Электрическая система для испытания генераторов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Кировский политехнический институт(54)(57) 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГЕНЕРАТОРОВ, соДеР.- жащая испытываемый генератор .тока., : выходные выводы которого связаны через преобразователь с приемной.сетью постоянного тока, о т л и " ч а ю щ а я с й тем, что, с целью повышения точности задания характеристик нагрузки при испытаниях путем обеспечения активного характера и линейности системы, преобразова-. тель выполнен по однотактной схеме с. трансформатором, в цепь,первичной обмотки которого включен йоследовательно управляемый:ключ, а в цепь. вторичной обмотки - диод, причем коэффициент трансформации тра 1 гсфорМа тора выбран меньше отношения напряжения приемной сети к максимальномч напряжейию генератора.2. Электрическая система по и.д о т л ич а ю щ а я с я тем, что преобразователь выполнен многофазным.,рФСистема (фиг.1) содержит испытываемый генератор 1 постоянного .тока или генераторпеременного тока, подключенный через выпрямитель, фильтр 2, приемную сеть 2 постоянного тока потребляющую энергию нагрузки генератора.1 Сеть может питать приводной двигатель испытываемого генерато 2 а или тиристорный инвертор подключенный выходом к трехфазной сети. Между генератором и приемнОЙ сетью включен преобразователь, содержащий трансформатор, первичная обмотка которого 4 через управляемый ключ 5 подключена к выходу фильтра, а вторичная обмотка 6 через диод 7 подключена к приемной сети 3. Блок . 8 управления, к выходам котороГр подключены управляющие входы 60 Изобретение относится к электроттехнике и может быть использовано,в электрических системах для испыта;,ния генераторов постоянного или переменного тока.1Известны нагрузочные устройствадля испытания, генераторов, выпол;ненные в виде статических "преобразователей 13Для повышения КПД системы выходпреобразователя, наиболее близкогок изобретению, соединяют с приемнойсетью постоянного. тока, в которуюрекуперируется энергия нагрузкигенератора,частично используемаядля питания электродвигателя, приводящего генератор во вращение 2).При использовании для .этой целиобычных преобразователей не обеспе"чивается иммитация .линейной быстро"изменяемой нагрузки, позволяющейиспытывать генераторпеременноготока с выпрямителем на выходе безискажения формы кривой его выходного напряжения.Цель изобретения - повышениеточности задания характеристик нагрузки при испытаниях путем обеспечения активного характера и линей"ности нагрузки системы.Указанная цель достигается тем,что в электрической системе для испытания генератора тока, выходные выводы которого связаны с приемнойсетью постоянного тока, преобразова 1тель выполнен по однотактной схемес трансформатором, в цепь первичной.обмотки которого включен последова.тельно управляемый ключ, а в цепьвторичной обмотки - диод, причемкоэФфициент трансформации трансформатора выбран меньше отношения максимального напряжения приемной сети кмаксимальному напряжению генератора,Преобразователь может быть выполнен многофазным,На фиг.1 показана принципиальнаясхема; на фиг.2 - диаграмма токов. всех ключей обеспечивает коммутацию каждого ключа со скважностью и ваайм- ный сдвиг по фазе сигналов, управляемых ключами.1 Система работает следующим обра"зом,Когда ключи 5 открыты, происходит возрастание тока в первичной обмотке трансформатора по линейному, закону (фиг.2). При этом напря 10(жение на обмотке 6 в сумме с напряаением сети 3 запирает диод 7. При .запирании.ключа 5 напряжение наобмотке б изменяет знак и увеличи-/вается до тех пор пока не откроется,циод 7. В сеть 3 начинает постУпатьток. Энергия, запасенная в трансформматоре, отдается в сеть 3. Ток вовторичной обмотке снимается по линейному закону. В некоторый моментключ открывается снова, диод 7 закрывается и в .трансформаторе начинает накапливаться энергия. Закрыва"ние другого ключа, приводит к тому,что соответствующая ему схема продо окает отдавать энергию в сеть 3.Из диаграммы тока первичнойцепи 1 и тока вторичной цепи,(фиг.2) видно, что преобразовательработает в режиме прерывистых токов,т.е.- за время выключенного состоя-,ния ключа (интервал Т/2.Т) токспадает от максимального значения,1 до нуля. Период коммутацииключа Т выбирается намного (поменьшей мере на порядок) меньше35 периода изменения напряжения на вы,ходе испытываемого генератора 1 1(когда он является генератором пере"менного тока) . Поэтому скоростьнарастания тока 11 определяется40 мгновенным значением напряжения навыходе генератора О,( Время открытого состояния ключа на интервале .О-Т/2 равно времени закрытого состояния ключа на интервале Т/2"Т. Максй"45 мальный ток первичной цепиОтм 21,где,Ц - йндуктивность первичной це 50 пи трансформатора.Максимальный ток вторичной цепиф2 И 1 м% 1 м К11 %ф.55 гдеК р - -" коэффициент трансформациитрансформатора,Эквивалентное сопротивление нагру рузки генератора й равно отношению напряжения У к среднему значению потребляемого преобразователем тока, т.е. с учетом (1)42 щвьй = - ,= = - (э)нмт1 ОЗЗЭ 95 3Из (3) следует, что эквивалентное сопротивление нагрузки Йн не зази- сит от напряжения 0 , т.е. является линейным и имеет чисто активный характер,Для обеспечения режима прерывис-.тых.токов должно выполняться условиеспада тока .12 до нуля за время,меньшее, Т/2. Время спада тока 1 гобозначенное на фиг,2 черезопределяется величиной напряжения .приемной .сети 3, обозначаемой, Ог,а именно с учетоМ. (1) и (2)-- к, (4) 15З (,( 01 та 1 02 Ог тР 2)г(трПри максИмальном значении напряженияО время 1 должно быть меньше Т/2,Следовательйо, согласно (4) козффи,циент трансформации должен сдбтветствовать неравенству(Ч2что является .необходимым условием нормальной работы предлагаемой системыефЛинейный и активный характер: нагрузки генератора обеспечивает его испытания без искажения формы кривой выходного напряжения и точное задам ние коэффициента мошности:равным единицеПРИ много 4 азном выполнении преобразователя сохраняются все рассмотренные соотношения не уменьшаются габариты входного фильтра 2 при данных пульсациях напряжения на выходе генератора.1033995 Редакто илипенко ак каз 561 ВНфилиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул тная, 4 9/49ИИПИ Фоеударствпо делам изоб035, Москва, Жставитель В,Моинхред В.Далекорей Корректо краж 710 Подписноенного комитета СССРееений и открытий5, Раущскаи наб., д. 4/