Гибкая электромеханическая связь энергосистем

Авторы патента:

H02J3/06 - регулирование передачи электрической энергии между соединенными друг с другом сетями; регулирование распределения нагрузки между соединенными друг с другом сетями

Владельцы патента RU 2685222:

Джус Илья Николаевич (RU)

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики. Технический результат – повышение надежности и упрощение конструкции. Гибкая электромеханическая связь энергосистем включает в себя синхронные машины с обеих сторон, присоединенные к системам через трансформаторы. На валах машин установлены конические шестерни, между ними в перпендикулярной оси установлены сателлитные шестерни. Сателлитные шестерни установлены во вращающемся корпусе, к которому прикреплена корпусная шестерня, входящая в зацепление с приводной шестерней, установленной на валу моментного двигателя. Моментный двигатель в свою очередь соединен с устройством задания момента. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики.

Широко известная вставка постоянного тока /1/, содержащая вентильные преобразователи, соединенные между собой по постоянному току. Недостаток такой вставки состоит в том, что она искажает форму тока сети. Наиболее близким по сути -прототипом является /2/ гибкая электромеханическая связь энергосистем, содержащая синхронные машины с обоих сторон, присоединенные к системам через трансформаторы. Синхронные машины в такой связи выполнены на базе машины двойного питания или что тоже электродвигателя с фазным ротором. Из-за малого воздушного зазора между статором и ротором такие машины имеют недостаточную надежность. Кроме того устройство сложно, ибо им нужны роторные преобразователи и трансформаторы. Техническая задача предложения состоит в упрощении и повышении надежности.

Техническая задача решается за счет того, что на валах машин установлены конические шестерни, между ними в перпендикулярной оси установлены сателлитные шестерни, установленные во вращающемся корпусе к которому прикреплена корпусная шестерня, входящая в зацепление с приводной шестерне, установленной на валу моментного двигателя, соединенного с устройством задания момента. Решению задачи способствует то, что двигатель выполнен электрическим, а устройство задания момента выполнено в виде электрического преобразователя. Дополнительно двигатель выполнен гидравлическим, а устройство задания момента выполнено в виде гидронасоса.

На чертеже приведена схема гибкой электромеханической связи энергосистем 1 и 2, к которым подключены трансформаторы 3, 4, вторичными обмотками соединенные с синхронными машинами 5, 6, на концах валов которых закреплены шестерни 7,8, размещенные внутри корпуса 9. В корпусе 9 установлены сателлитные шестерни 10 и 11, соединяющие шестерни 7 и 8 механически. К вращающемуся корпусу 9 прикреплена шестерня 12, сцепляющаяся с шестерней (или червяком) 13, установленной на валу двигателя 14, питающегося от устройства 15 задания момента. Преимущественно двигатель 14 является электрическим, а устройство 15 выполнено в виде электрического преобразователя со свойствами источника момента (тока)/см. например /3/. Возможно также выполнение двигателя 14 гидравлическим, а устройства 15 в виде гидронасоса. Машины 5, 6 снабжены возбудителями 16, 17. 18, 19 - это выключатели, 20 - подшипники.

Гибкая электромеханическая связь энергосистем 1 и 2 работает следующим образом.

Маши-ны 5 и 6 вращаются в протиположных направлениях с частотой энергосистем 1 и 2, частоты которых (50 Гц)в общем случае различны. При этом корпус 9 редуктора вращается с частотой равной разности частот энергосистем (с учетом количества полюсов машин 5, 6). Если частоты строго одинаковы, то корпус 9 неподвижен. Если нужно передать энергию из одной энергосистемы 1 в другую 2, то моментный двигатель 14 изменяет угол ротора по отношению к статору машины 6 вперед. Поле ротора опережает поле статора и машина 6 генерирует активную мощность в сеть 2. В машине 5 наоборот ротор отстает от статора и она работает в двигательном режиме потребляя энергию из сети 1. Для такой передачи энергии используются высоконадежные синхронные машины. Высокая надежность таких машин обеспечивается большим воздушным зазором в них. Таким образом, установка имеет повышенную надежность и весьма проста в изготовлении, так как выполнена из стандартных узлов. Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР №729746, кл. H02J 3/06, 1977.

2. Патент РФ №2556643.

3. Ключев В.И. Теория электропривода. М., Энергоатомиздат, 2001, стр. 463, 491.

1. Гибкая электромеханическая связь энергосистем, содержащая синхронные машины с обеих сторон, присоединенные к системам через трансформаторы, отличающаяся тем, что на валах машин установлены конические шестерни, между ними в перпендикулярной оси установлены сателлитные шестерни, установленные во вращающемся корпусе, к которому прикреплена корпусная шестерня, входящая в зацепление с приводной шестерней, установленной на валу моментного двигателя, соединенного с устройством задания момента.

2. Гибкая электромеханическая связь энергосистем по п. 1, отличающаяся тем, что двигатель выполнен электрическим, а устройство задания момента выполнено в виде электрического преобразователя.

3. Гибкая электромеханическая связь энергосистем по п. 1, отличающаяся тем, что двигатель выполнен гидравлическим, а устройство задания момента выполнено в виде гидронасоса.

Использование: в области электротехники. Технический результат – отсутствие нарушений коммутации на стороне инвертора как в случае передачи в прямом направлении потока мощности, так и в случае передачи в обратном направлении.

Устройство равномерного распределения однофазной нагрузки по фазам трехфазной сети // 2679595

Изобретение может быть использовано в устройствах преобразования энергии трехфазной сети в энергию для питания однофазной нагрузки. Техническим результатом является упрощение устройства, повышение технологичности изготовления, снижение материалоемкости и массогабаритных параметров, а также повышение КПД.

Режим ожидания при малой мощности для питаемого устройства в системе распределения мощности // 2677251

Использование: в системе распределения мощности, такой как система распределения мощности по Ethernet. Питаемое устройство обеспечивает импульс, такой как сигнатура поддержки питания, когда оно находится в режиме ожидания, так что устройство обеспечения мощности продолжает обеспечивать ему питание.

Электронный трансформатор // 2656857

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано для непосредственного преобразования трехфазного переменного напряжения в переменное, по величине и частоте.

Уменьшение проблем, связанных с качеством электроэнергии, посредством гибридной сети // 2643796

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение качества электроэнергии, поставляемой потребителю.

Электронный трансформатор // 2643165

Изобретение «Электронный трансформатор» относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано для непосредственного преобразования по величине трехфазного переменного напряжения в переменное.

Электронный трансформатор // 2642519

Изобретение «Электронный трансформатор» относится к полупроводниковым преобразователям и может быть использовано для непосредственного преобразования трехфазного переменного напряжения в переменное по величине.

Обнаружение неисправностей в системе энергоснабжения с децентрализованным энергоснабжением // 2608555

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – повышение надежности распознавания неисправностей.

Способ и устройство для контроля точки подвода энергии в сети энергосбережения // 2608181

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в снижении вероятности возникновения перегрузки в точке подвода энергии.

Способ конфигурирования установки преобразования электроэнергии и установка, в которой реализован такой способ // 2594355

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в установках преобразования электроэнергии для снабжения электроэнергией судов. Техническим результатом является обеспечение мощностью при коротком замыкании, необходимой для избирательности защит, способной исключать неисправности и повышать эффективность преобразования.