Автономная система энергоснабжения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зш Н 02 Р 9/30 ТЕНИ ЯЛИКА".ЯЩ У СВИДЕТЕЛ ВТОРС СИСТЕМА ЭНЕРГО- я синхронный гетока, к выводам рого подключены ого тока и чевыпрямительный тоянного тока, суммирующий входом связан аж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО(72) А.Г. Косневич, Н.Т. Кротов, О.л. Бурлаков и В.А. Бурнягин (53). 621.313.12.025.07(088.8) (56) 1. Злочевский В,С, Системы электроснабжения пассажирских самолетов. М., "Машиностроение", 1977, с. 113.2. Злочевский В,С. Системы электроснабжения пассажирских самолетов, И., "Машиностроение", 197, с. 119.3. Авторское свидетельство СССР В 980242, кл. Н 02 Р 9/30, 1981,(54)(57) АВТОНОМНАЯ СНАБЖЕНИЯ, содержащ иератор переменного якорных обмоток кот потребители перемен рез трансформаторно блок потребители по регулятор напряжени .узел которого первым,.БО 1117816 А с выводами якорных обмоток черездатчик текущего значения, второйинвертирующий вход соединен черезмасштабирующий делитель с выходомтрансформаторно-выпрямительного блока, третий инвертирующий вход соединен с выходом формирователя среднего значения напряжения, вход измерительноготрансформатора связан свыводами якорных обмоток, выходсумматора через Формирователь пилообразного сигнала соединен с одним входом блока сравнения, к другому входу которого подключен источник опорного сигнала, а выходчерез усилитель соединен с обмоткойвозбуждения синхронного генератора,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения точности поддержания напряжения при наличии широкогоспектра искажения, между выходомизмерительного трансФорматора ивходом формирователя среднего значения напряжения установлен загрдающий Фильтр по основной гармонике.1117816 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах энергоснабжения, преимущественно в авиационных, где для питания потребителей от одного источника используется электроэнергия постоянного и переменного тока, причем мощность потребителей постоянного тока соизмерима или превышает мощность потребителей перемен-, 10 ного тока и носит ярко выраженный нелинейный характер.Известна автономная система энергоснабжения, содержащая синхронный генератор, к выводам якорной цепи 15 которого подключены нагрузка переменного тока и через выпрямитель нагрузка постоянного тока. ИэмеритЕльный вход регулятора напряжения включен на вход нагрузок перемен ного тока, выход регулятора соединен с обмоткой возбуждения генератора Я .Недостатком этой энергосистемы является низкая точность поддержа ния напряжения на стороне постоянного тока, так как измерительный орган регулятора не может воспринимать искажения, определяемые комму. тацией вентилей силового выпрями- . З 0 теля и падение напряжения в трансформаторно-выпрямительном блоке и проводах сети постоянного тока.Известна энергосистема, которая имеет аналогичную с первой структу 35 ру силовой части, но измерительный вход регулятора напряжения включен на вход нагрузки постоянного тока Т . Регулятор обеспечивает приемле мое качество электроэнергии постоянного тока, но не обеспечивает питание потребителей переменного тока стабильным напряжением. Это вызвано тем, что измерительный орган регулятора воспринимает искажения силового выпрямителя, поэтому иэ-за наличия фильтров регулятор изменяет ток возбуждения пропорционально средневыпрямленному значению, которое 50 при наличии искажений формы кривой генератора сильно отличается от эффективного значения, требуемого нагрузками переменного тока.Наиболее близким техническим ре шением к изобретению является автономная система энергоснабжения, содержащая синхронный генератор, к выводам якорных обмоток которого подключаются потребители переменного тока и через трансформаторновыпрямительный блок потребители постоянного тока. Регулятор напряжения имеет в своем составе сумматор, первый вход которого соединен с якор- . ными выводами через датчик текущего значения напряжения и корректирующий узел, второй инвертирующий вход соединен с теми же выводами якорных цепей через канал компенсации, выполненный в виде последовательно соединенных измерительного трансформатора, частотного. дис-.- криминатора и формирователя среднего значения напряжения, а третий инвертирующий вход через масштабирующий делитель напряжения соединен с выходом трансформаторно-выпрями- тельного блока, выход сумматора связан через формирователь пилообразного сигнала с одним входом компаратора, другой вход которого подключен к источнику эталонного сигнала, выход компаратора через усилитель соединен с обмоткой возбуждения синхронного генератора 131 .Наличие дополнительного канала компенсации с частотным дискриминатором и связи с выходом трансформа- торно-выпрямительного блока позволяет обеспечить высокую точность поддержания напряжения на обоих потребителях, но только в том случае, когда известна периодичность и величина включения импульсной нагрузки постоянного тока. При переменной скважности и сильной нелинейности характера тока нагрузки постоянного тока это устройство не обеспечивает требуемое качество электроэнергии. Целью изобретения является повышение точности поддержания напряже" ния при наличии широкого спектра искажений.Поставленная цель достигается тем, что в автономной системе энергоснабжения, содержащей синхронный генератор переменного тока, к выводам якорных обмоток которого подключены потребители переменного тока и через трансформаторно-выпрямительный блок потребители постоянного тока, регулятор напряжения, суммирующий узел которого первым входом связан с выводами якорных обмоток через датчик текущего значения, второй ин3 111 вертирующий вход соединен через масштабирующий делитель с выходом трансформаторно-выпрямительного блока, третий инвертирующий вход соединен с выходом Формирователя среднего эна чения напряжения, вход измерительного трансформатора связан с выводами якорных обмоток, выход сумматора через формирователь пилообразного сигнала соединен с одним входом блока 1 О сравнения, к другому входу которого подключен источник опорного сигнала, а выход через усилитель соединен с обмоткой возбуждения синхронного генератора, между выходом измери тельного трансформатора и входом Формирователя среднего значения напряжения установлен заграждающий фильтр по основной гармонике.На чертеже приведена блок-схема авщ тономной системы энергоснабжения.Синхронный генератор 1 выводами якорных обмоток соединен с потребителями переменного тока и через трансФорматорно-выпрямительный блок 2 с 25 потребителями постоянного тока. Регулятор напряжения 3 измерительной цепью, состоящей из датчика 4 , текущего значения напряжения и корректирующей цепочки 5, соединен с 5 О первым входом суммирующего узла 6 и якорными обмотками генератора. Второй инвертирующий вход суммирующего узла 6 через масштабирующий делитель 7 напряжения соединен с выходом35 трансформаторно-выпрямительного блока 2. К третьему, также инвертирующему входу суммирующего узла 6, подключена компенсирующая цепь, выполненная на последовательно соединен 40 ных между собой Формирователе 8 среднего значения напряжения, заграждающем фильтре 9 по основной гармонике и измерительном трансформаторе 10, вход которого соединен с якор 45 ными обмотками синхронного генера.тора. Выход суммирующего узла 6 соединен с входом формирователя 11 пилообразного напряжения, выход которого подключен к одному из входов50 блока 12 сравнения, к другому входу которого подключен источник 13 опорного сигнала. Выход формирователя 11 сравнения через усилитель 14 связан с обмоткой возбуждения синхронного генератора 1. Устройство работает следующим образом,7816 4Работа энергосистемы в режиме медленно изменяющихся и линейных по характеру потребляемого тока нагрузокне отличается от работы типовых регуляторов, имеющих такую же структуру.Из-за отсутствия спектра высших гармонических в кривой синусоидальногонапряжения генератора переменного тока канал компенсации, выполненный наизмерительном трансформаторе 10, заграждающем фильтре 9 и формирователе 8 среднего значения, подключенный к третьему инвертирующему входусуммирующего узла 6, не оказывает .влияния на работу регулятора, таккак основная гармоника на этот входне приходит,При включении по цепи постоянноготока нелинейной нагрузки с нелинейным характером и произвольной цикличностью коммутации, например, емкостных накопителей, в кривой переменного тока генератора 1 возникаетширокий спектр высших гармонических,приводящий к резкому снижению точности регулируемого напряжения. Притаких нагрузках на входах суммирующего узла 6 действуют три входныхсигнала. На первом, прямом входе,действует синусоидальное напряжениес выхода корректирующей цепи 5 о текущем значении напряженияпеременного тока генератора 1, на второйинвертирующий вход суммирующего узла 6 подается сигнал с выхода масштабирующего делителя 7 напряжения,вход которого подключен к выходутрансформаторно-выпрямительного бло-,ка 2. Этот сигнал содержит информацию о текущем значении напряжениявыпрямленного тока потребителей постоянного тока, т.е. сигнал, содержащий в себе весь спектр высших гармонических, содержащийся в кривойнапряжения при включении нелинейнойнагрузки. Воздействие только этихдвух напряжений приводит к появлению ошибки регулирования. Для компенсации этой ошибки на третий инвертирующий вход подается сигнал с выхода узла 8, который за счет наличия заграждающего Фильтра по основной гармонике содержит информациюо величине ошибки, возникающей прирегулировании от сигнала, снимаемого с делителя 7. Вычитание сигналоввторого и третьего входа из сигнала первого входа суммирующего узлаМариекнцкаи КарцекнцкокЗлектроэиереии злетпроэиергии3 д)азнаго аостаянноаалеремениого жака щока тель А. ЛебедевЗ,Палий оста ехре Редактор Т, Кугрыш Обру ректо 666венного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д. каз 7274/42 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 3035, Москва, Ж одписно иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна 5 11 6 позволяет получить на выходе суммирующего узла 6 более точную информацию. Сигнал с выхода суммирующего узла 6 преобразуется формирователем 11 в пилообразное напряжение, сравнивается на блоке 12 сравнения с величиной опорного сигнала источника 13, где вырабатывается управляющий сигнал для усилителя 14 мощности и 17816 6подается на обмотку возбуждения гене, ратора 1. Предлагаемая автономная системаэнергоснабжения позволяет повыситьточность регулирования напряженияна шинах постоянного и переменноготоков, чем увеличивает надежность исрок службы работы потребителей.