Способ управления многофазным асинхронным генератором

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения. Цель изобретения - повышение надежности и обеспечение возможности аппаратурной реализации способа в виде устройства с меньшими массой и габаритами. Устройство содержит асинхронную машину 1, преобразователь 2. Система управления многофазным асинхронным генератором (МАГ) содержит формирователь импульсов управления преобразователем (ФИУ) 3, преобразователь 4 напряжения в частоту, блок 5 сравнения, датчики 6, 7 напряжения, задатчик 8 напряжения. Сущность изобретения заключается в том, что ФИУ 3 при выходном напряжении МАГ меньше заданного значения формирует управляющие импульсы длительностью T/2 - T/3, а при достижении этим напряжением заданного значения - импульсы длительностью T/3 - T/6, где T - период выходного напряжения МАГ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ) Н 02 P 9/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4488747/24-07 .(22) 29.09.88 (46) 07.07.90. Бюл. В 25 (71) Институт электродинамики

АН УССР (72) А.И.Лищенко, В.А.Лесник и Л.И.Мазуренко (53) 621.314.57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Y - 446699220000,, к л, Н 02 P 9/46, 1975.

Ежов В.Д. Об одной возможности вентильного возбуждения асинхронных генераторов. Известие вузов.

Энергетика., 1986, М 1, с. 20-22. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЫМ

АСИНХРОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах электроснабжения. Цель изобретения — повышение

„,80„„1577070 А 1

2 надежности и обеспечение возможности аппаратурной реализации способа в виде устройства с меньшими массой и габаритами. Устройство содержит асинхронную машину 1", преобразова-, тель 2. Система управления многофазным асинхронным генератором (МАГ) содержит формирователь 3 импульсов управления преобразователем (ФИУ), преобразователь 4 напряжения в частоту, блок 5 сравнения, датчики 6, 7 напряжения, задатчик 8 напряжения.

Сущность изобретения заключается в том, что ФИУ 3 при выходном напряжении MAr меньше заданного значения формирует управляющие импульсы длительностью Т/2-Т/3, а при достижении этим напряжением заданного значения— импульсы длительностью Т/3-Т/6, где

Т вЂ” период выходного напряжения МАГ. С

1 ил.

° °

1577070

Изобретение относится к электротехнике, а именно .к автономным системам электроснабжения, и может быть использовано в системах возбуждения асинхронным генератором.

Пель изобретения — повышение надежности и обеспечение возможности аппаратурной реализации в виде устройства с меньшими массой и габаритамп.

П» чертеже представлена принци-пиальная электрическая схема многофа ного асинхронного генератора (МАГ) со структурной схемой систе- 4ы управления.

Асинхронный вентильный генератор состоит из асинхронной машины 1, преобразователя 2. Система управления МАГ содержит формирователь 3 импульсов управления преобразователем, преобразователь .4 напряжения

В частоту, блок 5 сравнения, датчики 6 и 7 напряжения, задатчик S напряжения. На чертеже показаны также 25 конденсатор 9 фильтра и сопротивление 10 нагрузки на стороне постоянного тока. Транзисторы 11 — 16 преобразователя ? зашунтированы стабили ронами 1/ — 22 и защитными RC-цепочками 23 — 28, которые совершенно ве влияют на баланс реактивной мощности в системе, а выполняют чисто защитные функции в процессе коммутации цепей преобразователя. Параллельно встречно транзисторам 11 — 16 включены диоды 29 — 34, образующие вместе с транзисторами ключевые элементы.

Устройство работает следующим образом, В первый момент процесса началького возбуждения МАГ, который вращается с заданной частотой вращения, длительность управляющих импульсов оказывает на инверсный ток транзисто-. ров существенное влияние. Диоды, имеюшие повышенное прямое падение напряжения в соответствии с их вольт-амперными характеристиками, в начальный момент проводят лишь весьма незначительный ток, который не может обеспечить процесс самовозбуждения, Для успешного начального самонозбуждения при весьма малой остаточной

ЭДС необходимо обеспечить обмен магнитной энергией между фазами генератора за счет протекания прямого и инверсного токов через транзисторы, имеющие в инверсном режиме значительно меньшее падение напряжения, чем диоды в прямом направлении. Для этого устанавливают длительность однополярных управляющих импульсов, подаваемых на транзисторы в интервале

Т/2-Т/3, где Т вЂ” период выходного переменного напряжения МАГ. Вначале частоту импульсов, подаваемых на каждый,из транзисторов, устанавлива-, ют равной.(или больше) электрической частоты вращения ротора МАГ. Преобразователь 4 напряжения в частоту реагирует на разность сигналов Б и Б датчика напряжения и задятчиВ ка 8 напряжения и при Б ) Б сраба9 тывает на понижение частоты управляющих импульсов. Как только частота импульсов становится меньше частоты вращения МАГ (скольжение становится отрицательным и равным 0,2 — 5l. ), начинает развиваться процесс самовозбуждения. После самовозбуждения генератора и достижения им заданного напряжения (например, номинального значения напряжения) разница между напряжениями датчика 6 напряжения и

„задатчика 8 напряжения на выходе

"блока 5 сравнения уменьшается до нуля. Одновременно датчик 7 напряжения воздействует на формирователь 3 импульсов управления преобразователем, который уменьшает длительность импульсов управления транзисторами до значений Т/3 — Т/б. При этом ток

I диодов растет, а инверсный ток транзисторов резко сокрашается. Причем при работе под нагрузкой длительность импульсов управления в пределах Т/3Т/б обеспечивает оптимальное распределение тока между транзисторами и диодами преобразователя.

При работе генератора под нагрузкой, при необходимости стабилизации его напряжения; система управления отрабатывает понижение или повышение частоты импульсов. подаваемых на транзисторы, в зависимости от разницы между напряжениями датчика 6 напряжения и задатчика 8 напряжения.

Верхняя и нижняя границы интервала длительности импульсов Т/2 — Т/3 определяют соответственно максимальный и минимальньгй инверсный ток, при котором возможно возбуждение генератора без подключения дополнитель— .ного источника энергии. При частоте

157

7070

Составитель А.Акимов

Техред M.Äèäûê

Корректор Т.Палий

Редактор Л.Зайцева

Заказ 1855 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,101

5 вращения генератора, большей номиI нальнай, самовозбуждение мсжет происходить при длительности управляю— щих импульсов, близкой к Т/3. С уменьшением частоты вращения длительность определяется значениями, близкими к Т/2. При длительностях управляющих импульсов, близких к

Т/6, инверсный ток транзисторов практически отсутствует независимо от величины нагр узки.

Таким образом, использование предлагаемого способа управления

МАГ позволяет обеспечить процесс начального самовозбуждения генератора без использования дополнительного источника энергии, что особенно важно для снижения массы и габаритов всей энергетической установки; устранить броски тока в полупроводниковых элементах преобразователя в процессе самовозбуждения, что существенно повышает надежность его работы; обеспечить возможность оггтимального распределения инверсного тока между диодами и тран"-исторами преобразователя, которое не только позволяет реализовать успешное самовозбужденче МАГ, но и надежную работу под нагрузкой, с минимальным уровнем потерь в элементах преобра,— зователя.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ управления многофазным асинхронным генератором с помощью подключенного к его силовым выводам преобразователя, выполненного в виде автономного инвертора напря.10 жения, в качестве ключевых элементов которого использованы встречно включенные транзистор и диод, заключающийся в подаче на каждый из транзисторов управляющих импульсов с частотой меньше электрической час-. тоты вращения ротора, о т л и ч а ,ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения возможности аппаратурной реализации в

2О виде устройства с меньшими массой и габаритами, измеряют напряжение на выходе многофазного асинхронного генератора и при его величине меньше заданной подают на управляющие пере

25 ходы транзисторов импульсы длительностью Т/2-Т/3, где T — период выхоцного переменного напряжения многофазного асинхронного генератора, а затем при достижении генератором заданной величины напряжения длительность управляющих импульсов устанавливакт в пределах Т/3-Т/6.