Бесконтактный автономный электромеханический источник стабильной частоты

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к системам генерирования переменного напряжения и может быть использовано в ветроэнергетических и дизельных установках для получения переменного напряжения постоянной частоты при переменной частоте вращения привода. Целью изобретения является упрощение и улучшение массогабаритных показателей , а также улучшение качества выходного напряжения. Устройство состоит из основной машины двойного питания 1, а также первого 2 и второго 3 возбудителей, имеющих общий вал, на котором расположен демодулятор 4. М-фазная обмотка возбуждения, основной машины двойного питания 1 соединена через тиристорный демодулятор 4 с последовательно соединенными между собой М-фазными обмотками возбудителей 2 и 3, при этом к каждому из возбудителей подключен соответствующий источник напряжения стабильной частоты 6 и 7, первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питания, а второй - .в виде вращающегося трансформатора. При выборе числа пар полюсов первого вЬзбудителя, равных удвоенному числу . пар полюсов основной машины двойного питания, частота выходного напряжения не зависит от частоты вращения приводного двигателя, 1 ил. (Л со со

19230 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (gD 4 Н 02 Р 9/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4016488/24-07 (22) 04. 02 ° 86 (46) 23.06.87. Бюл. - 23 (71) Ереванский политехнический институт им.К.Маркса (72) А.С.Айрапетян, К.M.Ãàëóñòÿí, А.А.Сафарян, Н.P.Õà÷àòðÿí и В.И.Читечян (53) 621.332.629.12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 809464, кл. Н 02 P 9/42, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У 668044, кл. Н 02 К 17/44, 1977. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК СТАБИЛЬНОЙ

ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам генерирования переменного напряжения и может быть использовано в ветроэнергетических и дизельных установках для получения переменного напряжения постоянной частоты при переменной частоте вращения привода.

Целью изобретения является упрощение и улучшение массогабаритных по" казателей, а также улучшение качества выходного напряжения. Устройство состоит иэ основной машины двойного питания 1, а также первого 2 и второго 3 возбудителей, имеющих общий вал, на котором расположен демодулятор 4. М-фазная обмотка возбуждения основной машины двойного питания 1 соединена через тиристорный демодулятор 4 с последовательно соединенными между собой М-фазными обмотками возбудителей 2 и 3, при этом к каждому из возбудителей подключен соответствующий источник напряжения стабильной частоты 6 и 7, первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питания, а второй †.в виде вращающегося трансформатора. При выборе числа пар полюсов первого возбудителя, равных удвоенному числу . пар полюсов основной машины двойно-. го питания, частота выходного напряжения не зависит от частоты вращения приводного двигателя., 1 ил.

1319230

f0 п Р1

60 (2) 20 (3) 4 f3

35

fy Ям (5) (7) Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам генерирования переменного напряжения, и может быть использовано в ветроэнергетических и дизельных установках для получения переменного напряжения постоянной частоты при переменной частоте вращения привода.

Цель изобретения — упрощение и улучшение массогабаритных показателей, а также улучшение качества выходного напряжения.

На чертеже представлена принципиальная схема бесконтактного автоном- ного электромеханического источника стабильной частоты.

Бесконтактный автономный электромехнический источник стабильной частоты состоит из основной машины 1 двойного питания, а также первого 2 и второго 3 возбудителей, имеющих общий вал, на котором расположен тиристорный демодулятор 4, m-фазная обмотка 5 воз буждения основнои машины двоиного питания, расположенная на роторе, соединена через THpHcTopHbIA демодулятор с последовательно соединенными между собой m-фазными обмотками первого и второго возбудителей. Первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питания, статорная обмотка которой подключена к источнику напряжения стабильной частоты 6.

Второй возбудитель выполнен в виде вращающегося трансформатора, ста- . торная обмотка которого подключена к дополнительно введенному источнику

7 напряжения стабильной частоты. При 40 этом последний имеет частоту выходного напряжения, равную f3 = Х,„ +

+ f где f — заданная частота

Bых выходного напряжения f — частота

Ф 1 45 выходного напряжения жточника, подключЕнного к статорной обмотке первого возбудителя. Число пар полюсов первого возбудителя равно удвоенному числу пар полюсов основной машины двойного питания.

Бесконтактный автономный электромеханический источник стабильной частоты работает следующим образом.

Частота f „„. на выходе основной машины двойного питания (МДП) 1 оп55 ределяется по формуле

П4.Р 1

Вых, 60 Р (1) где и — скорость вращения вала при1 водного вала; р — число пар полюсов основной

ИДП;

f — частота переменного тока питающего роторную обмотку 5 возбуждения основной МДП 1.

Частота f на выходе первого возбудителя 2 также определяется формулой (1) и равна где р — число пар полюсов первого а возбудителя; — частота выходного напряжения источника 6 напряжения.

Частота f на выходе второго воз4 будителя 3 равняется частоте f> источника 7 напряжения, т.е.

Так как роторные обмотки первого и второго возбудителей соединены между собой последовательно, то имеет место сложение двух напряжений с разными частотами f u f . В этом случае на выходах последовательно соединенных между собой обмоток первого и второго 3 возбудителей имеем несинусоидальные напряжения, находящиеся в противофазе с периодической огибающей в виде биения колебаний, при котором частота fB биения равна

f f = f f "- Р- (4) Демодулятор 4 выделяет огибающую напряжения, поступающую к нему на вход. Частота выходного. напряжения демодулятора 4 равна

Подставляя (4) в (5), имеем — (f — f ) — — — — - - (6)

Ам 2 4 " 2 60

Так как f = f то,подставляя (6) в (1), получим Вых 2 (4 . 1) + 60

Ра.

При выполнении условия рВ а. 2р1(8) частота f B„„выходного напряжения

Составитель С.Смирнов

Редактор А.Сабо Техред В.Каэар Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2526/53 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

3 11197 основного ?А(11 1 согласно (7), с учетом (3), «прслеляется выражением

f., = --- (f — f ) = const . (9)

1 6ьк 2 3

Следовательно, при выполнении условия (8) частота на выходе бесконтактного автономного электромеханического источника полностью опреде10 ляется частотами вьгходных напряжений источников 6 и 7 напряжений и не зависит от изменения частоты вращения вала ПД, т.е. является величиной стабильной, Таким образом, выбором частот выходного напряжения источников 6 и 7 напряжений, подключенных к первому и второму возбудителям, выполненных в виде машине двойного питания и вра-20 щающегося трансформатора соответственно, можно улучшить массогабаритные показатели последних, а также значительно улучшить качество выходного напряжения демодулятора, а .25 следовательно, и выходного напряжения основной МДП, так как несущая частота несинусоидального напряжения с периодической огибающей в виде биения колебаний определяется полусуммой частот выходных напряжений обоих возбудителей. В свою очередь, это приводит также к расширению допустимого диапазона изменения частоты вращения вала приводного двига- 35 теля.

30 1

ФopMулn из о(ретения

Бесконтак гный автономный электромеханический источник стабильной частоты, содержащий основную машину двойного питания и два возбудителя, имеющие общий вал, на котором расположен тиристорный демодулятор, т-фаэная обмотка возбуждения основной машины двойного питания, расположенная на роторе соединена через тиристор1 ный демодулятор с последовательно соединенными между собой m-фазными роторными обмотками первого и второго возбудителей, статорные обмотки каждого иэ которых подключены к источнику напряжения стабильной частоты, при этом первый возбудитель выполнен в виде машины двойного питания, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью упрощения и улучшения массогабаритных показателей, а также улучшения качества выходного напряжения, второй возбудитель выполнен в виде вращающегося трансформатора, ° статорная обмотка которого подключена к дополнительно введенному источнику напряжения стабильной частоты, при этом последний имеет частоту выходного напряжения равную Г = 2fz,»+

+ 1„, где Й „„ — заданная частота выходного напряжения, Е, — частота Sbfходного напряжения источника, подключенного к статорной обмотке первого возбудителя, а число пар полюсов последнегоравно удвоенномучисду парполюсов основной машины двойного питания.