторов устанавливается такой, чтобы скорость вращения магнитного поля относительно обмоток статоров генераторов была равна заданной. Выходное напряжение установки-изменяется регулятором 7 напряжения, ьлияюшим на величину тока возбуждения синхрошюго генератора 4, и регулятором 9 скольжения, управляющим скольжением ЭМС 5. Частота СГ 4 соответствует скорости вращения статора генератора относительно его ротора, поэтому скольжение, с которым работает АГ 1, равно скольжению ЭМС 5. Скольжение асинхронного генератора при номинальной нагрузке равно 5-7%, поэтому ЭМС 5 работает в экономичном режик{е. Так, при изменении нагрузки от нуля до номинальной скольжение ЭМС 5 изменяется от 0,02 до О,05, следовательно, КПД ЭМС достаточно высок. Регулягор установки представляет собой двусвязную систему автоматического регулированная, имеющую отрицательные обратные связи по напряжению и частоте и перекрестную связь с канала регу- лирования напряжения на канал регулирования частоты. Так, HanpnNiep, при у 1еньщении напряжения на выходе генераторов регулятор 9 скольжения увелич1свает скольжение ЭМС 5, тем самым снижая скорость вращения ротора СГ 4 относительно его статора, что приводит к снижению частоты установки. Далее регулятор б частоты увеличивает скорость вращения статора АГ 1 относительно его ротора, вьфавнивая частоту установки. Теперь А Г 1 работает с большим скольжением, т. е. мощность, отбираемая с вала 2 главного приводного двигателя, возрастает, что приводит к увеличению выходного напряжения установки. Достоинством предлагаемой электроэнергетической установки по сравнению с известными является то, что погрешность работы схем регулирования не приводит к значительному перераспределению нагрузки между генераторами, так как асинхронная машина всегда работает с отрицательным скольжением. Установка не содержит дополнительного двигателя для привода синхронной маш1ты, поэтому КПД ее выше, а самовозбуждение асинхронного генератора происходит при