Электроэнергетическая установка

(23) Приоритет 0 публиковано 23.05.82, Бюллетень М 19Дата опубликования описаиия 23,05.82 по делам изобретений и открытий(71) Заявите ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКА ТАНО 2 о тока, причем одни защиты от обрат якорные зажимы соединены пряжения о из кото ераторовляторы на ежду собои, и р нераторов, оди х включен на аж напряжение соответствую В таких установках генератора.тся знакочув ствительные органы,для равномерного раски между генератора азначениые пения нагру пр и( Изобретенв относится к электротехнике и предназначено для обеспеченияустойчивой параллельной работы нескольких генераторов постоянного тока,Известны электроэнергетические установки, содержащие генераторы постоянного тока, в которых устойчивая параллельная работа обеспечивается с помощьюспециальных уравнительных цепей ибалластных сопротивлений 1;Однако обеспечивая устойчивую парал 10лельную работу генераторов, такие электроустановки имеют значительные потеримощности (до 10%) на балластных сопрстивлениях, а необходимость введения спе 15циальных уравнительных цепей затрудняет,а в некоторых случаях делает невозможным включение на параллельную работугенераторов постоянного тока, разнесенных в пространстве.Наиболее близкой к предлагаемой является электроэнергетическая установкасодержащая генераторы постоянного тока,включенные параллельно через вентили Сднако известное устройство практически не может обеспечить устойчивой параллельной работы генераторов при различных частотах вращения роторов, что особенно сказывается при резком измене;- нии частоты вращения одного или нескольких генераторов электроустановок, Кроме того, в известных электроустановках не исключается необходимость введения дополнительных гальванических связей между регуляторами напряжения,. Причем с увеличением числа работающих генераторов (больше 3) резко возрастает количество связей между регуляторами напря 930491жения, а следовательно, уменьшаютсяпоказатели надежности электроустановкив целом.Недостатком известных техническихрешений является и то обстоятельство 1 3что схемное и конструктивное исполнениерегуляторов напряжения .зависит от расположения каждого данного",генераторав системе (изменяется количество гальванических связей), что делает невоз- Оможным использование в системе генераторов с унифицированными регулятораМи напряжения. В известных техническихрешениях сохраняется неравномерностьтока нагрузки генераторов (до 3%), чтоснижает коэффициент использования мощности генераторов в электроустановке.Цель изобретения - повышение устой-чивости параллельной работы несколькихгенераторов различной мощности и повышение коэффициента использования мощности генераторов,Указанная цель достигается тем, чтоэлектроэнергетическая установка снабжена ограничителями тока непрерывногодействия каждого генератора, включенными между другими якорными зажимамигенераторов и вентилями защиты, а двавыхода ограничителя тока подключены крегулятору напряжения. 30Кроме того, ограничители тока непрерывного действия содержат трансформатор тока без сердечника, включенный в плюсовую цепь генератора, выводытрансформатора тока подключены к вы 35прямителю, параллельно зажимам постояного тока которого включены переменныйрезистор, через диод резистора конденсатор и через стабилитрон база-эмиттерный переход управляющего транзистора,коллектор которого соединен с регулятором напряжения.На фиг, 1 показана функциональнаясхема предлагаемой установки, на фиг, 2 схема ограничителя тока для полупровод 45никового регулятора напряжения,Электроустановка содержит несколько генераторов 1, 2 и 3 с обмотками возбуждения и полупроводниковые регуляторы 4-6 напряжения, обеспечивающие поддержание .постоянства напряжения генераторов с точностью + 2%, ограничите ли 7 - 9 тока, которые включены в анод ную цепь разделительных диодов 10- 1 2. Ограничители тока автоматически нижают напряжение генератора при достижении номинальной величины тока нагрузки 13 каждым из генераторов, благодаря чему исключается возможность перегрузки отдельных генераторов,Регуляторы напряжения изменяют токв обмотках возбуждения пропорциональновеличине отклонения напряжения генератора от уровня, заданного первоначальнойуставкой, Это отклонение может быть/вызвано изменениями тока нагрузки генераторов, частоты вращения, температуры окружающей среды,Электроустановка работает следующимобразом.Предположим, что напряжение генератора 1 выше, чем у остальных генераторов в системе. При увеличении нагрузки на электроустановку генератор 1 первым будет отдавать ток в нагрузку. Придостижении током нагрузки величины равной номинальному току генератора срабатывает ограничитель тока, который плавноснизит напряжение генератора 1, обеспечив тем самым защиту генератора от перегрузки и нагружение соседнего генератора, При дальнейшем увеличении тока нагрузки произойдет нагружение соседнегогенератора до номинальной величины ит. д.При потребляемой мощности, равнойсумме мощностей генераторов, все генераторы электроустановки будут нагружены номинальным током, а напряжениена нагрузке снизится до величины, определяемой установкой" напряжения "отстающего генератора",Таким образом, в электроустановкеобеспечивается устойчивая параллельнаяработа без перегрузки отдельных генераторов при коэффициенте использованиямощности генераторов равном 1.Ограничитель тока нагрузки (фиг. 2)состоит из трансформатора 14 тока, выпрямительного моста 15, переменногорезистора 1 6, резистора 17, диода 18,конденсатора 19, стабилитрона 20, резистора 21 и управляющего транзистора22.Ограничитель тока работает следующим образом. Ток нагрузки имеет постоянную и переменную составляющие, причем величина переменной составляющей зависит от величины тока нагрузки, Благодаря этому на вторичной обмотке трансформатора при увеличении тока нагрузки возникает переменное напряжение, которое после выпрямителя 15 прикладывается к стабилит рону. При достижении величины напряже.-.1нкя стабилизации стабилитрона он откры5 9304 вается, При этом по цепи база - эмиттер транзистора 22 потечет ток и он откроет- ся,Эмиттер - коллекторный переход транзистора 22 включается параллельно стабилитрону опорного напряжения в иэмерительном органе регулятора напряже ния. При открывании транзистора 22 стабилитрон шунтируется, что приводит к снижению напряжения на выходе генерв тора. Резистор 16 схемы служит для плавной регулировки величины тока ограничения.Конденсатор 19 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения и обеспечивает защиту от ложных срабатыванийограничителя при резких изменениях нагрузки от 0 до 100%.20Резистор 21 обеспечивает надежное закрытие транзистора 22. Трансформатор тока выполняется без сердечника и конструктивно представляет собой отрезок провода полюсовой цепи генератора, на 25 который поверх изоляции намотана повышающая вторичная" обмотка. Это сделано с целью обеспечения постоянства параметров трансформатора при изменениях тока нагрузки генератора, 30Использование предлагаемой электро- энергетической установки, генераторы которой включаются на параллельную работу через разделительные диоды, а регуляторы напряжения оснашены ограничителями тока непрерывного действия, позволяет обеспечить длительную устойчивую параллельную работу генераторов без применения выравнивающих связей и перегрузки отдельных генераторов. 01 6Формула изобретения1. Электроэнергетическая установка,содержашая генераторы постоянного тока,включенные параллельно через вентилизащиты от обратного тока, причем одниякорные зажимы генераторов соединенымежду собой, и регуляторы напряжениякаждого генератора, один вход каждогоиз которых включен на напряжение соответствующего генератора, о т л и ч а ющ в я с я тем, что, с целью повышенияустойчивости параллельной работы нескольких генераторов различной мощностии повышения коэффициента использованиямощности генераторов, она снабженаограничителями тока непрерывного действия каждого генератора, включеннымимежду другими якорными зажимами генераторов и вентилями защиты, в двавыхода ограничителя тока подключенык регулятору напряжения.2. Установка по и, 1, о т л и ч а -ю щ а я с я тем, что, ограничители тока непрерывного действия содержат трансформатор тока без сердечника, включенный в плюсовую цепь генератора, выводы трансформатора тока подключенык выпрямителю, параллельно зажимампостоянного тока которого включены переменный резистор, через диод рсэистора конденсатор и через стабилитрон базоэмиттерный переход управляюшего транзистора, коллектор которого соединен срегулятором напряжения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бертинов А,Н. Авиационные электрические генераторы. Оборонгиз,1959,с. 571-591.2. Авторское свидетельство СССРМ 687531, кл. Н 02 3 3/46 1977.