Источник электропитания

 

Использование: автономные источники , питания переменного тока. Сущность изобретения: источник электропитания содержит синхронные генератор с якорной обмоткой, асинхронный возбудитель, выполненный из двух полых концентрических цилиндров с осевыми пазами, и обмоткой, разделенной на две части, обмотку подмагничивания и трехфазную токовую обмотку, при этом первая часть обмотки статора1 и обмотка подмагничивания размещены тороидально на втором полом цилиндре, токовая обмотка размещена как в пазах первого, так и второго полого цилиндров, а вторая часть обмотки статора уложена в пазы первого полого цилиндра, причем обе части обмотки статора включены между собой согласно и подключены через токовую обмотку к якорной обмотке генератора. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИНЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 P 9/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0ВАМЯ

1 ; ((1 (j

КОТЕ„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788351/07 (22) 06.02.90 (46) 15.04.93. Бюл. N. 14 (72) В.В.Тихонов, А,H,Ëîñêóòíèêîâ и

А.И,Эйдлин (56) Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины, М,; "Высшая школа", 1985.

Келим Ю.M. и др. Совмещенные электрические машины для автоматики, М,: Энер ги я, 1969. (54) ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ (57) Использование: автономные источники, питания переменного тока. Сущность изобретения: источник электропитания содержит синхронные генератор с якорной

Изобретенйе относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов, Целью изобретения является снижение массы и повышение быстродействия. Цель достигается выполнением статора асинх-. ронного возбудителя в виде двух полых концентрических цилиндров с пазами, s которых размещаются обмотки статора, токовая обмотка и обмотка подмагничивания.

Источник электропитания содержит синхронный генератор 1, включающий обмотку возбуждения 2 и якорь с обмоткой 6, подключенный через индуктивное сопротивление 7 к выходным выводом источника, асинхронный возбудитель 5, включающий ротор 4 подключенный к обмотке возбуждения генератора через выпрямитель 3 и ци5U 1809524 А1 обмоткой, асинхронный возбудитель, выполненный из двух полых концентрических цилиндров с осевыми пазами, и обмоткой, разделенной на две части, обмотку подмагничивания и трехфазную токовую обмотку, при этом первая часть обмотки статора и обмотка подмагничивания размещены тороидально на втором полом цилиндре, токовая обмотка размещена как в пазах первого, так и второго полого цилиндров, а вторая часть обмотки статора уложена в казы первого полого цилиндра, причем обе части обмотки статора включены между собой согласно и подключены через токовую обмотку к якорной обмотке генератора, 2 ил. линдрический магнитный статор с трехфазной обмоткой 9 и 10.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая блок-схема источника питания; на фиг. 2 — эскиз магнитной цепи асинхронного возбудителя.

Статор асинхронного возбудителя выполнен в виде двух полых концентрических цилиндров 13, 14 (фиг. 2), на наружной и внутренней поверхностях первого,13 из которых выполнены осевые пазы 15 и 17. Обмотка выполнена из двух частей 9 и 10, в качестве индуктивного сопротивления 7 применена трехфазная токовая обмотка.

Первая часть обмотки статора 9 и обмотка подмагничивания 16 намотаны тороидально на второй полый цилиндр 14 и уложены в наружные 15 первого полого цилиндра 13, в наружные 15 и внутренние 17 пазы первого колого цилиндра 13 уложены тороидально

1809524 намотанные витки токовой обмотки 7, а во внутренние пазы 17 первого полого цилиндра 13 вторая часть 10 обмотки статора. Две части обмотки статора 9 и 10 включены между собой согласно и подключены к выводам якорной обмотки синхронного генератора 6 через токовую обмотку 7. Причем токовая обмотка 7 и обмотки статора смещены на тот же угол, что первые и вторые обмотки в прототипе.. Обмотка подмагничивания 16

;подсоединена / к выходу блока коррекции

11, вход которого соединен с выходными выводами источника, Источник электропитания работает следующим образом: начальный магнитный поток «Dz, необходимый для возбуждения АВ, вырабатывается блоком коррекции 11 напряжения. Асинхронный возбудитель осуществляет питание обмотки 2 возбуждения синхронного генератора через вращающийся выпрямитель 3. При достижении напряжения синхронного генератора требуемого значения напряжение постоянного тока от обмотки статора 9, 10 асинхронного возбудителя отключается, В режиме холостого хода по обмоткам статора 9, 10 протекает ток, создающий магнитные потоки Ф, и ©z (см. фиг. 2), т..к. име ется воздушный зазор между статором и ротором АВ, то практически весь поток (95 o) Ф1 от обмотки 9 замыкается по магнитопроводу первого цилиндра 13, с витками обмотки ротора АВ. Поток, создаваемый обмоткой 10 (Ф ) полностью замыкается по магнитопроводу ротора, т.е, сцеплен с витками обмотки ротора 4. Эти потоки наводят в обмотках статора 9, 10 АВ соответствующие противо-ЭДС Eq> и E z.

Тогда, с учетом падения напряжения на активных сопротивлениях обмоток 9, 10 напряжения, можно записать уравнение электрического. равновесия согласно закону

Кирхгофа:, VC = Ен1 - EH2+ 1181, где V< — напряжение на выходе генератора.

Анализ уравнения показывает, что в случае уменьшения величины Ед при условии, что Ос = const, происходит рост Ен, что обусловлено ростом тока, протекающем по обмоткам статора, а значит магнитного потока cbz. Поэтому, изменяя величину Ен>, мы можем изменять величину потока cDz, а значит и величину ЭДС, индуцирующую в обмотке ротора 4. Изменения величины Ен достигается за счет изменения потока Ф путем изменения насыщения второго цилиндра 14 магнитопровода при увеличении тока в обмотке подмагничивания 16 (фиг, 2).

Таким образом, в режиме х.х, изменяя ток в обмотке 16 (фиг. 2) подмагничивания, мы можем изменять величину индуцируемой .ЭДС в обмотке ротора 4 АВ, а значит и величину тока возбуждения генератора.

С изменением тока нагрузки (увеличе5 ние) источника электропитания происходит возрастание тока в токовой обмотке 7 АВ.

При этом поток (фиг. 2), создаваемый током, протекающем по обмотке 7 направлен встречно к потоку Ф, создаваемому током, 10 протекающем по обмотке статора 9 (направление токов в обмотках 7 и 9, размещенных в пазах 17 различно), И согласно с потоком

Ф, создаваемым обмоткой статора 10 (направление токов в обмотках 7 и 10 соглас15 ное). Таким образом. увеличение тока в обмотке 7. а значит и потока Фт ведет к увеличению потока Ф, замыкающегося через ротор АВ, Кроме того, уменьшение потока Ф способствует дальнейшему

20 возрастанию потока ©z. Значит увеличение тока нагрузки вызывает увеличение ЭДС, индуцируемой в обмотке ротора 4 и соответственно ведет к возрастанию тока в обмотке возбуждения 2 генератора, Вследствие это25 ro. изменение напряжения генератора, вызванное изменением тока нагрузки значительно компенсируется.

Блок коррекции напряжения 11 полностью стабилизирует величину напряжения

30 на нагрузке, за счет изменения тока в обмотке подмагничивания 16. Это ведет к изменению потока Ф и, как следствие, потока ©z сцепленного с витками обмотки ротора 4

АВ. При отказе блока коррекции напряже35 ние на нагрузке изменяется в более широких пределах, чем при нормальной работе этого блока. Однако, при отказе блока коррекции напряжения точность регулирования напряжения не хуже чем в прототипе.

40 Вышеуказанное выполнение АВ и его связи позволяют совместить функции дроссельтрансформатора и асинхронного возбудителя прототипа, Таким образом, изобретение позволяет

45 путем исключения второго полупроводникового выпрямителя, трансформатора тока и дроссель-трансформатора позволяет уменьшить массогабаритные показатели источника электропитания и повысить быс50 тродействие, как следствие непосредственного воздействия, минуя трансформатор тока, второй полупроводниковый выпрямитель, дроссель-трансформатор, на магнитный поток Ф2 асинхронного возбудителя, 55 сцепленного с обмоткой ротора 4, Формула изобретения

Источник электропитания, содержао;лй синхронный генератор, включающий обмот- . ку возбуждения и якорь с.обмоткой, подключенной через индуктивное сопротивление к

1809524 6 выходным выводам источника, асинхронный возбудитель, включающий ротор, подключенный к обмотке возбуждения генератора через выпрямитель и цилиндрический статор с трехфазной обмоткой, и блок коррекции, к выходу которого подсоединена обмотка подмагничивания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения массы и повышения быстродействия, статор асинхронного возбудителя выполнен в виде двух полых концентрических цилиндров, на наружной и внутренней поверхностях первого из которых выполнены осевые пазы, обмотка выполнена из двух частей, а в качестае индуктивного сопротивления применена трехфаэная токовая обмотка, первая часть обмотки статора и обмотка подмагничивания намотаны тороидально на второй

5 полый цилиндр и уложены в наружные пазы первого полого цилиндра, во внутренние пазы второго полого цилиндра и внутренние пер- . вого уложены тороидально намотанные витки токовой обмотки, во внутренние пазы первого

10 полого цилиндра уложена вторая часть обмотки статора, две части обмотки статора включены между собой согласно и подключены к выводам якорной обмотки синхронного генератора через токовую обмотку.

1809524

Составитель В.Тихонов

Техред М. Моргентал

Корректор M.Têà÷

Редактор Т.Иванова

Заказ 1290 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1Р