Способ управления многофазным асинхронным генератором

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным системам электроснабжения, и может быть использовано в системах возбуждения асинхронным генератором.Пель изобретения - повышение надежности и обеспечение возможности аппаратурной реализации в виде устройства с меньшими массой и габаритами.Н чертеже представлена принци" пиальная электрическая схема многофазного асинхронного генератора (МАГ) со структурной схемой систе-. мы управления.Асинхронный вентильный генератор состоит из асинхронной машины 1, преобразователя 2, Система управлеЧия МАГ содержит формирователь 3 импульсов управления преобразователем, преобразователь 4 напряжения В частоту, блок 5 сравнения, датчики б и 7 напряжения, задатчик 8 напряжения, На чертеже показаны также 25 конденсатор 9 фильтра и сопротивление 10 нагрузки на стороне постоянного тока, Транзисторы 11 - 1 б преобразователя 2 зашунтированы стабилиронами 1/ - 22 и защитными КС-цепочками 23 - 28, которые совершенно ве влияют на баланс реактивной мощности в системе, а выполняют чисто защитные функции в процессе коммутации цепей преобразователя. Параллельно встречно транзисторам 11 - 1 б включены диоды 29 - 34, образующие вместе с транзисторами ключевые элементы. Устройство работает следующим образом,В первый момент процесса началького возбуждения МАГ, который вращается с заданной частотой вращения,длительность управляющих импульсовоказывает на инверсный ток транзисторов существенное влияние. Диоды,имеющие повышенное прямое падениенапряжения в соответствии с ихвольт-амперными характеристиками,в начальный момент проводят лишьвесьма незначительный ток, которыйне может обеспечить процесс самовозбуждения,Для успешного начального самопозбуждения при весьма малой остаточнойЭДС необходимо обеспечить обмен магнитной энергией между фазами генератора за счет протекания прямого и инверсного токов через транзисторы, имеющие в инверсном режиме значительно меньшее падение напряжения, чем диоды в прямом направлении. Для этого устанавливают длительность однополярных управляющих импульсов, подаваемых на транзисторы в интервале Т/2-Т/3, где Т - период выходного переменного напряжения МАГ. Вначале частоту импульсов, подаваемых на каждый,из транзисторов, устанавлива. - , ют равной.(или больше) электрической частоты вращения ротора МАГ. Преобразователь 4 напряжения в частоту реагирует на разность сигналов Б и Б датчика б напряжения и задСатчиВка 8 напряжения и при ББ сраба 9 С тывает на понижение частоты управляющих импульсов. Как только частота импульсов становится меньше частоты вращения МАГ (скольжение становится отрицательным и равным 0,2 - 5 Ы), начинает развиваться процесс самовозбуждения. После самовозбуждения генератора и достижения им заданного напряжения (например, номинального значения напряжения) разница между напряжениями датчика б напряжения и задатчика 8 напряжения на выходе "блока 5 сравнения уменьшается до нуля, Одновременно датчик 7 напряжения воздействует на формирователь 3импульсов управления преобразователем, который уменьшает длительность импульсов управления транзисторами до значений Т/3 - Т/б. При этом ток диодов растет, а инверсный ток транзисторов резко сокрашается. Причем при работе под нагрузкой длительность импульсов управления в пределах Т/3- Т/б обеспечивает оптимальное распределение тока между транзисторами и диодами преобразователя.При работе генератора под нагрузкой, при необходимости стабилизации его напряжения, система управления отрабатывает понижение или повышение частоты импульсов. подаваемых на транзисторы, в зависимости от разницы между напряжениями датчика б напряжения и задатчика 8 напряжения.Верхняя и нижняя границы интервала длительности импульсов Т/2 - Т/3 определяют соответственно максимальный и минимальный инверсный ток, при котором возможно возбуждение генератора без подключения дополнитель.ного источника энергии. При частоте157 7070 Составитель А.Акимов Техред М.Дидык Корректор Т.Палий Редактор Л.Зайцева Заказ 1855 Тираж ч 52 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при .ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. ч/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,103 5вращения генератора, большей номинальнай, самовозбуждение мсжет происходить при длительности управляющих импульсов, близкой к Т/3. С уменьшением частоты вращения длительность определяется значениями, близкими к Т/2. При длительностях управляющих импульсов, близких к Т/6, инверсный ток транзисторов практически отсутствует независимо от величины нагр узки. Таким образом, использование предлагаемого способа управления МАГ позволяет обеспечить процесс начального самовозбуждения генератора без использования дополнительного источника энергии, что особенно важно для снижения массы и габаритов всей энергетической установки; устранить броски тока в полупроводниковых элементах преобразователя в процессе самовозбуждения, что существенно повышает надежность его работы; обеспечить возможность оптимального распределения инверсного тока между диодами и транзисторами преобразователя, которое не только позволяет реализовать успешное самовозбужденче МАГ, но и надежную работу под нагрузкой, с минимальным уровнем потерь в элементах преобра, -зователя.Формула изобретенияСпособ управления многофазнымасинхронным генератором с помощьюподключенного к его силовым выводам преобразователя, выполненногов вире автономного инвертора напря.- 1 Ожения, в качестве ключевых элементов которого использованы встречновключенные транзистор и диод, заключающийся в подаче на каждый из транзисторов управляющих импульсов счастотой меньше электрической час-.тоты вращения ротора, о т л и ч а,ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения возможности аппаратурной реализации ввиде устройства с меньшими массой игабаритами, измеряют напряжение навыходе многофазного асинхронного ге"нератора и при его величине меньшезаданной подают на управляющие пере 25 ходы транзисторов импульсы длительностью Т/2-Т/3, где Т - период выхоцного переменного напряжения многофазного асинхронного генератора, азатем при достижении генераторомзаданной величины напряжения длительность управляющих импульсов устанавливакт в пределах Т/3-Т/6,