Система электропитания нагрузки Советский патент 1980 года по МПК H02J3/00 

Система электропитания относится к электроэнергетике и предназначена преимущественно для транспортных энергосистем. Известна система электропитания нагрузки, содержащая синхронный генерато с якорной обмоткой, распределительные устройства, подключенные посредством кабелей к генератору и аккумуляторную батарею, подключенную к выходу зарядного зыпря мителя tlJ. Однако это устройство не позволяет существенно уменьшить амплитуду и время колебаний напряжения при коммут ции или изменении нагрузок вследствие большой лостойнной времени обмотки возбуждения генератора. Цель изобретения - уменьшение амплитуды и времени колебаний напряжени Цель достигается в системе электропитания нагрузки, содержащей синхронны генератор с якорной обмоткой, распреде лительные устройства, подключе 1ые посредством кабелей к генератору.и аккумуляторную батарею, подключенную к выходу зарядного выпрямителя. Новым является то, что система снабжена управляемыми вентилями, например, симисторами, якорная обмотка выполнена секционщзованной а генератор снабжен дополнительной якорной обмоткой с отпайками, причем секции якорной обмотки соединены последовательно через симисторы, а на входы зарядного выпрямителя подключены через симисторы концы и отпайки дополнительной якорной обмотки . Кроме того, с целью повышения точности стабилизации напряжения, система сйабжена конденсаторными батареями и вьшрямителем, причем конденсаторные батареи через выпрямители подключены к- распределител ьны м устройства м. На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема устройства для стабилизации напряжения. На фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства согласно изобретению. Компенсирующее устройство для стабилизации напряжения состоит .на синхронного генератора 1 с секционированными якорными обмотками 2, распределительных устройств 3, подключенных посредством соединительных кабелей 4 к генератору, коммутаторов, например, симисторов, схемы управления коммутатора ми 5 и подключенной к выходу зарядного выпрямителя 6 аккумуляторной батареи 7. Схема управления коммутаторами 5 содержит в себе известные устройства синхронизации, фqpмиpoвaш я и передачи управляющих импульсов. Секции якорной обмотки каждой фазы генератора соединены последовательно через симисторы 8 начала и концы всех секций, соединенные соответственно между собой через симист ры 9 и 10, образуют выводы фазной обмотки. Якорь содержит также дополнител ную обмотку 11, подключенную своими концами и отпайками через симисторы 1 и 13 к входу зарядного выпрямителя. Кроме того, к распределительным устрой ствам подключены через выпрямители 14 конденсаторные батареи 15. Устройство работает следующим образом. При коммутации и изменении нагрузок в системе возникают переходные процессы, представляющие опасность для всего электрооборудования. В исходном состоянии симисторы 9, 10 и 12 включены, а симисторы 8 откл чены, т.е. все секции якорной обмотки соединены параллельно. Пусть в результате отключения некоторых потребителей 16 в системе возникают всплески напряжения. Вследстви того, что к дополнительной обмотке 11 через симисторы 13 и зарядный выпрями тель 6 подключена аккумуляторная батарея 7 напряжение на зажимах дополнительной обмотки 11 не может увеличиться выше уровня напряжения аккумуляторной батар 7, так как обмотка якоря генератора и дополнительная обмотка :имеют общий магнитопровод, то напряжение на зажима якорной обмотки дзовыщается лишь до величины, равной произведению напряжения аккумуляторной батареи и коэффициента трансформации. Предположимдалее, что в некоторый момент времени происходит включение (наброс) нагрузки 16. При этом в сети возникает провал напряжения, упр ления 5, получив сигнал о снижении напряжения ниже контролируемого уровня, снимает сигнал управления с управляющих электродов симисторов 9 и 1О и подает сигнал управления на симисторы 8. В результате секции якорной обмотки 2 переключаются из параллельного соединения в последовательное,. и ЭДС генератора умножается в число раз, равное числу секций обмотки. Одновременно схема управления снимает управляющие импульсы с симисторов 13 и включает симисторы 12, сохраняя тем самым коэффициент трансформации между дополнительной и якорной обмотками, т.е. сохраняя уровень ограничения напряжения. В это же время с помощью регулятора напряжения начинает увеличиваться ток возбуждения генератора до нового уровня, соответствующего установивщемуся режиму при увеличивщейся нагрузке. После окончания начальной стадии переходно1 о процесса и возрастание .тока возбужденил до необходимой величины или несколько ео провыщающей; схема управления 5, возвращает сн(;тему в исходное состояние, поело чего ток возбуждения окончательно устанавливается на уровне, соответствующем 11овой нагрузке. Все это время гфоисходит ограничение напряжения якорной обмотки аккумуляторной батареей. Подключение к распределительным устройствам 3 через выпрямители 14 конденсаторных батарей 15 связано с тем, что ограничение напряжения производится трансфер маторно и, следовательно, невозможно ограничение падения напряжения на сопротивлении рассеяния якорной обмотки генератора и в соединительных кабелях. Таким образом, соедии-эиие секций якорной обмотки каждой фазы генератора последовательно через симисторы, соединение начал и концов всех секций через соответствующие симисторы и введение в якорь генератора дополнительной обмотки, подключенной своими концами и отпайка- ми через симисторы к входу зарядного выпрямителя, позволяют уменьшить амплитуду и время колебаний напряжения, а подключение К распределительным устройствам через выпрямители ко1;денсаторных батарей позволяет повысить точность стабилизации напряжения. Формула изобретения 1. Система электропитания нагрузки, содержащая синхронный генератор с якорной обмоткой, распреде.г1итель«ые