Устройство для регулирования частоты тока в автономной системе электроснабжения Советский патент 1982 года по МПК H02P9/42 

(54),УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

ТОКА В АВТОНОМНОЙ СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

1

Изобретение относится к электроприводу.

Известно устройство для регулирования частоты тока на выходе автономной системы электроснабжения, содержащее машину двойного питания (МДП), вспомогательный источник тока регулируемой частоты, подключенный к обмотке МДП, и систему регулирования, которая обеспечивает изменение частоты по зсщаннЬму .закону Cl . Частота .тока в обмотке статора МДП в этом случае равна:

р.п

f- f

И) о- 60 р

где fр, fр - частота тока в обмотках соответственно статора . и ротора МДП,

Р - число пар полюсов МДП, п - частота вращения ротора МДП.

Недостаток устройства - сложность системы регулирования. Так как при изменении частоты вращения ротора МДП для получения заданного значения f в необходимо изменять частоту напря-) жения, подводимого к ротору МДП, то . система регулирования получается замкнутой, т.е. с обратной .связью.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее МДП, на одном валу с которой находится вспомогательный генератор и тахогенератор системы управления, а также статический преобразователь частоты (СПЧ) , получаклций напряжение от вспомогательного генератора. Выход СПЧ подключен к ротору МДП. Регу10лятор частоты воздействует на СПЧ и изменяет частоту подводимого к ротору МДП напряжения и, тем самым, частоту напряжения на выходе системы 2 .

15

Недостаток системы - большая установленная мощность СПЧ при большом диапазоне регулирования частоты на выходе системы. Другой недоста20ток - сложность системы регулирования.

Для эффективного регулирования частоты на выходе системы электроснабжения система регулирования полу25чает информацию о текущем значении частоты вращения МДП и изменяет частоту напряжения на выходе СПЧ в соответствии с заданным законом регулирования, т.е. опять необходима

30 система с обратной связью.

В системах стабилизации о con а также необходимо иметь СПЧ с регулируемой частотой выходного напряжения .

Цель изобретения - снижение установленной мощности СПЧ и упрощение регулирования (регулирование с помощью разомкнутого контура).

Для достижения этой цели в устройстве для регулирования частоты в автономной системе электроснабжения, содержащем основной генератор, выполненный как машина двойного питания, сидящий на одном валу с ним вспомогательный генератор, статический преобразователь частоты, подключенный к статору вспомогательного генератора, и регулятор частоты выходного напряжения статического преобразователя частоты, обмотка ротора вспомогательного генератора подключена к выходу статического преобразователя частоты, а обмотка ротора основного генератора соединена с обмоткой статора вспомогательного генератора, выполненного в виде машины двойного питания с числом пар полюсов, равным числу пар полю,сов основного генератора.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из основной КЦП 1, обмотка статора которой явля ется выходом системы электроснабжения, а обмотка ротора подключена к статору вспомогательного генератора 2, ротор которого подключен к выходу СПЧ 3, который питается от статора вспомогательного генератора 2. Частота выходного тока СПЧ регулируется регулятором частоты (РЧ) 4, на вход которого поступает заданное значение частоты fo выходного тока.

Частота тока на выходе системы, т.е. тока в обмотке статора основного генератора 1, равна

р. п

г - J ч - г о- 60 P-t

Частота тока статора f вспомогательного генератора 2, т.е. тока ротора основного генератора 1, рав

% Ptj fo Рг

(2)

где f р - частота тока ротора вспо могательного генератора 2. Подставляя (2) в (1) получим

Если число пар полюсов р, основного генератора равно числу пар полюсов Р2 вспомогательного генератора .т.е.

Р-1 Р2(4)

то выражение 2 приобретает вид

fo (5) .

Таким образом, при выполнении условия (4) частота тока на выходе системы не зависит от частоты вращения роторов обоих генераторов, а определяется только частотой тока подводимого к ротору йспомогательного генератора, т.е. в системе не нужен замкнутый контур регулирования

при изменении частоты вращения ротора МДП 1. Кроме того, так как СПЧ подключен к ротору вспомогательного генератора, то его мощность соответственно должна быть меньше.

В системах стабилизации частоты предлагаемое устройство не требует СПЧ с переменной выходного напряжения, а может быть использован СПЧ с постоянной выходной частотой.

Следовательно, применение предлагаемого устройства приводит к упрощению системы регулирования частоты тока автономной системы электроснабжения и уменьшению установленной

мощности статического преобразователя частоты.

Формула изобретения

Устройство для регулирования частоты тока в автономной системе электроснабжения, содержащее основной генератор, выполненный как машина двойного питания, сидящий на одном

валу .с ним вспомогательный генератор, статический преобразователь чатоты, подключенный к статору вспомогательного генератора, и регулятор частоты выходного напряжения

40 статического преобразователя частоты отличающееся тем,- что, с целью упрощения устройства и снижения установленной мощности статического преобразователя частоты,

45 обмотка ротора вспомогательного генератора подключена к выходу статического преобразователя частоты, а обмотка ротора основного генератора соединена с обмоткой статора вспомогательного генератора, выполненного в виде машины двойного питания с числом пар полюсов, равным числу пар полюсов основного генератора.

сг Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

TV Радин В.И., Загорский А.Е., Шакарян Ю.Г. Управляемые электрические генераторы при переменной частоте. М. , Энергия, 1978, с. 18.

2. Радин В.И., Шакарян Ю.Г. Индукционные машины двойного питания в качестве автономных источников стабильной частоты. ИВУЗ, сер. 65 Электромеханика, 1971, № 5, с.498