Автономная система энергоснабжения

А СОЮЗ СОВЕТСНИХаамчиРаесицпРЕСПУБЛИН 0% 01) Н 02 Р 9/00; Н 02 К 19/36 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГ 1 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексного электрооборудования(56) 1. Патент США У 3025450,кл. 322-28, 1962. 2. Авторское свидетельство СССР В 522011, кл, Н 02 К 19/36, 1971.3, Технические условия на генераторы серии ОС. ТУ 16-512.266-78, завод "Армэлектро", Ереван, 1978.(54)(57) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ, содержащая синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной якорной обмоткой, выполненной на утроенное число пар3полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления, два ограничителя тока идва выпрямителя, причем рабочая обмотка дросселя насыщения через первый ограничитель тока подключенапараллельно дополнительной якорнойобмотке генератора и через первыйвыпрямитель параллельно обмотке возбуждения генератора, вход переменного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорнойобмотки генератора через второй токоограничивающий элемент, а выходпостоянного тока этого выпрямителясвязан с обмоткой управления дросселя насыщения о т л и ч а ю щ ая с я тем., что, с. целью упрощения иснижения стоимости, в нее дополнительно введен третий выпрямитель,вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а выход постоянного тока подключен согласно и параллельновыходу второго выпрямителя.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тока возбуждения синхронных генераторов с возбуждением от высших гармоник поля, применяемых в стационарных и передвижных автономных электроустановках.Известны автономные электроустановки, в которых генераторы снабжены дополнительной якорной обмоткой, вы Ополненной по сравнению с основной якорной обмоткой на утроенное число полюсов, выводы которой через выпря митель связаны с обмоткой возбуждения. В дополнительной обмотке индук тируется ЭДС тройной частоты как от . поля индуктора, так и от полей продольной и поперечной реакции якоря. В результате этого ЭДС дополнитель-. ной обмотки имеет характеристики, 20 близкие к регулировочным И .Недостатком этой энергосистемы является низкая точность регулирования, так как при изменении коэффициента мощности нагрузки пронорци ональность регулирования нарушается, для повышения точности требуется применение регулятора напряжения, что усложняет систему.Известна автономная система элект-З 0 роснабжения, в которой дополнительная и основная обмотки генератора через выпрямители параллельно и согласно связаны с обмоткой возбуждения, что улучшает регулировочную способность системы 2.35Однако эта система применяется тогда, когда мощность дополнительной обмотки при холостом ходе генератора достаточна для обеспечения требуемого тока возбуждения.При оптимальной, с учетом всего комплекса предъявляемых требований, разработке автономных систем электроснабжения, возбуждаемых от третьей гармоники поля, мощность дополни тельной обмотки при холостом ходе получается относительно большей, чем при номинальной нагрузке генератора, Это приводит к тому, что при само- возбуждении точность поддержания на 50 пряжения генератора не соответствует требованиям стандартов. Для поддержания напряжения с требуемой .точностью применяют корректор напряжения55 Наиболее близким техническим решением к изобретению является автономная система энергоснабжения, содержащая синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной, выполненной на утроенное число пар полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления, для ограничителя тока и два выпрямителя, причем рабочая обмотка дросселя насыщения через первый ограничитель тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель параллельно обмотке возбуждения генератора, вход переменного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки генератора через второй токоограничивающий элемент, а выход постоянного тока этого вйпрямителя связан с обмоткой управления. дросселя насыщения.Корректор включает в себя магнитный усилитель, что обеспечивает автоматическое поддержание напряжения генератора с необходимой точностью в широком диапазоне изменения (ограничителем тока - потенциометром уставки) установленного напряжения независимо от теплового состояния генератора и температуры окружающей. среды 3.Однако наличие корректора напряжения значительно усложняет устройство, повышает его стоимость.Целью изобретения является упрощение автономной системы энергоснабжения и снижение ее стоимости. Поставленная цель достигается тем, что в автономную систему энергоснабжения, содержащую синхронный генератор с основной якорной обмоткой и дополнительной якорной обмоткой, выполненной на утроенное число пар полюсов по отношению к основной якорной обмотке, дроссель насыщения с рабочей обмоткой и обмоткой управления, два ограничителя тока и два выпрямителя, причем рабочая об" мотка дросселя насыщения через первый ограничитель тока подключена параллельно дополнительной якорной обмотке генератора и через первый выпрямитель па" раллельно обмотке возбуждения генератора, вход переменного тока второго выпрямителя соединен с выводами основной якорной обмотки .генератора через второй токоограничивающийэлемент, а выход постоянного тока выпрямителя связан с обмоткой управления дросселя насыщения, дополнительно введен третий выпрямитель, вход переменного тока которого связан с выводами дополнительной якорной обмотки, а выход постоянного тока подключен согласно и параллельно выходу второго выпрямителя.На чертеже приведена принципиаль ная схема автономной системы энергоснабжения.Автономная система энергоснабжения состоит из синхронного генератора 1, на магнитопроводе якоря кото рого совместно расположены основная якорная обмотка 2 и дополнительная якорная обмотка 3, выполненная на утроенное число нар полюсов по отношению к основной обмотке 2. Об мотка 4 возбуждения генератора через первый выпрямитель 5 и токоограничивающий элемент 6 подключена к выводам дополнительной якорной обмотки 3. Параллельно входу переменного тока 25 выпрямителя 5 включена рабочая обмотка 7 дросселя 8 насьпцения, обмотка 9 управления которого через второй выпрямитель 10 связана с выводами основной якорной обмотки 2 син- З 0 хронного генератора через токоограничивающий элемент 11. Дополнительный выпрямитель 12 входом переменного тока соединен с дополнительной обмоткой 3, а выходом постоянного то 35 ка подключен параллельно второму выпрямителю 10 через согласующий резистор 13.Устройство работает следующим образом.При работе генератора 1 дополнительной обмоткой 3 обеспечивается ток по обмотке 4 возбуждения через токоограничивающий элемент 6 и выпрямитель 5.Ток, протекая от основной обмотки 2 через выпрямитель 10 и по обмотке 9 управления дросселя 8 насыщения, вызывает ток в обмотке 7 переменного тока дросселя, следователь 50 но, и в дополнительной обмотке, создавая в последней падение напряжения. Независимо от величины ЭДС дополнительной обмотки это падение не изменно, поскольку при данной уставке напряжения практически неизменен55 и гок ьт основной обмотки. Фактически получено уменьшение напряжения дополнительной обмотки при холостом ходе относительно большее,чем при нагрузке генератора, т.е. происходит приближение формы характеристик дополнительной обмотки к регулировочным характеристикам генератора. В обмотке управления дросселя с подмагничением токоограничивающим элементом 11 устанавливается такой ток, при котором напряжение генератора при холостом ходе и номинальной нагрузке выравниваются. В дальнейшем iри эксплуатации параметры этого элемента изменению не подлежат.Подключение дополнительной обмотки через выпрямитель 12 к обмотке 9управления дросселя 8 позволяет получить необходимые уставки напряжения и компенсировать его тепловые уводы изменением сопротивления согласующего резистора 13.Возможно подключение выпрямителя 10 с переменной стороны на еще одну дополнительную согласующую однофазную якорную обмотку, выполненную по шагу основной обмотки и расположенную на том же магнитопроводе. Выпрямитель 12 обеспечивает тот же эффект регулирования, что и при подключении к основной обмоткеВыпрямитель 12 можно подключить либо к дополнительной обмотке 4, либо на входе и выходе токоограничивающего элемента б.Таким образом, выполнение автономной энергосистемы по данному изобретению позволяет привести характеристики дополнительной обмотки в соответствие с регулировочными характеристиками генератора, а введенный третий выпрямитель позволяет получить необходимые уставки напряжения,компенсировать тепловые уводы генератора и полностью использовать преимущество дополнительной якорнойобмотки на утроенное число полюсов,заключающееся в ее регулировочнойспособности,Указанное выполнение автономной энергосистемы позволяет исключить из системы регулирования сложный корректор с магнитным усилителем, что значительно упрощает энергосистему и снижает ее стоимость.. Тирак 666 ПодписноНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 7274/4 город, ул. Проектная,Патент илиал Составитель А, Лебедев едактор Т. Кугрышева Техред Л.Микеш Корректор А. Обручар.