Автономная электроэнергетическая установка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Н 9) ЯО Ш 1)4 Н 02 Р 9 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1014453, кл. Н 02 Э 9/04, 1982.Авторское свидетельство СССРУ 511787, кл. Н 02 М 1/10, 1973.(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономнымпервичным источникам питания, иможет быть использовано для электропитания летательных аппаратов при.их обслуживании. Целью изобретенияявляется упрощение конструкции, повышение надежности работы, уменьшение массыи габаритов, повышениеточности поддержания частоты иуменьшение затрат времени на эксплуатацию путем упрощения настройки.Автономная электроэнергетическая установка содержит механически связан1256127 ные с валом двигателя 1 внутреннегосгорания, генератор 2 пост. тока, генератор 3 перем. тока и генераторвозбудитель 4. Регулятор 5 напряжения поддерживает постоянным напряжение на выходе генератора 3 перем.тока путем воздействия на генераторвоэбудитель 4. Корректор 10 частотыподдерживает на заданном уровне частоту перем. тока путем воздействияна двигатель 1 внутреннего сгорания.Обмотка положительной обратной связи (ПОС) магнитного усилителя 12,входящего в состав корректора 10 Изобретение относится к электротехнике, а именно к автономным первичным источникам питания, и может быть использовано для электропитания летательного аппарата при его обслу" живании.Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности рработы уменьшение массы и гаФ1 О баритов, повышение точности поддержания частоты и уменьшение затрат времени на эксплуатацию путем упрощения настройки.На чертеже представлена принципи 15 альная электрическая схема электро- энергетической установки.Автономная электроэнергетическая установка содержит приводной двигатель 1 внутреннего сгорания, генера 20 тор 2 постоянного тока, генератор 3 переменного тока и генератор-возбудитель 4, валы которых связаны с валом приводного двигателя 1 внутреннего сгорания, регулятор 5 напряжения "плюсовой" 6 и "минусовой" 7 выходные выводы которого соединены с обмоткой возбуждения генератора-возбудителя, подсоединенного силовым выходом к обмотке 8 возбуждения генератора переменного тока через вращаю 30 щийся выпрямитель 9, а вход измери 1тельного органа Регулятора напряжения - с силовыми выводами генератора переменного тока, корректор 10 частоты, включающий измерительный ор- З 5 ган 11 частоты, вход которого соединен с силовыми выводами генератора частоты, получает питание от трехпоследовательно соединенных источников напряжения: выпрямительного моста 26 (через потенциометр 29), регулятора 5 напряжения и резистивнойцепочки 22. БлагЬдаря этому обеспечивается ПОС по нагрузке генератора3 перем. тока. ПОС по нагрузке генератора 2 пост. тока обеспечиваетсяза счет того, что при изменении токанагрузки, протекающего по резистивной цепочке 22 изменяются напряжение и ток в цепи ПОС. 2 з.п.ф-лы.1 ил,3 переменного тока, а выход - с входом магнитного усилителя 12, связанного выходом с выводами первой обмотки 13 управления регулятора 14,скорости вращения, имеющего вторуюобмотку 15 управления и связанноговыходом с управляющим входом приводного двигателя 1 внутреннего сгорания, первый 16 и второй 17 силовыевыводы генератора постоянного тока,йсвязанные с первым 18 и вторым 19выводами постоянного тока электроэнергетической установки, цепь положительной обратной связи, включающая переменный резистор 20, подсоединенный первым выводом к первому выводу обмотки 21 положительнойобратной связи магнитного усилителя,резистивную цепочку 22, через которую осуществлена связь первого силового вывода генератора постоянного тока с первым выводом постоянного тока электроэнергетической установки, причем положительный вывод23 резистивной цепочки подключен квторому выводу обмотки 21 положительной обратной связи магнитногоусилителя, а отрицательный 24 - с"плюсовым выходным выводом регулятора напрлжения, "минусовой" вывод 7которого связан с вторым выводом резистора 20, второй вывод 19 постоянного тока.электроэнергетической установки непосредственно связан свторым силовым выводом 17 генераторапостоянного тока,10 3 1256Вторая обмотка 15 управления регулятора скорости вращения подключена между первым 18 и вторым 19 выводами постоянного тока электроэнергетической установки согласно с первой обмоткой управления 13 регулятора скорости вращения через переменный настроечный резистор 25.Выпрямительный мост 26 цепи положительной обратной связи соединен входом с силовыми выводами генератора переменного тока, а отрицательным 27 и положительным 28 выходными выводами - с крайними выводами потенциометра 29, через часть которого, 15 включенную между отрицательным выходным выводом 27 выпрямительного моста и выводом движка потенциометра, связаны второй вывод резистора 20 и, "минусовой" выходной вывод 7 ре гулятора напряжения. Выход магнитного усилителя связан с выводами первой обмотки 13 управления регулятора 14 скорости вращения через дополнительный переменный резистор 30. Силовой вход. регулятора 5 напряжения соединен с силовым выходом генератораподвозбудителя 31, вал которого связан с валом приводного двигателя 1 внутреннего сгорания; 30Автономная электроэнергетическая установка работает следующим образом. Отбор электроэнергии осуществля ется от генератора 2 постоянного тока и генератора 3 переменного газаРегулятор 5 напряжения замеряет напряжение на силовых выводах генератора переменного тока и поддерживает 40 его постоянным, изменяя ток возбуждения генератора 4 возбудителя . Питание обмотки возбуждения генератора-возбудителя 4 осуществляется от генератора-подвозбудителя 31 через регулятор 45 5 напряжения,Для стабилизации частоты переменного тока за счет поддержания на требуемом уровне скорости вращения приводного двигателя внутреннего сгора ния служит корректор 10 частоты.Отклонение частоты от заданного значения воспринимается измерительным органом 11 частоты. Выработанный им сигнал усиливается магнитным уеи лителем 12, который через дополнительный переменный резистор 30 воздействует на первую обмотку 13 управ 127 4ления регулятора 14 скорости вращения.Сигнал управления регулятором скорости вращения равен сумме сигналов,создаваемых независимыми, действующими согласно обмотками 13 и 15 управ- фления. Подключение обмотки 15 управлениячерез первый переменный настроечный резистор 25 непосредственно кисточнику постоянного тока позволяет:существенную часть необходимого сигнала получить минуя корректор частотыот источника электроэнергии мощностькоторого практически не ограниченаПараметры второй обмотки 15 управления и переменного настроечного резистора.25 следует выбирать так, чтобы сигнал обмотки управления 5 былнесколько меньшим требуемого длявоздействия на регулятор 14 скорости вращения сигнала при номинальной скорости вращения приводного двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу.При отклонении скорости вращения приводного двигателя внутреннегосгорания от заданного значения силатока в первой обмотке 13 управления изменяется за счет действия корректора 10 так, что обеспечивается поддержание скорости вращения и, следовательно, частоты переменного тока,на заданном уровне.Питание второй обмотки 15 управления, минуя корректор 10 частоты,способствует уменьшению мощности последнего при этом уменьшаются масса и габариты корректора частоты.Обмотка 21 положительной обратнойсвязи магнитного усилителя получает питание от трех последовательно соединенных источников напряжения: выпрямительного моста 26 (через потениометр 29), регулятора 5 напряжения и реэистивной цепочки 22. Благодаря укаэанной цепи обеспечивается положительная обратная связь по нагрузке генератора 3 переменного тока за счет того, что при увеличении нагрузки генератора переменного тока увеличивается выходное напряжение регулятора 9 напряжения, а следовательно, и ток в обмотке 21 положительной обратной связи магнитного усилителя.Положительная обратная связь по нагрузке генератора 2 постоянного то 1256125ка обеспечивается за счет того, чтопри изменении тока нагрузки, протекающего по резистивной цепочке, изменяется напряжение и ток в цепи положительнй обратной связи, 5Такое выполнение цепи положительной обратной связи позволяет существенно упростить конструкцию и повысить надежность автономной электроэнергетической установки, исключив 1 Оиз нее измерительный орган нагрузкигенератора переменного тока и заменивмощную токовую обмотку в силовой цепи генератора постоянного тока на резистивную цепочку, выполненную, например, в виде электрического провода с определенным активным сопротивлениемВключение в цепь положительной обратной связи части потенциометра, 20подключенного к выпрямительному мосту 26, позволяет получить эфФект масштабирования сигналов по нагрузкегенераторов постоянного и переменного токов и облегчить настройку установки в процессе ее эксплуатации,поскольку снижение мощности приводного двигателя 1 внутреннего сгорания в процессе выработки им моторесурса требует увеличения сигнала положительной обратной связи по нагрузке.Увеличение сигнала положительнойобратной связи по нагрузке генераторов постоянного и переменного тока при сохранении прежнего уровнясигнала в обмотке 21 положительнойобратной связи магнитного усилителяна холостом ходу электроэнергетической установки достигается за счет 40уменьшения напряжения, снимаемого спотенциометра 29 с одновременнымуменьшением величины сопротивленияпеременного резистора 20,Таким образом, введение в цепь 45положительной обратной связи потенциометра 29 с выпрямительным мостом26 при наличии .переменного резистора 20 облегчает настройку электроэнергетической установки в эксплуата ции и позволяет обеспечить высокуюточность стабилизации частоты в процессе всего срока службы электроэнергетической установки.Формула изобретения 55 1. Автономная электроэнергетическая установка, содержащая приводной двигатель внутреннего сгорания генератор постоянного тока, генераторпеременного тока и генератор-возбудитель, валы которых связаны с валомприводного двигателя внутреннего сгорания, регулятор напряжения, "плюсовой" и "минусовой" выходные выводыкоторого соединены с обмоткой возбуждения генератора-возбудителя, подсоединенного силовым выходом к обмотке возбуждения генератора переменноготока через вращающийся выпрямитель,а вход измерительного органа регулятора напряжения - с силовыми выводами генератора переменного тока, корректор частоты, включающий измерительный орган частоты, вход которогосоединен с силовыми выводами генератора переменного тока, а выход - свходом магнитного усилителя, связанного выходом с выводами первой обмотки управления регулятора скорости вращения, имеющего вторую обмотку управления и свзанного выходом суправляющим входом приводного двигателя внутреннего сгорания, первый ивторой силовые выводы генератора постоянного тока связаны с первым ивторым выводами постоянного токаэлектроэнергетической установки, цепьположительной обратной связи, включающая резистор, подсоединенный первым выводом к первому выводу обмотки положительной обратной связи магнитного усилителя, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повьппения надежности в работе, в цепь положительной обратной связи введена резистивная цепочка, через которую осуществлена связь первого силового выводагенератора постоянного тока с первымвыводом постоянного тока электроэнергетической установки, причем положительный вывод резистивной цепочкиподключен к второму выводу обмоткиположительной обратной связи магнитного усилителя, а отрицательной - к"плюсовому выходному выводу регулятора напряжения, минусовой вывод которого связан с вторым выводом ре"зистора,2. Установка по п. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюуменьшения массы и габаритов втоРрая обмотка управления регулятораскорости вращения подключена черезпеременный настроечный резистор меж.12561 Составитель А. АкимовТехред И.Попович Корректор С. Черни Редактор Н. Марголина Заказ 4832/53 Тираж б 31 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 0 ду первым и вторым выводами постоянного тока электроэнергетичеСкой установки согласно с первой обмоткой управления регулятора скорости вра"щения. 5 3. Установка по п. 1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения точности поддержания часготы и уменьшения затрат времени на эксО плуатацию путем упрощения настройки, в цепь положительной обратной связи 27 8введен выпрямительный мост, вход которого подсоединен к силовым выводамгенератора переменного тока, а отрицательный и положительный выходныевыводы подключены к крайним выводампатенциометра, через часть которого,включенную между отрицательным выходным выводом выпрямительного моста ивыводом движка потенциометра, связаны второй вывод резистора, выполнен- .ного переменным, и "минусовой" выходной вывод регулятора напряжения.