Регулятор частоты электроэнергетической установки

 

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для регулирования частоты вращения электростанций с асинхронными генераторами и конденсаторным самовозбуждением. Технический результат заключается в повышении точности регулирования частоты выходного тока регулятора. Регулятор содержит асинхронный генератор с выходными зажимами А, В, С, к которым подключены конденсаторы возбуждения, устройство стабилизации напряжения и статор синхронного двигателя, вал которого соединен со входом центробежного регулятора оборотов, а его выход - с устройством подачи топлива, приводного двигателя, соединенного с валом асинхронного генератора. 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для регулирования частоты вращения автономных электростанций с асинхронными генераторами и конденсаторным самовозбуждением.

Известно, что при увеличении нагрузки на асинхронном генераторе, при постоянной скорости вращения, увеличивается его скольжение и снижается частота тока. Скольжение, а следовательно, частота может изменятся в пределах 3-15%, что недопустимо для автономных установок.

Известно устройство для автоматического регулирования частоты по А.С. СССР N 530391, H 02 P 9/44, от 30.09.76. Бюл. N 36. Устройство содержит сельсин, обмотка возбуждения которого подключена к эталону частоты, а его трехфазная обмотка - к сети, ротор сельсина через редуктор соединен с исполнительным элементом через электромагнитную муфту.

Недостатком известного устройства являются сложность конструкции и необходимость иметь эталон частоты, что для автономных электростанций неприемлемо.

Наиболее близким по техническому решению является регулятор частоты электроэнергетической установки по А. С. СССР N 877771, H 02 P 9/04, от 30.10.81. Бюл. N 40. Известный регулятор частоты состоит из двигателя внутреннего сгорания с центробежным регулятором и устройством подачи топлива, асинхронного генератора с принудительным синхронным потоком и различных функциональных задатчиков.

Недостатком известного устройства является то, что частота вращения регулируется в функции нагрузки, а не частоты тока генератора.

Техническим решением поставленной задачи является повышение точности регулирования частоты выходного тока.

Поставленная задача достигается тем, что регулятор частоты электроэнергетической установки, состоящий из асинхронного генератора с конденсаторным самовозбуждением, двигателя внутреннего сгорания с центробежным регулятором и устройством подачи топлива, дополнительно содержит синхронный двигатель, вал которого соединен со входом центробежного регулятора, выход центробежного регулятора соединен с устройством подачи топлива, а обмотка статора синхронного двигателя соединена с выходом асинхронного генератора.

Новизна технического решения обусловлена введением синхронного двигателя, вал которого соединен со входом центробежного регулятора, выход центробежного регулятора соединен с устройством подачи топлива, а обмотка статора синхронного двигателя соединена с выходом асинхронного генератора.

По данным научно-исследовательской и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена функциональная схема регулятора частоты электроэнергетической установки.

Регулятор частоты электроэнергетической установки содержит асинхронный генератор 1 с выходными зажимами A, B, C, к которым подключены конденсаторы возбуждения 2, устройство стабилизации напряжения 3 и статор синхронного двигателя 4, вал которого соединен со входом центробежного регулятора оборотов 5, а его выход - с устройством подачи топлива 6 приводного двигателя 7, соединенного с валом асинхронного генератора 1.

Регулятор частоты электроэнергетической установки работает следующим образом. После запуска приводного двигателя 7 асинхронный генератор 1 самовозбуждается от емкости конденсаторов возбуждения 2, напряжение стабилизируется устройством стабилизации 3 и подается на статор синхронного двигателя 4, последний вращает центробежный регулятор оборотов 5 со скоростью, определяемой частотой генератора 1. В соответствии с этим устройство подачи топлива 6 дозирует расход.

На холостом ходу скорость вала синхронного двигателя 4 и центробежного регулятора оборотов 5 пропорциональна частоте тока асинхронного генератора 1.

При увеличении нагрузки на зажимах A, B, C асинхронного генератора 1 увеличивается его скольжение, частота тока уменьшается, уменьшается скорость вращения вала синхронного двигателя 4, центробежный регулятор 5 воздействует на устройство подачи топлива 6, увеличивается подача топлива и увеличивается скорость приводного двигателя 7, частота тока асинхронного генератора 1 возрастает.

Стабильность частоты определяет статизм центробежного регулятора 5, т.е. синхронный двигатель 4 вращает регулятор со скоростью, строго пропорциональной частоте питающего тока.

Достоинством предлагаемого устройства являются простота реализации и точность регулирования частоты выходного тока.

Предлагаемое техническое решение промышленно приемлемо. Лабораторные и производственные испытания показали, что предлагаемый регулятор частоты электроэнергетической установки можно использовать как на вновь проектируемых, так и на электроагрегатах, находящихся в эксплуатации и имеющих центробежные регуляторы оборотов.

Формула изобретения

Регулятор частоты электроэнергетической установки, состоящей из асинхронного генератора с конденсаторным самовозбуждением, двигателя внутреннего сгорания с центробежным регулятором оборотов и устройством подачи топлива, отличающийся тем, что дополнительно содержит синхронный двигатель, вал которого соединен со входом центробежного регулятора оборотов, выход центробежного регулятора соединен с устройством подачи топлива, а обмотка статора синхронного двигателя соединена с выходом асинхронного генератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1