Бесконтактная автономная система электропитания

1 13Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам генерирования электроэнергии, и можетбыть использовано, например, в автономных системах генерирования дляполучения напряжения стабильной частоты при переменной частоте вращенияприводного двигателя,Цель изобретения - повышение КПДи быстродействия устройства.На чертеже представлена структурная схема бесконтактного электромеханического устройства стабильнойчастоты,Устройство содержит имеющие общийвал 1 генератор 2, выполненный в виде машины двойного питания, возбудитель 3, роторная обмотка возбудителясоединена через расположенный на общем валу непосредственный преобразователь 4 частоты на полностью управляемых ключах с роторной обмоткоймашины двойного питания, статорнаяобмотка возбудителя подключена кстатическому преобразователю 5 регу. -лируемой частоты с задающим генератором и сумматором, а управляющиецепи указанного непосредственногопреобразователя частоты подключенычерез распределитель б импульсов кгенератору 7 эталонной частоты, датчик 8 частоты вращения, установленный на общем валу и соединенный состатическим преобразователем частотыс задающим генератором 2, При этомвозбудитель выполнен в виде вращающегося трансформатора.Устройство работает следующим образом,При вращении общего вала 1 генератор 2 генерирует напряжение счастотой, определяемой выражением(3)Частота на выходе генератора 7эталонной частоты равна(4) где Г - требуемая постоянная часто-та выходного напряжения генератора 2;К - коэффициент, учитывающийсхему выполнения НПЧ 4.Так, для схемы НПЧ 4, выполненного в виде трехфазной схемы со среднейточкой К=З, а для трехфазной мостовойсхемы К = 6, и т,д, Выходные импульсы управления распределителя 6 импульсов с частотой40 т.эт Е -- Г + Р К О(5) 19229 ггде Г - постоянная частота, определяемая диапазоном изменениячастоты выходного напряженияпреобразователя 5.Информацию о текущем значении частоты Г вращения вала 1 для формироФвания преобразователем 5 переменногонапряжения с частотой, определяемой(1), выдает датчик 8 частоты враще ния.С выхода преобразователя 5 переменное напряжение с частотой, определяемой (2), через вращающийся трансформатор 3 подается на силовой вход 15 вращающегося непосредственного преобразователя 6 частоты (НПЧ),Таким образом, с учетом (2), частота входного напряжения вращающегося НПЧ 3 или частота выходного напря жения вращающегося трансформатора 3равнагде и - скорость вращения вала 199р - число пар полюсов генератора 2;Й - частота переменного токапитающего роторную обмоткувозбуждения генератора 2 отвращающегося НПЧ 4;"е60Статический преобразователь 5 выдает переменное напряжение регулируемой частоты 50 гкнпц = ри в = о у(2) с.ч -ьь 60 р ф + р(1) пр осуществляют коммутацию управляемыхд 5 ключей НПЧ.В этом случае с учетом (3) и (5),частота основной гармоники выходноготока НПЧ 6 равняется Так как Е = Е , то подставляя ниц фТаким образом, частота выходногонапряжения устройства не зависит отчастоты вращения вала 1.Бесконтактная автономная система э Ко Составитель С.СмирновРедактор А.Сабо Техред В.Кадар Корректор Л.Патай Заказ 2526/53 Тираж 660 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 3 13Таким образом, изобретение позволяет повысить КПД и быстродействие устройства, что объясняется малой инерционностью возбудителя и отсутствием в нем потерь в стали, вызываемых вращающимся магнитным полем. Формула изобретения электропитания, содержащая установленные на одном валу генератор, выполненный в виде машины двойного питания, и возбудитель, роторная обмотка возбудителя соединена черезрасположенный на общем валу непосредственный преобразователь частоты на полностью управляемых ключахс роторной обмоткой машины двойногопитания, статорная обмотка возбудителя подключена к источнику питания,а управляющий вход непосредственного преобразователя частоты подключенчерез распределитель импульсов к генератору эталонной частоты, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения КПД и быстродействия, внее дополнительно введен датчик час 19229 4тоты вращения, установленный на общем валу, возбудитель выполнен в виде вращающегося трансформатора, а источник питания выполнен в виде 5статического преобразователя регулируемой частоты с задающим генератором и сумматором, при этом, выход датчика частоты вращения соединен с первым входом сумматора, нто рой вход которого соединен с задающим генератором, а выход - с управляющим входом статического преобразователя регулируемой частоты, причем частота напряжения генератора 15 эталонной частоты удовлетворяет вы- ражению 20 где Г - требуемая частота выходного напряжения машиныдвойного питания;Г, - частота задающего генератора;25 К - коэффициент пропорциональности, учитывающий схемунепосредственного преобразователя частоты.