Электромашинный каскадный валогенератор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 74 9) . (11) З(5 Е ИЗОБР СПИ Н АВ ТОРС по-.не- . СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ:И ОТКРЫТИЙ(71)Новосибирский институт инженеровводного транспорта(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 334629, кл. Н 02 Р 9/46, 1969.. ВАЛОГЕНЕРАТОР, состоящий из двух .синхронных генераторов, переключаемого выпрямителя., эталона частоты,о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с"целью улучшения гармонического состава вырабатываемой электроэнергиии првышения надежности, устройствоснабжено асинхронной муфтой, с:мощью которой один синхронный ге ратор соединен с первичным двигателем, а другой синхронный генератор связан с первичным двигателем жестко, на статорах каждого генератора уложены по три трехфазные обмотки, принадлежащие разным генераторам, обмотки соединены последовательно и подключены к переключаемым выпрямителям, число которых выбрано равным числуфаз синхронного генератора, управляющие входы каждого выпрямителя соедннень 1 с эталоном частоты, вы" ходы связаны с концами трехфазных обмотоК асинхронной муфты, а начала этих обмоток соединены с шинами.2. Валогенератор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что,.входы до- р полнительно введенного датчика частоты присоединены. к фазным обмоткам асинхронной муфты скольжения и эталону частоты, а выход датчика частоты связан с управляемым выпрямителем и через него с обмоткой воз- Я буждения асинхронной муфты.ЮИзобретение относится к устройствам для генерирования электрической энергии переменного Фока стабилизированных параметров при переменнойскорости вращения первичного двигателя, 5Известно устройство для полученияпеременного тока стабилизированныхпараметров при переменной скоростивращения, содержащее асинхронныйгенератор с источником реактивнойэнергии ( конденсаторы 1, подключенным к роторной обмотке, дросселинасыщения, переменные резисторы иисточник регулируемого постоянногонапряжения 1 3.15Однако укаэанное устройство имеетпотери активной мощности, пропорциональные, скольжению, и выделяемые,на резисторах, включенных в цепьротора. устройство не может считаться автономным, так как для управления дросселями насыщения требуется независимый источник постоян,ного тока,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является:электромашинный каскадный валогенератор, состоящий из двух синхронныхгенераторов, переключаемого выпрями-,;теля и эталона частоты, источникатрехфазного переменного тока, стабилизированной частоты 23.Основной недостаток такого устройства заключается в необходимостиисточника трехфазного переменного,тока стабилизированной частоты питания обмоток возбуждения, при этомвырабатываемая электроэнергия содержит высшие гармоники.Цель изобретения - создание авто,номного электромашинного каскадного 4 Овалогенератора переменного тока стабилизировангых параметров с улучшенным гармоническим составом вырабатываемой электроэнергии и повышеннойнадежностью. 45Поставленная цель достигается тем,что электромашинный каскадный вало-генератор состоит из двух синхронныхгенераторов, асинхронной муфты скольжения, переключаемого выпрямителя,эталона частоты, датчика частоты,управляемого выпрямителя и снабженасинхронной муфтой, с помощью кото-рой один синхронный генератор соединен с первичным двигателем а другой синхронный генератор связан спервичным двигателем жестко. На статорах каждого генератора уложены потри трехфазные обмотки, принадлежащие разным генераторам, обмоткисоединены последовательно и подключены к переключаемым выпрямителям,число которых выбрано равным числуФаз синхронного генератора, управля-ющие входы каждого выпрямителя сое".динены с эталоном частоты, выходы 65асвязаны с концами трехфазнь с обмоток ,асинхронной муфты, а начала этих обмоток соединены с шинами.Кроме того, входы дополнительно введенного датчика частоты присоединены к фазным обмоткам асинхронной муфты скольжения и эталону частоты, а выход датчика частоты связан с уп" равляемым выпрямителем и через него с обмоткой возбуждения асинхронной муфты.На Фиг. 1 представлена принципиальная схема электромашинного каскадного валогенератора; на фиг. 2 - схе. ма соединения обмоток генераторов ф на фиг. 3 - кривые напряжения.Синхронный генератор 1 жестко связан с валом первичного двигателя 2, а синхронный генератор 3 - с валом генератора 1 через асинхронную муфту скольжения 4. Последовательно соединенные трехфазные обмотки разных генераторов подсоединены к входу переключаемого выпрямителя 5, а вы- ход этого выпрямителя через трехфазную обмотку муфты 4 и выключатели б и 7 присоединен к шинам 8. Частота напряжения валогенератора контролируется и поддерживается постоянной с помощью датчика частоты 9, который управляет током в обмотке возбуждения муфты 4 через управляемый выпрямитель 10 и эталон частоты 11, который зада. ет частоту переключения переключаемого выпрямителя 5.(вход 12 ), Напря,жение поддерживается регулятором напряжения 13. На Фиг. 2 представлена схема соединения обмоток генераторов 1 и 3 между собой, с переключаемым выпрямителем 5 и с трехфазной обмоткой муфты 4. Статор каждого генератора имеет три трехфазные обмотки 14-19, ,Оси одноименных Фаз обмоток каждого генератора совпадают между собой, у генератора 1 все три Фазных обмот ки соединены звездой. Фазы трехфазных обмоток 17-19 статора генератора 3 включены последовательно в цепи обмоток генератора 1, причем к фазам обмотки 14 присоединяются одноименные Фазы обмотки 17, к Фазам обмотки 15 - фазы обмотки 18 со сдвигом 1 на 120 ф, а к фазам обмотки 1 б - Фазыобмотки 19 со сдвигом на 240 О. Переключаемый выпрямитель 5 состоит из трех мостовых схем выпрямления 20, 21 и 22, каждая из которых содержит по шесть симметричных тиристо,ров. К каждой мостовой схеме подключены последовательно соединенные пары обмоток генераторов 1 и 3. Мостовые схемы соединены между собой звездой и включены последовательно с тремя фазными обмотками 23, 24 и 25 асинхронной муфты скольжения 4 и подключены к шинам 8.ыая гармоника этой ЭДС может быть записана какl"1- г гх 1 Совокупность ЭДСОН,е образует симметричную трех 7 аэйую систему, которая соединяется звездой,Частота скольжения асинхронной муфты 4 равна Й., - юг, тогда частота ЭДС в фаэных обмотках муфтыофц,= Рм (Я -Я ), ( 57 где Р - число пар полюсов муфты, Частота ЭДС генераторов 1 и 3(1 Ь)ог=рга ("ч) где р - число пар полюсов генератора 1, р - число пар полюсов генератора 3.Частота выходной ЗДС переключаемого выпрямителя "1-ог РРг 2 ---- щ .При равенстве р и р получаемою: - (Я Я ) (19Частота ЭДС в фазнык обмотках муфты равна частоте выходной ЭДС пере"ключаемого выпрямителя, равенствоначальных фаз обеспечено соответствующим расположением фаэных обмотокмуфты относительно обмоток генератора3. ЭДС фаэных обмоток муфты представлены на фиг. 3 кривыми 30, 32, 34,Поскольку частоты и начальные фазыЗДС муфты и переключаемого выпрямителя равны, то фазные обмотки муф ты включены последовательно с фазами переключаемого выпрямителя и подключены к шинам 8 через выключателиб и 7. Коммутация переключаемоговыпрямителя 5 осуществляется с помо щью эталона частоты 11. Постоянноенапряжение на шинах поддерживаетсяс помощью регулятора напряжения 18путем воздействия на токи возбуждения синхронных генераторов 1 и 3.Предлагаемый электромашинный каскадный валогенератор обладает по. сравнению с прототипом улучшенным гармоническим составом вырабатываемойэлектроэнергии, объясняемым Исключением полупроводниковых инвертирующихустройств, существенно искажающимформу тока, повышенной надежностью,получаемой за счет замены сложногоинвертирующего устройства асинхронной электромагнитной муфтой.