Электромеханический источник питания

союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ш 147 Р 9 42 ОПИСАН ГЕНИЯ ЛЬСТВ технике устр-ва тока ст ия переменного генериров бильной ча набжения и обретения снижение к ля систем тоты д движнь ъектов. электросЦелью изформы и я улучшенией частотыышение усляе я, п напряжен ыходн е(57) Изо КТРОИЕХАНИЧЕСК 1% ИСТОЧНИК ПИ- я к электротение относи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРИЧНОМУ СИИ(56) Основные электрооборудования лтательных аппаратовПод ред.Д.Э.Бркина. М.: Высшая школа, 1978, с. 182-110,ожет наити ппимененн тойчивости и надежности, а также сн жение массы устройстваИсточник пи тания содержит дифференциальный 8 и дополнительный 15 редукторы. синхронный генератор 1, синхронный возб дитель 2 с регулятором напряжения 4 подвозбудитель 5, вспомогательную м шину 7, обратимый статический преоб разователь частоты 6. 1 ил,Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам генерирования переменного тока стабильной частоты, и может быть использовано в автономных системах электроснабжения подвижных объектов.Цель изобретения - улучшение Формы и снижение келебаний частоты выходного напряжения, повышение устой чивости и надежности, а также снижение массы устройства.На чертеже представлена Функциональная схема электромеханического источника питания.1, 15Электромеханический источник питания содержит синхронный генератор 1, синхронный возбудитель 2, вращающийся выпрямитель 3, регулятор 4 напряжения, подвозбудитель 5, обрати мый статический преобразователь 6 частоты, вспомогательную электрическую машину 7 и диФФеренциальный редуктор 8, ведущий вал 9 .которого соединен с силовой установкой 10, ве домый вал.11 связан с ротором синхгронного генератора 1 и ротором подвозбудителя 5, имеющим постоянные магиты, а также с ректором синхронного возбудителя 2, вращающаяся якор ная обмотка которого через вращающийся выпрямитель 3 подключена к вращающейся обмотке 12 возбуждения синхронного генератора 1. Неподвижная обмотка 13 возбуждения синхронного 35 возбудителя 2 через регулятор 4 на пряжения подключена к непоцвжкной якорной обмотке подвозбудителя 5, а вспомогательный вал 14 диФФеренциального редуктора 8 соединен с ротором 4 О вспомогательной электрической машины 7, неподвижная якорная обмотка которой подключена к входу обратимого ,статического преобразователя частоты, выход которого подключен к не подвижной якорной обработке возбудителя 5, ротор которого связан с ведомым валом 11 диФФеренциального усилителя через дополнительньгй редуктор 15. 50В качестве обратимого статического преобразователя 6 частоты может быть использован тиристорный циклоконвертор или полупроводниковый преобразователь с промежуточным звеном 55 постоянного тока.Схема регулятора 4 напряжения и схема управления Обратимым статичес-" кйм преобразователем 6 частоты аналогичны схемам управления теми же элементами в известном устройстве,Дополнительный редуктор 15 необхо-. дим для обеспечения оптимаЛьной частоты вращения ротора подвозбудителя 5 р которыи, пОмимо Функции питания регулятора 4 напряжения, выполняет свою основную энергетическую Функцию - обмен энергией с вспомогательной электрической машиной 7.Электромеханический источник питания работает следующим образом,В режиме генерирования электроэнергии в сеть переменного тока частота вращения я ведущего вала 9 изменяется по произвольному закону от минимальной величины Ыдо максимальной Ыколеблясь относитель 1 но номинального значения Я, ц= - (Я+ +Я,)Ведомый вал 11 имеет стабильную частоту вращения, определяющую стабильную частоту электродвижущей силы, наводимой в неподвижной якорной обмотке синхронного генератора 1, подсоединенной к сети переменного тока. Частота вращения и, вспомогательного вала 14 линейно зависит от Я , причем значению Ящм соответствует значение Я, = О, а значениям Ыи Исоответствуют значения -Я, и +а, . Ротор подвозбудителя 5 вращается со стабильной частотой И = сопя, связанной с частотой вращения ротора синхронногогенератора 1 постоянным коэФФициентом редукции дополнительного редуктора 15.При частоте вращения йО м вспомогательная, электрическая машича 7 работает в режиме двигателя, потребляя мощность, доставляемую подвозбудителем 5 через обратимый статический преобразователь 6 частоты. При этом.подвозбудитель работает в режиме .генератора, обеспечивая также.питанием регулятор 4 напряжения.При частоте вращения Я - Иц, всломогательная электрическая машина 7 работает в режиме генератора, доставляя через обратимый статический преобразователь 6 частоты мощность подвозбудителю 5, который работает в:режиме двигателя, а также обеспечивая питанием регулятор 4 напряжения.Функция схемы управления сводится к стабилизации частоты выходного наз 1473067а возбудителем 5, лереразмеривание которого с учетом использовапия постоянных магнитов с большей энергией иповышающего дополнительного редуктора 15 менее значительно, чем для машин с электромагнитным возбуждениеми с меньшей частотой вращения,Формула изобретенияЭлектромеханический источник питания, содержащий синхронный генератор, синхронный возбудитель, вращающийся выпрямит чь,регулятор напряжения, подводбудитель, обратимый статический преобразователь частоты, вспомогательную электрическую машину и дифференциальный редуктор, ведущий вал которого предназначен для соединения с силовой установкой, ведомый вап связан с ротором синхронного генератора и ротором подвозбудителя с Составитель А.Бабак Техред П.Сердюкова Корректор И,Муска Редактор А. Огар Заказ 1726/56 Тираж 548 ПодписноеВН 1 П 1 ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 пряжения на неподвижной якорной обмотке подвозбудителя, т.е. к стабилизации частоты вращения ведомого вала 11,5Таким образом, в отличие от известного устройства в предлагаемом электромеханическом источнике питания отсутствуют линейные искажения в форме выходного напряжения, связан - ные с коммутационными процессами в обратимом статическом преобразователе 6 частоты, так как в генераторном режимепоследний не имеет гальванической связи с якорной обмоткой сикх ронного генератора 1. Также снижены колебания частоты выходного напряжения в переходных процессах (при сбросах и набросах нагрузок) благодаря увеличенной динамической жесткости канала регулирования частоты, обусловленной применением постоянных магнитов на роторе вспомогательной электрической машины 7 и независимостью напряжения якорной обмотки подвозбу дителя 5 от тока нагрузки синхронного генератора.Повышается устойчивость системы благодаря независимости канала регулирования амплитуды и частоты вы ходного напряжения, а также надежность устройства благодаря повышению устойчивости и способности стабилизации частоты вращения ротора синх - ронного генератора 1 при кратковременных коротких замыканиях в его якорной цепи или в сети переменноге тока. Снижение массы устройства обеспе чивается благодаря отсутствию компаундирудцего трансформатора и сни 1 жению установленной мощности синхронного .генератора и, соответственно, синхронного возбудителя, так как мошность, потребляемая вспомогательной электрической машиной 7 при минимальных частотах вращения вала силовой установки, доставляется подпостоянными магнитами, а также с ро-.тором синхронного возбудителя, вращающаяся .якорная обмотка которого через вращающийся выпрямитель подключена к врашающейся обмотке возбуждения синхронного генератора, неподвюкная обмотка возбуждечия синхронного возбудителя через регулятор напряжения подключена к неподвижной якорной обмотке подвозбудителя, а вспомогательный вал дифференциального р - дуктора соединен с ротором вспомсгательной электрической машины, неподвижная якорная обмотка которой подключена к входу обратимого статического преобразователя частоты, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це- лью улучшения формы и снижения колебаний частоты выходного напряжения, повышения устойчивости и надежностй, а также снижения массы устройства, выход обратимого статического преоб-разователя частоты подключен к якор ной обмотке подвозбудителя, ротор которого связан с ведомым валом диффе;ренциального редуктора через дополнительный редуктор.