Регулируемая электроэнергетическая установка переменного тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл 611/О У 3/00Р 9/46 Гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам иэооретений(45) Дата опубликования описания 5.0 с., М,(72) А В, ф. Яда етеи(71) Заявите 54 РЕГУЛИРУЕМАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАУСТАНОВКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 2 чено дляряжения а. Изобретение прелназна автоматического регулирования нап асинхронных генераторов,Известны различные электроэнергетическиеустановки переменного тока со схемой регулирования напряжения с использованием нелинейных конденсаторов - варикондов 111. Однако они не обеспечивают достаточной точности поддержания напряжения.Наиболее близкой к изобретению являетсяустановка, содержащая асинхронный генератор,нерегулируемые конденсаторы, включаюшиесямежду фазами генератора, нелинейные конденсаторы с электрически управляемой емкостью,подключенные к фазам генератора по схемезвезда, дроссели, включенные через цепи управления нелинейных конденсаторов на выходвыпрямителя, и грансформатор напряжения, зажим первичной обмотки которого подключен кфазе асинхронного генератора 12.Недостаток указанной установки заключается в сложности конструкции элементов установки и технологии их изготовления, а такжев наличии большого количества элементов схемы, так как измеритель напряжения выполненсо встроенным выпрямителем, выход которогопитает обмотку управления магнитного усилителя с обратной связью. Целью изобретения является упрощение усановки. Указанная цель достигается тем, что в установку, содержашую асинхронный генератор с обмоткой статора по схеме звезда с выведенным нулем, нерегулируемые конденсаторы, включенные между фазами генератора, нелинейные конденсаторы с электрически управляемой емкостью, подключенные к фазам генератора по схеме звезда, дроссели, включенные через цепи управления нелинейных конденсаторов на выход выпрямителя, и трансформатор напряжения, зажим первичной обмотки которого подключен к фазе асинхронного генератора, включены резистор и трансформатор тока, имеюший одинаковые направления намотки первичной и вторичной обмоток. Второй зажим первичной обмотки трансформатора напряженич подключен к выведенному нулю генератора. Первичная обмотка трансформатора тока включена в фазу генератора, отстаюшую от фазы первичной обмотки трансформатора напряжения на 120 эл. грал. Вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения включены последовательно и согласно на вход выпрямителя, а резистор подключен к началу и концу вторичной обмотки трансформатора ток590464быть индуктивной, емкостной, активной, либо в любом сочетании относительно друг друга.При подаче нагрузки на генератор 1 во вторичной обмотке трансформатора тока 7 протекает ток и на резисторе 6 возникает падение напряжения, пропорциональное току нагрузки. Это падение напряжения суммируется со вторичным напряжением трансформатора напряжения 8 и через выпрямитель 5 подается через дроссели 4 в цепь управления емкостью нелинейных конденсаторов 3, Изменение емкос 10 ти нелинейных конденсаторов обеспечивает поддержание напряжения генератора при изменении нагрузки.Из векторной диаграммы (фиг. 3) видно,что с увеличением активной или индуктивной нагрузки результирующие векторы управляюшего напряжения нелинейных конденсаторов со стороны переменного тока Игаи Ипиуменьшаются по сравнению с вектором И , что привод к уменьшению напряжения И (фиг, 1, 2) и тем самым к увеличению емкости нелиней 2 Э ных конденсаторов. Это, в свою очередьприводит к повышению напряжения генератора.По мере увеличения емкостной нагрузки результирующий вектор И(фиг. 3) увеличивается, соответственно увеличивается выпрямленное управляющее напряжение И; (фиг. 1, 2), 5 что приводит к уменьшению емкости нелинейных конденсаторов, и, следовательно, к уменьшению напряжения асинхронного генератора.С уменьшением активной, индуктивной или емкостной нагрузки имеет место картина, обратная описанной выше. По мере увеличения или уменьшения любой смешанной симметричной нагрузки на генераторе изменение величины результируюшего напряжения на входе в выпрямитель 5, а, следовательно, и выпрямленного напряжения И, обеспечивает автоматиЗ 5 ческое регулирование напряжения на генераторе (фиг. 3). Таким ооразом, включение резистора и трансформатора тока, выполненного с одинаковыми направлениями намотки первичной и вторичной обмоток, а также предложенное подключение элементов установки поз воляют уменьшить их количество до трех раз,.повысить производительность труда в два ра.за, удешевить установку примерно на 20% засчет исключения измерителя напряжения со встроенным выпрямителем и сложного в изготовлении и, следовательно, дорогостояшего магнитного усилителя с тремя оомотками и выгпрямителем обратной связи. Форму.га изобретения 55 б 0 3Обмотки трцсфбрматора напряжения выполнены с одинаковым направлением намотки.На фиг. 1 представлена схема регулируемой электроэнергетической установки переменного тока; на фиг. 2 - кривая зависимости емкости нелинейных конденсаторов от управляюшего напряжения постоянного тока; на фиг. 3 - векторная диаграмма изменения управлявшего напряжения переменного тока нелинейных конденсаторов на входе в выпрямитель- в зависимости от величины и характера нагрузки ца асинхронныи генератор.Регулируемая электроэнергетическая установка состоит из асинхронного генератора 1 с обмоткой статора по схеме звезда с выведен" цым нулем, нерегулируемых конденсаторов 2, включенных между фазами генератора, нелинейных конденсаторов 3, например, типа варикоцд илц варикап, с электрически управляемой емкостью, подключенных к фазам генератора по схеме звезда; дросселей 4, включенных через цепь управления нелинейных конденсаторов 3 на выход выпрямителя 5, резистора 6, подключенного к началу и концу вторичной обмотки трансформатора тока 7; трансформатор 8 напряжения, один зажим первичной обмотки которого подключен к фазе асинхронногоецератора, а второй зажим подключен к выведенному нулю генератора. Первичная обмотка трансформатора тока 7 включена в фазу генератора 1, отстаюшую от фазы первичной обмотки трансформатора 8 напряжения на 120 эл.град. Вторичные обмотки трансформаторов ток 7 и напряжения 8 включены последовательно ц согласно на вход выпрямителя 5. Трансфо 1 тмаор напряжения 8 и трансформатор тока 7 выполнены с одинаковыми направлениями намотки первичной и вторичной обмоток.Зависимость емкости нелинейных конденсаторов 3 от управляющего напряжения постоянного тока этих конденсаторов изображена на фиг. 2. На фиг. 3 векторы А, В, С - напряжения фаз асинхронного генератора, Вектор Ит- - напряжение .вторичной обмотки трансформатора цапряжения, Векторы И, И И- напряжения на резисторе, при соответственно, емкостной, активной и индуктивной нагрузках генератора. Векторы И И. И- - суммы векторов напряжений, соответственно, Итн+ Итс, Итв+ Ита, Итн+ ИтиРегулируемая электроэнергетическая устаноцк работает следующим образом. Асинхронный генератор 1 приходит во врашение от приводного двигателя до номинальной скорости вращения. Г 1 роисходит самовозбуждецие генератора от емкости конденсаторов 2, нелинейцых конденсаторов 3 и остаточного напряжения генератора. Г 1 ри этом нелинейные конденсаторы 3 способствуют самовозбуждению, так как при управляюших напряжениях постоянного тока Ис, близких к нулю, емкость их максимальна. По мере достижения номинального напряжения ца клеммах генератора управляюгцее напряжение достигает величины, обеспечи ваюгцей работу нели нейных конденсаторов, например в точке К, (фиг. 2), и режим холостого хода генератора устанавливается. При :том ожидаемая нагрузка на генератор может Регулируемая электроэнергетическая установка переменного тока, содержашая асинхронный генератор с обмоткой статора по схеме звезда с выведенным нулем, нерегулируемые конденсаторы, включенные между фазами генератора, нелинейные конденсаторы с электрически управляемой емкостью, подключенные к фазам генератора по схеме звезда, дроссели, включенные через цепи управления нелинейных конденсаторов на выход выпрямителя, и трансформатор,напряжения, зажим первичной обмот597046 иг. Риг. Составитель К. Фоминаехред О. Луговая Корректор Н. Тупица ираж 892 Подписное Редактор И. Тимофеев Заказ 1163/52 ета Совета Ми ий и открыти Раушская наб.жгород, ул. П И Государственного кно делам изобр 1 3035, Москва, Ж, иал ППП Патент, г. НИИП нистровд. 4/5 оектная оми ете ки которого подключен к фазе асинхронного генератора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения, установка снабжена резистором и трансформатором тока, выполненным с одинаковыми направлениями намотки первичной и вторичной обмоток, причем второй зажим первичной обмотки трансформатора напряжения подключен к выведенному нулю генератора, первичная обмотка трансформатора тока включена в фазу генератора, отстающую от фазы первичной обмотки трансформатора напряжения на 120 эл. град, вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения включены последовательно и согласно на вход выпрямителя, . резистор подключен к началу и концу вторичной обмотки трансформатора тока, а первичная и вторичная обмотки трансформатора напряжения выполнены с одинаковым направлением намотки.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Труды Кубанского сельскохозяйственного Института,вып. 39(67). Краснодар, 1970. с. 103- 113,2. Межведомственный научный сборник Транспортная кибернетика,3, 1973, ст. В. В. Волошина и А. А. Кузнецова Экспериментальное исследование системыавтоматического регулирования асинхронного генератора повышенной частоты (400 гц с применением нелинейных емкостей.г.