Источник электроэнергии переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к электромашинным системам генерирования многофазного перем. тока, и м.б. использовано в качестве источника электроэнергии низкой и инфранизкой стабильной частоты. Цель изобретения - снижение массы и габаритов. Источник содержит дифференциальный редуктор 1, подсоединенный входным валом 2 к валу приводного двигателя 3, выходным валом 4 - к ротору синхронного г-ра 5, а валом 6 - к ротору синхронного г-ра 7. Синхронные г-ры 5 и 7 имеют по две многофазные якорные обмотки 8, 17 и 9, 18. Обмотки 17 и 18 соединены между собой через преобразователь частоты 11. Обмотки 8 и 9 соединены между собой попарно последовательно со взаимообратным чередованием фаз и подключены через демодуляторы 14, 15, 16 к нагрузке 10. Преобразование механической энергии в электрическую осуществляется на частоте , превышающей частоту выходного напряжения , что обеспечивает высокие массогабаритные показатели. I ил. Ш сл с оо со Oi го 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1396235 А 1 (5ц 4 Н 02 P 9/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4072986/24-07 (22) 30.05.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Л. В. Брук, С. Б. Резников, С, В. Смирнов и В. В. Бочаров (53) 621.313.32 (088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 767931, кл. Н 02 P 9/42, 1978.

Синдеев И. М. Электроснабжение летательных аппаратов. М.: Транспорт, 1982. с. 23 — 25. (54) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашинным системам генерирования многофазного перем. тока, и м.б. использовано в качестве источника электроэнергии низкой и инфранизкой стабильной частоты. Цель изобретения —снижение массы и габаритов. Источник содержит дифференциальный редуктор 1, подсоединенный входным валом 2 к валу приводного двигателя 3, выходным валом 4 — к ротору синхронного г-ра 5, а валом 6 — к ротору синхронного г-ра 7. Синхронные г-ры

5 и 7 имеют по две многофазные якорные обмотки 8, 17 и 9, 18. Обмотки 17 и 18 соединены между собой через преобразователь частоты 11. Обмотки 8 и 9 соединены между собой попарно последовательно со взаимообратным чередованием фаз и подключены через демодуляторы 14, 15, 16 к нагрузке

10. Преобразование механической энергии в электрическую осуществляется на частоте, превышающей частоту выходного напряжения, что обеспечивает высокие массогабаритные показатели. 1 ил.

1396235

U„= Upsin (а р — Z o) t;

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашинным системам генерирования многофазного переменного тока и может быть использовано в качестве источника электроэнергии переменного тока, низкой и инфранизкой стабильной частоты.

Цель изобретения — снижение массы и габаритов источника электроэнергии переменного тока при низких и инфранизких частотах напряжения.

На чертеже изображена принципиаль> ная схема источника электроэнергии переменного тока.

Источник содержит дифференциальный редуктор 1, подсоединенный входным валом

2 к валу приводного двигателя 3, первым выходным валом 4 — к ротору первого синхронного генератора 5, вторым выходным валом 6 — к ротору электрической машины 7, причем первый синхронный генератор и электрическая машина имеют по ! первой многофазной якорной обмотке 8 (9)

> с одинаковым числом фаз и силовыми выводами, предназначенными для связи с нагрузкой !О, а также преобразователь I I частоты переменного напряжения в переменное напряжение.

Дифференциальный редуктор 1 выполнен с равными передаточными отношениями

,от входного вала 2 к первому 4 и второму 6

,выходным валам, а электрическая машина 7, в виде второго синхронного генератора.

Кроме того, источник электроэнергии переменного тока содержит регуляторы 12 и 13 возбуждения первого и второго син, хронных генераторов с равными уставками по напряжению, демодуляторы 14 — 16 в количестве, равном числу фаз первых якорных обмоток синхронных генераторов.

Оба синхронных генератора содержат вторые многофазные якорные обмотки 17 и

18, выходы которых соединены между собой через преобразователь частоты переменного напряжения. Фазы первых якорных обмоток обоих синфазных генераторов соединены между собой попарно последовательно с взаимообратным чередованием фаз, свободные силовые выводы соединенных фаз первых якорных обмоток синхронных генераторов подключены к соответствующим демодуляторам 14 — 16, выходы которых предназначены для связи с нагрузкой IO.

Устройство работает следующим образом.

При вращении приводным двигателем 3 входного вала 2 дифференциального редуктора 1 роторы обоих синхронных генераторов 5 и 7 также приводятся во вращение. Регуляторы 12 и 13 возбуждения, имеющие одинаковую уставку напряжения, поддерживают одинаковый уровень выходного напряжения генераторов. Если частоты вращения генераторов отличаются друг относительно друга, то зависимости выходных напряжений фаз первых якорных обмоток 8 и 9 от времени могут быть представлены в следующем виде:

Vql = Upsin (pa! + ь) t;

5 U,, = Uasig ((Up+AM ) т+ф!!с = Upsin((cop+ o))t );

2л

U 2 Upsin ((оср —.p (0) t — — ), 2f

3 где Up — амплитуда выходных напряжений; жр+А частота выходного напряжения первой якорной обмотки первого синхронного генератора;

Ш вЂ” Ь ro — частота выходного напряжения первой якорной обмотки второго синхронного генератора;

20 (0ср — среднеарифметическое значение частот выходного напряжения первых якорных обмоток первого и второго синхронных генераторов; к в заданная частота выходного напряжения источника электроэнергии переменного тока;

Udl> VbI, Uc l 1-> >>2>

Ubn Vc2 — мгновенные значения фазных напряжений первых якорных обмоток

30 первого и второго синхронных генераторов.

В результате соединения фаз первых якорных обмоток 8 и 9 синхронных генераторов 5 и 7 к входным выводам соответствующих демодуляторов подводится напряжение, являющееся арифметической суммой напряжений последовательно соединенных обмоток

U = V i+V 2= 2Upsinco cosDp t;

1-4=Uol+U,2=2Vpslnro pt cos (cot+ >");

Uc=-Ug)+Uy2=2Upsinro pt cos (а lot — — ).

2ч

45

Таким образом, к входным выводам каждого из демодуляторов 14 — 16 подводится напряжение, представляющее собой синусоидальное напряжение с частотой Охр> модулированное низкочастотным гармоническим сигналом частотой а. Демодуляторы выделяют низкочастотную огибающую. На выходе демодуляторов 14 — 16 напряжения меняются по закону

Ua x „= 2Upcos

U. ь= 2Upcos(

2т! 1- с= 2Upcos (grot + ) 3

1396235

Соста вител ь А. Акимов

Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Заказ 1977/55 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Регулирование частот вращения первого

4 и второго 6 выходных валов дифференциального редуктора с целью обеспечения заданной разности частот выходного напряжения синхронных генераторов 5 и 7 осуществляет преобразователь I! частоты переменного напряжения. Снимая часть мощности с второго синхронного генератора 7, т.е. нагружая последний, преобразователь передает на первый синхронный генератор

5 указанную часть мощности. При этом частота напряжения, подводимая преобразователем 11 к второй якорной обмотке 17 первого синхронного генератора 5, равна оз р+ Л оз, частота напряжения, подводимая преобразователем 12 к второй якорной обмотке 18 второго синхронного генератора 7 равна co p — 5,со.

Таким образом, источник электроэнергии позволяет получить многофазное переменное напряжение заданной частоты со. При этом преобразование механической энергии в электрическую осуществляется синхронными генераторами на частоте, превышающей частоту выходного напряжения, что обеспечивает высокие массогабаритные показатели источника электроэнергии переменного тока. Область рациональных частот выходного напряжения источника находится в пределах 10 Гц и ниже.

Формула изобретения

Источник электроэнергии переменного тока, содержащий дифференциальный редуктор, подсоединенный входным валом к валу приводного двигателя, первым выходным валом — к ротору первого синхронного генератора, вторым выходным валом к ротору электрической машины, причем первый синхронный генератор и электричс«I<;!il машина имеют по первой многофазпой якорной обмотке с одинаковым числом фаз и силовыми выводами, предназначенными для связи с нагрузкой, преобразователь частоты переменного напряжения, отлинаюи ийся тем, что, с целью снижения массы и габаритов источника электроэнергии переменного тока при низких и инфранизкпх частотах выходного напряжения, дифференциальный редуктор выполнен с равными передаточными отношениями от входного вала к первому и второму выходным валам, а электрическая машина — в виде второго синхронного генератора, дополнительно введены регуляторы возбуждения первого и второго синхронных генераторов с равными уставками по напряжению, демодуляторы в количестве> равном числу фаз первых якорных обмоток cHHxpoM0hlx генераторов, а оба синхронных генератора снабжены вторыми многофазными обмотками, выходы которых соединены между собой через преобразователь частоты переменного напряжения, фазы первых якорных обмоток обоих синхронных генераторов соединены между собой попарно последовательно с взаимообратным чередованием фаз, свободные выводы соединенных фаз первь х якор3р ных обмоток синхронных генераторов подключены к входам соответствующих демодуляторов, выходы которых предназначены для связи с нагрузкой.