Электроэнергетическая установка

(23)ПриоритетОпубликовано 15,03,80, Бюллетень РЙ 10Дата опубликования описания 18,03,80 Н 02 Р 9/42 Ввуирй квинтет СССР аф деян взебретенкИ я етюрнтвв(72) Авторы изобретения Л. В. Вишневский и А. А. Кузнецов Одесский ордена Трудового Красного Знамени(54) ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к автономным системам электроснабжения.Известна электроэнергетическая установка, содержашая асинхронный генератор, возбуждаемый от независимого синхронного генератора с дополнительныз приводом со стабильной синхронной скоростью врашения Щ . Регулирование частоты переменного тока асинхронного генератора осуществляется путем введения в цепи его ротора переменного тока, частотой и угловой скоростью вращения приводного двигателя. Недостаток такой установки заключается в том, что необходим дополнительный двигатель стабильной частоты. Это снижает КПД установки и увеличивает ее габариты. Кроме того,.в данноз случае должны предъявляться высокие требования к точности получения разностной частоты переменного тока, вводимого в фазный ротор асинхронного генератора, так как ошибки частоты приводят к пепераспределению нагрузки между асинхронным и синхронныз гене 2раторази, что вызывает перегрузку одного из них,Известна также электроэнергетическаяустановка, состояшая из биротативногоасинхронного генератора, главного приводного двигателя, врашаюшего роторасинхронного генератора, независимойсинхронной машины для возбужденияасинхронного генератора, управляемого10привода статора асинхронного генератора,регулируюшего синхронную скорос 1 ь биро 1 ативного асинхронного генератора, регулятора частоты, управляющего приводомстатора асинхронного генератора, и регу 15лятора напряжения синхронной машиными,В этой установке синхронная машина работает в двигательном режиме, т. е.часть мощности асинхронного генератора(АГ) расходуется на питание синхронногодвигателя, что приводит к увеличениюнеобходимой мошности асинхронного генератора. В момент запуска установкисамовозбуждение АГ может произойтитолько в том случае, если синхронная ма3 72188 шина работает в генераторном режиме. Это приводит к необходимости использования дополнительного привода для независимой синхронной машины, что усложняет установку в целом и увеличивает ее габариты,Целью изобретения является упрощение установки и уменьшение мошности асинхронного генератора при заданной мошности установки. Это достигается 10 тем, что в предлагаемой клектрокнергетической установке в качестве синхронной машины для возбуждения асинхронного генератора использован биротвтивный синхронный генератор, ствтор которого установлен нв одном валу со статором асинхронного генератора, а установка снабжена клектромвгнитной муфтой скольжения с регулятором скольжения, причем клектромвгнитная муфта скольжения уста новлена между валом главного приводного двигателя и вялом роторв биротативного синхронного генератора, а вход регулятора скольжения электромагнитной муфты скольжения подключен к выводам 25 статоров генераторов.Нв чертеже дана схема описываемой установки.Роторбиротативного АГ 1 приводится во вращение валом 2 главного при- з 0 водного двигателя, а статор, расположен на валу управляемого привода 3 статорв АГ, Возбуждение АГ 1 осуществляется от биротативного синхронного генератора (СГ) 4, статор которого закреплен на з одном валу со статором АГ 1, в ротор приводится во вращение от главного приводного двигателя через электромагнитную муфту скольжения (ЭМС) 5. Скоростью управляемого привода 3 ствторв 40 АГ 1 управляет регулятор 6 частоты. Возбуждение СГ 4 осуществляется регулятором 7 напряжения, причем ток на обмотку возбуждения СГ передается че рез контактные кольца 8 его ротора. 45 Скольжение ЭМС 5, изменяется регулятором 9 скольжения через контактные кольца 10.ЭМС. Сетевое напряжение установки отводится от контактных колец 11 статора АГ, %0Регулирование частоты установки осу,ществляется следуюшим образом.При отклонении частоты генераторов от заданной величины, вызванном изменением нагрузки или скорости вращения вала 2 главного приводного двигателя, схема регулирования частоты вырабатывает сигнал рассогласования, поступаю 9 4шлй и управляемый привод 3 статора АГ, При атом скорость врашения ствторов генераторов устанавливается такой, чтобы скорость вращения магнитного поля относительно обмоток стдторов генераторов была равна заданной.Выходное напряжение установки изменяется регулятором 7 напряжения, влияющим на величину тока возбуждения синхронного генератора 4, и регулятором 9 скольжения, управляющим скольжением ЭМС 5.Частота СГ 4 соответствует скорости врашения стдторд генератора относительно его ротора, поэтому скольжение, с которым работает АГ 1, равно скольжению ЭМС 5. Скольжение асинхронного генератора при номинальной нагрузке равно 5-7%, поэтому ЭМС 5 работает в экономичном режиме. Твк, при изменении нагрузки от нуля до номинальной скольжение ЭМС 5 изменяется от О,О 2 до О,О 5, следовательно, КПД ЭМС достаточно высок.Регулятор установки представляет собой двусвязную систему автоматического регулирования, имеющую отрицательные обратные связи по напряжению и частоте и перекрестную связь с канала регулирования напряжения нв канал регулирования частоты, Так, например, при уменьшении напряжения нв выходе генераторов регулятор 9 скольжения увеличивает скольжение ЭМС 5, тем самым снижая скорость вращения ротора СГ 4 относительно его стдторд, что приводит к снижению частоты установки. Далее регулятор 6 частоты увеличивает скорость врашения ствторв АГ 1 относительно его ротора, выравнивая частоту установки. Теперь АГ 1 работает с большим скольжением, т, е. мощность, отбирдемдя с вала 2 главного приводного двигателя, возрастает, что приводит к увеличению выходного напряжения установки.Достоинством предлагаемой клектроэнергетической установки по сравнению с известными является ю, что погреш- ность работы схем регулирования не приводит к значительному перераспределению нагрузки между генераторами, так как асинхронная машина всегдя работает с отрицательным скольжением. Установка не содержит дополнительного двигателя для привода синхронной машины, поктому КПД ее выше, в самовозбуждение асинхронного генератора происходит при721889, ьчастоты, связанный с управляемым пригадом статора асинхронного генератора,и регулятор напряжения синхронной машины, о т л и ч а ю щ а я с я темчто, с целью упрощения установки иуменьшения мощности асинхронного генератора, в качестве синхронной машины длявозбуждения асинхронного генератора использован биротативный синхронный генератор, статор которого установлен наодном валу со статором асинхронногогенератора, а установка снабжена электромагнитной муфтой скольжения с регулятором скольжения, причем электромагнитная муфта скольжения установленамежду валом главного приводного двигателя и валом ротора биротативногосинхронного генератора, а вход регулятора скольжения электромагнитной муфты20 скольжения подключен к выводам статоров генераторов. запуске главного приводного двигателя и подаче тока в обмотку возбуждения СГ.По сравнению с прототипом, в кото - ром на нагрузку работает только асинхронный генератор, в данной установке мощность АГ меньше, так как параллельно АГ работает синхронный генератор, С точки зрения удешевления установки мощности АГ и СГ должны составлять 70% и 30% соответственно от мощности уста- О новки. Стоимость электроэнергии, вырабатываемой предлагаемой установкой, ниже стоимости энергии синхронных валогенераторов. формула изобретения Электроэнергетическая установка, содержащая биротативный асинхронный генератор, ротор которого установлен на валу главного приводного двигателя, синхронг 5 ную машину для возбуждения асинхронного генератора, управляемый привод статора асинхронного генератора, регулятор Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР233050, кл. Н 02 Р 9/46, 1968. 2. Патент США3054941,кл, 322-47, 1962.