Машинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты Советский патент 1980 года по МПК H02M5/48 

I

Изобретение относится к автономным энергетическим установкам переменного тока и может быть при.менено в качестве источника переменного тока стабильной либо регулируемой частоты в установках с переменной скоростью вращения вала первичного двигателя.

Известны устройства, предназначенные для получения тока постоянной частоты при переменной скорости вращения вала первичного двигателя 1.

Недостатком этого устройства являются повышенные массо-габаритные показатели, низкие КПД и надежность из-за наличия сложного механического узла,-соединяющего генератор с приводом..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является мащинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частотьцсодержащий две асинхронные машины, установленные на одном валу, обмотки возбуждения которых подключаются к источнику постоянной частоты, а якорные обмотки соединены последовательно и подключены к силовому полупроводниковому коммутатору. За счет изменения фазировки обмотки возбуждения одной из машин частоты ЭДС, наведенные в их якорных обмотках, оказываются неравными друг другу, вследствие чего возникают биения напряжения с синусоидальной огибающей. Огибающие биений выделяются с помощью силового полупроводникового коммутатора, в результате чего на нагрузке появляется напряжение, по форме приближающееся к синусоидальному, и с частотой, не зависящей от скорости вращения вала 2.

Недостатком его является наличие трех

10 контактных колец на роторе, необходимых для подведения тока возбуждения, что приводит к снижению надежности в работе.

Цель изобретения - повыщение надежности работы автономного источника.

15

Эта цель достигается тем, что машинновентильный источник снабжен двумя дополнител ными асинхронными мащинами, статорные обмотки двух асинхронных машин соединены параллельно с источником стабильной частоты, а две другие асинхронные машины имеют по гри трехфазные статорные обмотки, каждая из которых соединена последовательно с одной из трехфазных обмоток другой асинхронной машины и подключена к полупроводниковому коммутатору, а роторная обмотка каждой из асинхронных машин, подключенных к источнику стабильной частоты,соединена с обмоткой одного ротора каждой из, асинхронных машин с тремя трехфазными статорными обмотками. На чертеже изображена электрическая схема машинно-вентильного источника трехфазного напряжения стабильной частоты. Машинно-вентильный источник содержит асинхронные машины 1-4, выполненные в одном корпусе, причем машины 1 и 2, так же 3 и 4, имеют соединенные между собой роторные обмотки. Кроме этого, на чертеже показан источник 5 постоянной частоты и силовой полупроводниковый коммутатор 6., Принцип действия модуляционного вентильного генератора заключается в следуюМагнитный поток, созданный статорной обмоткой машины 1, наводит в ее роторе ЭДС с частотой + fo. где Р - число пар полюсов машины; п - скорость врашёния ротора; fo -7, частота тока возбуждения. Так ка-к ротор является общим для машин 1 и 2, то в якорной обмотке машины 2 при вращении ротора наводятся ЭДС Ej с частотой f РП , f 2Рп , г гел + м - -fjT + о Обмотка статора машины 4 также питается от источника 5 постоянной частоты переменным током, имеющи.м частоту fo. Так как эта обмотка подключена к источнику постоянной частоты с обратным порядком чередования фаз по отнощению к статорной обмотке машины 1, то частота ЭДС, наведенной в роторе машины 4, равна f 60 Ротор является общим для машин 4 и 3, поэтому при его вращении в якорной обмотке асинхронной машины 3 наводится ЭДС Е 3 с частотой -| +-i|- - Так как якорные обмотки машины 2 и 3 соединены последовательно, то при сложении в них ЭДС ЕЙ и ЕЗ, имеюших различную частоту, возникают биения напряжения с частотой 2fo и синусоидальной огибаюш,ей. С помошью силового коммутатора 6 производится выделение огибаюш,ей биений, благодаря чему на выходе трехфазное напряжение, по форме близкое к синусоидальному, и с частотой, не зависящей от скорости враш.ения вала. Формула изобретения Мащинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты, содержащий две асинхронные машины, установленные в общем- корпусе, роторы которых соединены механически, источник постоянной частотьг и полупроводниковый коммутатор, отличающийся тем, что, с целью повыщения надёжности, онснабжен дополнительно двумя асинхронными мащинами, статорные обмотки двух асинхронных мащин соединены параллельно с источником стабильной частоты, а две другие асинхронные машины имеют по три трехфазные статорные обмотки, каждая из которых соединена последовательно с одной из трехфазных обмоток другой асинхронной мащины и подключена к полупроводниковому коммутатору, а роторная обмотка каждой из асинхронных машин, подключенных к источнику стабильной частоты, соединена с обмоткой одного ротора каждой из асинхронных .мащин с тремя трехфазными статорными обмотками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Электроснабжение летательных аппаратов. Под ред. Коробана Н. Т.,,М., «Машиностроение, 1975, с. 207. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2484113/07, кл. Н 02 .VI 5/48, 1977.