Установка для питания автономных объектов

233050 О П И С Д Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 17.1.1966 ( 10568422с присоединением заявки МПриоритет 7) л, 21 с, 64 МПЕ Н 02 р Комитет по деламобретений и открыт Опубликовано 18.Х 11.1968. Боллза 1969 г.Дата опубликования описания 2ДК 621,313,332.07. И. Плесков и С. В. Хвато аявите ИТАНИЯ АВТ СТАНОВ КА ЫХ ОБЪЕКТОВ 2 торной цепи; вентилях,отором и определяРтА 2 А - (1 -п) Известные установки для питания автономных объектов, например судовых, содержащиеасинхронную машину с фазным ротором и регуляторы частоты и напряжения, при переменной скорости не обеспечивают требованийэлектроснабжения, и электропитание судовыхустановок большую часть времени осуществляется от специального дизель-генератора,автоматически пускаемого в ход при понижении скорости и, следовательно, частоты валогенератора,В предложенной установке в качестве регулятора частоты использован полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь, включенный в цепь ротора асинхронной 15машины, а в качестве регулятора напряженияиспользован генератор реактивной мощности.На фиг, 1 представлена принципиальнаяэлектрическая схема предложенной установки;на фиг. 2 - упрощенная схема замещения роторной цепи асинхронного генератора.На фиг. 1 приняты следующие обозначения:АГ - асинхронный генератор; В - выпрямитель на кремниевых вентилях; 0 - инверторна кремниевых управляемых вентилях; СГ - 25синхронный генератор; УВ - управляемыйвыпрямитель для возбуждения синхронногогенератора; С - статические конденсаторы.Применение асинхронной машины с тиристорным преобразователем в цепи ротора от- ЗО крывает возможность для использования ее в качестве генератора, работающего с переменной скоростью в широких пределах при постоянных частоте и напряжении,В вентильном каскаде регулирование основано на введении в цепь ротора добавочной э.д,с.Еь - до Е а в 1где Е - напряжение инвертора;Ео - выпрямленное напряжение ротора; Л, - эквивалентное сопротивление цепипостоянного тока;1 - выпрямленный ток роЛЕ - падение напряжения в Э.д.с, пнвертор а должна уравновешивать выпрямленное напряжение ротора с учетом падения напряжения в вентилях и эквивалентном сопротивлении. Изменяя Е, можно обеспечить работу асинхронного генератора на устойчивой части характеристики при изменении скольжения.Распределение мощности между рстатором асинхронного генераторается формулами:где РлР 2 Л5 Кп -- К К Ко- мощность, генерируемая статоромА 1;- мощность, генерируемая роторомАГ;- мощность, передаваемая генератору валом первичного двигателя; - скольжение;+ К,5 - коэффициент потерь; - опытные коэффициенты, характеризующие увеличение потерь с возрастаинием скольжения. Мощность генератора равна: у ли: Ръл + у 2 л - (1 Кп)и В + 1 1 ;-Ь+(НС), , Рв=1 - Кп) Мощность Р 2 А, генерируемая ротором асинхронной машины и обычно теряемая в активном сопротивлении ротора, при схеме с вентильным каскадом инвертируется в сеть переменного тока,При скорости, равной приблизительно 2 п мощности, генерируемые статором и ротором, равным Р т. е. асинхронный генератор может работать почти с двойной нагрузкой. Потери в меди не превышают номинальных потерь, так как ток статора и ротора сохраняют при этом номинальные значения. Потери в стали несколько возрастают вследствие увеличения частоты в роторе.Асинхронный генератор должен соединяться с приводным двигателем таким образом, чтобы при минимальной скорости первичного двигателя обеспечивалось отрицательное скольжение асинхронной машины.Автономный асинхронный генератор должен работать совместно с синхронной машиной или иным генератором реактивной энергии. При скорости, выше синхронной, асинхронная машина вырабатывает активную мощность, а реактивная мощность, необходимая для возбуждения асинхронного генератора и питания :;отребителей, поступает от возбудительного агрегата.Синхронный генератор (рис, 1) служит генератором реактивной энергии. При определенных условиях синхронная машина может работать в режиме компенсатора.В асинхронно-синхронной системе частота определяется скоростью вращения синхроннойпсинумашииы = "ф", и поэтому при отаоили.60зации скорости ее вращения обеспечивается постоянство частоты, Для привода синхронного генератора целесообразно использовать машину постоянного тока, являющуюся в обычных условиях возбудителем.5 Постоянство частоты асинхронно-синхроннойсистемы при переменной скорости вращения обеспечивается автоматически путем изменения противо-э.д.с. инвертора роторной цепи.Контроль частоты осуществляется тахогене ратором на валу синхронной машины. Кактолько начнет изменяться частота и, следовательно, скорость вращения синхронной машины, изменяется угол регулирования инвертора - противо-э.д.с, инвертора изменяется, ча стота стабилизируется. Стабилизация напряжения обеспечивается автоматически изменением тока возбуждения синхронного генератора, Мощность синхронного генератора может быть значительно уменьшена путем установки 20 статических конденсаторов С.На судовых установках в качестве возбудителя можно использовать стояночный дизель- генератор. После пуска и перевода нагрузки 25 на асинхронный генератор стояночный дизельможет быть отключен электромагнитной или кулачковой муфтой. Для привода синхронного генератора в рабочем режиме используется возбудитель.30 Искажение формы кривой синусоидальногонапряжения высшими гармоническими вследствие применения инвортора не превышает допустимых значений,Новая область применения асинхронного 35 вентильного каскада для рекуперации энергииротора и поддержания постоянства частоты и напряжения асинхронного генератора переменной скорости может обеспечить надежное электропитание транспортных и других авто номных установок.Предмет изобретения45 Установка для питания автономных объектов, например судовых, содержащая асинхронную машину с фазным ротором и регуляторы частоты и напряжения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества регулирова ния и повышения быстродействия и экономичности установки, в качестве регулятора частоты использован полупроводниковый впрямительно-пнверторный преобразователь, включенный в цепь ротора асинхронной машины, а 55 в качестве регулятора напряжения использован генератор реактивной мощности.233050 с Составитель В ПилипенТекред Л, Я. Левина ор Г, И, Плешакова Вербов акто ипография, пр. Сапунова,Заказ 514/5 Тираж 437 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д, 4