Автономная система питания стабилизирован-ной частоты

Номер патента: 811481

Авторы: Белоновский, Загорский, Крикунчик, Майорова

ZIP архив

Текст

О П И С А Н И Е 11118 И 481ИЗОБРЕТЕНИЯ союз Ооветских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 07.03.8(51 л 3Н 02 Р 9/4Н 021 3/00 сударственнын комитет СССР о делам изобретений и открытий(54) АВТОНОМНА СТАБИЛ ИЗИР СТЕМА ПИТАНИ НОЙ ЧАСТОТЫ тор, рассчитан ьной частоте в размеры в св ьшения расче ировать увели росте частоть нальным уве асио формуле что генер максимал вышенные стью уме 5 Ком пентации при пропорцио ния, Согл ныи на работу при ращения, имеет заязи с необходимотного значения Х. чение углов комму- генератора можно личением напряжеАО к где у 21,т 15 Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования в автономных источниках электропитания с повышенными требованиями к качеству электроэнергии.Известна автономная система питания стабилизированной частоты 11.Система содержит высокочастотный генератор с регулятором возбуждения с приводом переменной скорости, статический преобразователь частоты (СПЧ) с непосредственной связью с системой управления и электромашинный фильтр, состоящий из асинхронного двигателя (АД), пофазно соединенного со статическим преобразователем (АД), и генератора стабильной частоты и напряжения. Стабилизация частоты этого генератора осуществляется с помощью устройства стабилизации частоты. При изменении частоты вращения ВЧ-генератора напряжение на его клеммах поддерживается постоянным путем регулирования тока в обмотке возбуждения.При работе на максимальных частотах рабочего диапазона происходит значительное увеличение индуктивного сопротивления Хи углов коммутации, что в некоторых случаях приводит к срыву нормальной работы преобразователя. Основной же недостаток такой системы заключается в том, - угол коммутации,- ток нагрузки СПЧ,Х - индуктивное сопротивление, Е, - ЭДС (напряжение) генератора, углы коммутации остаются постоянными во всем диапазоне изменения частоты при одновременном возрастании Хи Е,. Однако увеличение напряжения генератора, следовательно напряжения на выходе СПЧ, может привести к насыщению магнитной цепи асинхронного двигателя. Предотвратить насыщение можчо раздуванием размеров АД, что также нежелательно.Целью изобретения является уменьшение массогабаритных показателей системы.Эта цель достигнута в автоматической системе питания стабилизированной частоты, содержащей привод переменной частоты вращения, приводимый им во вращениевысокочастотный генератор с регулятором напряжения, подключенный к нему статический преобразователь частоты с непосредственной связью, состоящий из силового блока и системы управления, асинхронный двигатель, пофазно соединенный со статическим преобразователем, и генератор стабильной частоты, расположенный на валу асинхронного двигателя.Новым в устройстве является то, что система управления статического преобразователя выполнена в виде блоков, один из которых управляет работой преобразователя по мостовой схеме, а другой управляет работой преобразователя по лучевой схеме, а система питания снабжена симисторами, через которые соединены нулевые выводы асинхронного двигателя, а также датчиком частоты высокочастотного генератора, блоком-переключателем и датчиком состояния вен 1 идей, .причем на вход регулятора найряжения высокочастотного генератора включен выход статического преобразователя частоты, блок-переключатель присоединен своими входами к выходам датчика частоты и датчика состояния вентилей, а выходом - к двум блокам системы управления статическим преобразователем частоты, при этом выход блока, управляющего работой статического преобразователя по лучевой схеме подключен к управляющим электродам симисторов, через которые соединены нулевые выводы асинхронного двигателя.На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит приводной двигатель 1, частота вращения которого меняется в широких пределах по случайным законам; на валу приводного двигателя находится высокочастотный генератор 2, питающий силовой блок 3 трехфазного статического преобразователя частоты (СПЧ) с непосредственной связью, выполненный на симисторах 4 - 21 по мостовой схеме, от СПЧ питается асинхронный двигатель 22 (фазные обмотки асинхронного двигателя 22 подключены к выходу статического преобразователя частоты - блоку 3); фазные обмотки 23 асинхронного двигателя 22 объединяются в одну потенциальную точку и изолируются друг от друга с помощью двух симисторов 24 и 25; на валу асинхронного двигателя находится генератор стабильной частоты 26, обеспечивающий потребителя электроэнергией требуемого качества; управление статическим преобразователем частоты осуществляется по мостовой схеме блоком 27, по лучевой схеме - блоком 28 (кроме того, блок 28 осуществляет включение симисторов 24 и 25); датчик частоты 29 высокочастотного генератора 2 определяет, в какой половине диапазона находится частота высокочастотного генератора; закрытое состояние симисторов 5 1 О 15 20 25 30 З 40 45 50 55 60 65 4 - 21 определяется датчиком 30 состояния вентилей; переключение работы статического преобразователя частоты с одной схемы на другую осуществляется блоком переключения 31 в соответствии с частотой высокочастотного генератора 2 - по сигналу с датчика частоты 29 и при выключенном состоянии статического преобразователя частоты - в соответствии с сигналом датчика 30 состояния вентилей; точное поддержание напряжения на обмотках асинхронного двигателя осуществляется с помощью регулятора напряжения 32 током обмотки возбуждения (ОВ) высокочастотного генератора 2.Работа устройства протекает следующим образом.Частота вращения приводного двигателя 1 меняется в широком диапазоне и, следовательно, частота высокочастотного генератора 2 также меняется в широком пределе. При работе высокочастотного генератора 2 в нижнем диапазоне частот, что определяется датчиком частоты 29 статический преобразователь частоты 3 работает по мостовой схеме (в работе находятся симисторы 4 - 21) и управляется от блока 27 управления СПЧ по мостовой схеме. Регулятор напряжения 32 и статический преобразователь частоты 3 поддерживают соответственно номинальные напряжения и частоту асинхронного двигателя 22, а следовательно, и частоту генератора стабильной частоты 26.Как только частота вращения приводного двигателя 1, а следовательно, и частота напр;.жения высокочастотного генератора 2 переходит в верхнюю половину диапазона, что определяется датчиком частоты 29, происходит перевод работы СПЧ (блок 3) на лучевую схему. Это осуществляется следующим образом. По сигналу с датчика частоты 28 статический преобразователь частоты 3, работавший на мостовой схеме, отключается блоком 27 управления статического преобразователя, включенного по мостовой схеме. После закрытия симисторов мостовых схем, о чем сигнализирует датчик состояния вентилей 10, блоком 11 (блоком переключения блоков управления 27 и 28) включается в работу блок управления 28 СПЧ, включенного по лучевой схеме. Статический преобразователь частоты 3 работает по лучевой схеме, В работе находятся симисторы 4 - 6, 10 - 12, 16 - 18 - блока 3 и симисторы 24 и 25. Номинальное значение напряжения и частоты асинхронного двигателя 22, а следовательно, и частоты генератора стабильной частоты, поддерживается соответствующим работе системы в нижнем диапазоне частоты вращения приводного двигателя 1.При переходе СПЧ с мостовой схемы на лучевую коэффициент преобразования СПЧ по напряжению уменьшается приблизительно в 2 раза.811481 Составитель К. фотина Техред И. Пенчко Корректор 3. Тарасова Редактор И. Квачадзе Заказ 513/17 Изд. ЛЪ 215 Тираж 749 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 5 Типография, пр. Сапунова, 2 Таким образом, диапазон изменения на,пряжения ВЧ-генератора, соответствующий диапазону изменения частоты приводного двигателя, благодаря изобретснию снижается вдвое. Соответственно возникает 5 возможность проектировать генераторы с большим значением Хи тем снизить массу и габариты генератора. Формул а изобретенияАвтономная система питания стабилизированной частоты, содержащая привод переменной частоты вращения, приводимый им во вращение высокочастотный генератор с регулятором напряжения, подключенный 15 к нему статический преобразователь частоты с непосредственной связью, состоящий из силового блока и системы управления асинхронный двигатель, пофазно соединенный со статическим преобразователем, и 20 генератор стабильной частоты, расположенный на валу асинхронного двигателя, отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей системы и повышения ее надежности, система управле ния статического преобразователя выпо пнена в виде блоков, один из которых управляет работой преобразователя по мостовой схеме, а другой управляет работой преобразователя по лучевой схеме, а систе. ма питания снабжена симисторами, через которые соединены нулевые выводы асинхронного двигателя, а также датчиком частоты высокочастотного генератора, блоком-переключателем и датчиком состояния вентилей, причем на вход регулятора напряжения высокочастотного генератора включен выход статического преобразователя частоты, блок-переключатель присоединен своими входами к выходам датчика частоты и датчика состояния вентилей, а выходом - к двум блокам системы управления статическим преобразователем частоты, при этом выход блока, управляющего работой статического преобразователя по лучевой схеме, подключен к управляющим электродам симисторов, через которые соединены нулевые выводы асинхронного двигателя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке2549696/24-07, кл. Н 02 Р 9/42, 1977.

Смотреть

Заявка

2748728, 09.04.1979

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Г-4884

ЗАГОРСКИЙ АНАТОЛИЙ ЕВСЕЕВИЧ, БЕЛОНОВСКИЙ ВИКТОР АНАТОЛЬЕВИЧ, КРИКУНЧИК ГРИГОРИЙ АБРАМОВИЧ, МАЙОРОВА НИНА МИХАЙЛОВНА

МПК / Метки

МПК: H02P 9/42

Метки: автономная, питания, стабилизирован-ной, частоты

Опубликовано: 07.03.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-811481-avtonomnaya-sistema-pitaniya-stabilizirovan-nojj-chastoty.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Автономная система питания стабилизирован-ной частоты</a>

Похожие патенты