Электромеханический преобразователь

 

Изобретение относится к электромеханическим устр-вам преобразования энергии перем. тока на входе в энергию перем. тока на вькоде и м.б. использовано во вторичных источниках перем. тока с повышенными требованиями к качеству электроэнергии. Целью изобретения является повышение КПД и качества электроэнергии путем улучшения формы и стабилизации величины его выходного напряжения. Преобразователь состоит из приводного двигателя пост, тока, подключенного к сети через первый вьтрямитель, и синхронного г-ра, механически связанного с двигателем. Обмотка возбуждения г-ра включена последовательно с обмоткой возбуждения двигателя и подключена к сети через второй выпрямитель . Для стабилизации выходного напряжения предусмотрен транзисторный ключ, включенный параллельно обмотке возбуждения г-ра и управляемый от блока широтно-импульсного управления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л со to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 12705 сю4 H Q2M546

Т! 11

Т%С:г0 НА

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3792326/24-07 (22) 24.09.84 (46) 23.05.87. Бюл. У 19 (75) А.П.Инешин (53) 621.314.52(088.8) (56) Справочник по автоматизированному электроприводу. /Под ред.

В.А.Елисеева и А.В.Шинянского. М.:

Энергоатомиздат, 1983, с.91,92.

Червоненкис Я.М. Передача небольших и средних мощностей постоянным током на дальние расстояния, М.: Изд-во Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1957, с.10. (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электромеханическим устр-вам преобразования энергии перем. тока на входе в эчергию перем. тока на выходе и м.б. использовано во вторичных источниках перем. тока с повышенными требованиями к качеству электроэнергии. Целью изобретения является повышение КПД и качества электроэнергии путем улучшения формы и стабилизации величины его выходного напряжения. Преобразователь состоит из приводного двигателя пост. тока, подключенного к сети через первый выпрямитель, и синхронного г-ра, механически связанного с двигателем. Обмотка возбуждения г-ра включена последовательно с обмоткой возбуждения двигателя и подключена к сети через второй выпрямитель. Для стабилизации выходного напряжения предусмотрен транзисторный ключ, включенный параллельно обмотке возбуждения г-ра и управляемый от блока широтно-импульсного управления. 1 э.п. ф-лы, I ил.

1312705

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразователям электроэнергии переменного тока на входе в электроэнергию переменного тока на выходе, и может быть использовано во вторичных источниках электроэнергии переменного тока с повышенными требованиями к качеству электроэнергии в отношении стабильности величин напряжения, частоты, малого коэффициента гармоник.

Целью изобретения является повышение КПД электромеханического преобразователя и повышение качества электроэнергии путем улучшения формы и стабилизации величины его выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная электрическая блок-схема электромеханического преобразователя.

Электромеханический преобразователь содержит приводной электродвигатель l постоянного тока, силовые выводы 2 и 3 которого через первый выпрямитель на вентилях 4-9 связаны с входными выводами электромеханического преобразователя, генератор

l0 переменного тока, выполненный синхронным, ротор которого механически связан с ротором приводного электродвигателя 1 постоянного тока, а силовые выводы связаны с выходными выводами )1 электромеханического преобразователя, второй выпрямитель на вентилях 7-9 и 12-14. Выводы обмотки 15 возбуждения генератора переменного тока через обмотку 16 возбуждения приводного электродвигателя связаны с выходными выводами 17 и 18 второго выпрямителя, входные выводы которого подсоединены к входным выводам 19 электромеханического преобразователя.

Электромеханический преобразователь также содержит блок 20 широтноимпульсного управления, транзистор

21, разделительный 22 и гасящий 23 диоды, конденсатор 24, измерительный орган 25 девиации выходного напряжения электромеханического преобразователя, причем блок 20 широтноимпульсного управления выводами управляющей цепи соединен с выходными выводами измерительного органа 25 девиации выходного напряжения электромеханического преобразователя, а выходными выводами связан с базо-эмиттерным переходом транзистора 21, 5 !

О

f5

55 эмиттер-коллекторный переход которого через разделительный диод 22 подключен к параллельно соединенным обмотке 15 возбуждения генератора переменного тока, гасящему диоду 23 и конденсатору 24, при этом анод разделительного диода 22 связан с положительным выходным выводом 17 второго выпрямителя.

Первый выпрямитель выполнен управляемым, цепи его управления соединены с первым блоком 26 импульснофазового управления, вход которого через усилитель 27 подсоединен к измерительному органу 28 девиации частоты выходного напряжения электромеханического преобразователя.

Второй выпрямитель также выполнен управляемым. Цепи его управления через второй блок 29 импульсно-фазового управления соединены с измерительным органом 30 девиации тока возбуждения приводного электродвигателя постоянного тока. Вход измерительного органа 30 подключен к выходу датчика 31 тока возбуждения приводного электродвигателя постоянного тока.

Приводной электродвигатель постоянного тока содержит обмотку 32 дополнительных полюсов и последовательную обмотку 33 возбуждения.

Электромеханический преобразователь работает следующим образом.

Приводной электродвигатель I постоянного тока получает питание от источника переменного тока через первый выпрямитель на вентилях 4 — 9.

Он приводит во вращение генератор 10 переменного тока, вырабатывающий выходное напряжение электромеханического преобразователя. Обмотки 15 и

16 возбуждения генератора переменного тока и приводного двигателя соединены последовательно и питаются от источника переменного тока через второй выпрямитель на вентилях 7-9 и

12-14. При таком соединении обмоток возбуждения обеспечивается большая величина индуктивности цепи питания обмотки !5 возбуждения генератора переменного тока, что позволяет достаточно эффективно гасить пульсации тока возбуждения генератора переменного тока и устранить влияние пульсаций этого тока на форму выходного напряжения электромеханического преобразователя. Этим достигается высокое качество электроэнергии на выхо1312 де электромеханического преобразователя.

Кроме этого, выполнение обмоткой !

6 возбуждения приводного электродвигателя постоянного тока функции сгла- 5 кивающего реактора в цепи обмотки возбуждения генератора переменного тока позволяет избавиться от дополнительных потерь электроэнергии в указанной цепи, что повышает КПД элек- 1О тромагнитного преобразователя.

Путем управления первым выпрямителем обеспечивается стабилизация частоты напряжения на выходе электромеханического преобразователя за счет 15 изменения напряжения питания якорной цепи и частоты вращения приводного эЛектродвигателя постоянного тока.

С целью обеспечения независимости режима работы приводного двигате- 2О ля постоянного тока от величины напряжения источника переменного тока, а также от режима работы генератора переменного тока осуществляется стабилизация тока возбуждения приводного 25 двигателя постоянного тока посредством изменения выходного напряжения второго выпрямителя.

Транзистор 21 работает в ключевом режиме с величиной скважности, опре- ЗО деляемой выходным сигналом измерительного органа 25 девиации выходного напряжения электромеханического преобразователя из условия обеспечения необходимой степени точности 35 стабилизатора действующего значения выходного напряжения электромеханического преобразователя.

На интервалах времени, соответствующих запертому состоянию транзисто-4О ра 21, выходной ток второго выпрямителя через обмотку 16 возбуждения приводного электродвигателя постоянного тока и разделительный диод 22 подается в конденсатор 24 и обмотку 45

15 возбуждения генератора переменного тока. В этом случае конденсатор

24 заряжается.

На интервалах открытого состояния транзистора 21 выходной ток второго выпрямителя замыкается в контуре:выходная цепь второго выпрямителя, обмотка 16 возбуждения приводного электродвигателя постоянного тока, коллектор-эмиттерный переход транзистора 21.

Разделительный диод 22 при этом закрыт, запираемый напряжением кон705 4 денсатора 24, а сам конденсатор 24 разряжается через обмотку 15 возбуждения генератора переменного тока, поддерживая величину тока в этой обмотке на необходимом уровне.

В процессе импульсного отбора мощности от второго выпрямителя обмотка 16 возбуждения приводного двигателя постоянного тока и конденсатор 24 образуют Г-образный индуктивно-емкостный фильтр, что позволяет им эффективно подавлять пульсации тока возбуждения генератора переменного тока.

Гасящий диод 23 при включенном состоянии электромеханического преобразователя постоянно заперт напряжением конденсатора 24, он открывается лишь при отключении электромеханического преобразователя, обеспечивая защиту транзистора 21 от перенапряжений.

Период работы блока широтно-импульсного управления должен быть несоизмеримо меньше величины электромагнитных постоянных времени обмоток

15 и 16 возбуждения. Тогда за время периода коммутации транзистора 21 величины токов в этих обмотках останутся практически неизменными.

Таким образом, путем изменения скважности работы транзистора 21 осуществляется поддержание постоянным выходного напряжения электромеханического преобразователя.

Формула изобретения

1. Электромеханический преобразователь, содержащий приводной электродвигатель постоянного тока, силовые выводы которого через первый выпрямитель связаны с входными выводами электромеханического преобразователя, генератор переменного тока, ротор которого механически связан с ротором приводного электродвигателя постоянного тока, а силовые выводы связаны с выходными выводами электромеханического преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повьппения КПД электромеханического преобразователя и повышения качества электроэнергии на его выходе путем улучшения формы выходного напряжения, дополнительно введен второй выпрямитель, генератор переменного тока выполнен синхронным, а выводы его

1312705 жительным выходным выводом второго выпрямителя.

Составитель А.Акимов

Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Редактор А.Шандор

Заказ 1978/54 Тираж 66) Подп и с но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 обмотки возбуждения через обмотку возбуждения приводного электродвигателя связаны с выходными выводами второго выпрямителя, входные выводы которого подсоединены к входным вы- 5 водам электромеханического преобразователя, 2. Преобразователь по п.l, о т—

fO личающийся тем, что, с целью повышения качества электроэнергии путем поддержания постоянным его выходного напряжения, введены блок широтно-импульсного управления, транзистор, разделительный диод, конден15 сатор и измерительный орган девиации выходного напряжения, причем блок широтно-импульсного управления выводами управляющей цепи соединен с выходными выводами измерительного органа девиации выходного напряжения электромеханического преобразователя, а выходными выводами связан с база-эмиттерным переходом транзистора, эмиттер-коллекторный переход которого через разделительный диод подключен к параллельно соединенным обмотке возбуждения генератора переменного тока и конденсатору, при этом анод разделительного диода связан с поло