Электромашинный преобразователь постоянного тока в переменный

Электромашинный преобразователь постоянного тока в переменный

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТВЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫЙ, содержащий двигатель постоянного тока с сериесной обмоткой возбуждения и управляющей обмоткой возбуждения, синхронный генератор с сериесной обмоткой возбуждения, управляющей обte гО мi& I МОТКОЙ возбуждения и обмоткой якоря, регулирующий орган частоты, вход которого подключен к обмотке якоря, а выход через выпрямитель подключен к управляющей обмотке возбуждения генератора , регулирующий орган напряжения , вход которого подключен к обм мотке якоря, а выход через выпрямитель подключен к управляющей обмотке возбуждения двигателя, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей , на якоре генератора расположена дополнительная обмотка, выполненная с числом пар полюсов, в нечетное число раз превышающ{ш число пар полюсов обмотки коря генератора,, в ./;-Tv качестве регулирующего органа час (Л тоты использован пьезоэлектрический, трансформатор, в качестве регулирующего органа напряжения использован пьезоэлектрический трансформатор, снабженный вторым входом, при этом g второй вход.подключен к дополнительной обмотке генератора. ut.f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (1gl (П>

M51) Н 02 К 47 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3413123/24-07 (22) 31 ° 03 ° 82 (46) 30.01 ° 84 ° Бюл. В 4 (72) Г.Н.Утляков, В.A.Nèõååâ и А.О.Рыбаков (71) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621 ° 314.261(088.8) (56) 1..Основы электрооборудования летательных аппаратов.М.,"Высшая школа, 1978, с. 84-90.

2. Электроснабжение летательных аппаратов, М., Машиностроение, 1975 с. 333-335.

3. Морозовский В.Т., Синдеев И.М„

Рунов К.Д. Системы электроснабжения . летательных аппаратов. М., Машиностроение, 1973, с. 171-172. (54) (57) ЭЛЕКТРОМАШИННЫИ ПРЕОБРАЗОВА

ТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ПЕРЕМЕННЫИ содержащий двигатель постоянного тока с сериесной обмоткой возбуждения и управляющей обмоткой возбуждения ° синхронный генератор с сериесной обмоткой возбуждения, управляющей обмоткой возбуждения н обмоткой якоря, регулирующий орган частоты, вход которого подключен к обмотке якоря, а выход через выпрямитель подключен к управляющей обмотке возбуждения генератора, регулирующий орган напряжения, вход которого подключен к об мотке якоря, .а выход через выпрямитель подключен к управляющей обмотке возбуждения двигателя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, на якоре генератора расположена дополнительная обмотка, выполненная с числом пар полюсов, в нечетное число раз превышающим число пар полюсов обмотки )(коря генератора, в..-;.;Я качестве регулирующего органа частоты использован пьезоэлектрический, трансформатор, в качестве регулирующего органа напряжения использован пьезоэлектрический трансформатор, снабженный вторык входом, при этом Я второй вход подключен к дополнительной обмотке генератора.

1070663

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации напряжения и часТоТН электромашинного преобразователя постоянного тока в переменный.

Известны электромашинные преобразователи постоянного тока в переменный, состоящие из двигателя постоянного тока, синхронного генератора, регулирующих органов напряжения и частоты, подключенные через выпрямители к управляющим обмоткам генератора и двигателя соответственно (1 и(,2 3.

Недостатками данных устройств являются плохие массогабаритные показатели, сложность, а также низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому является электромашинный преобра- 30 зователь постоянного тока в переменный, содержащий двигатель постоянного тока, синхронный генератор,.регулирующий орган частоты, выход которого через выпрямитель подключен к уп» 25 равляющей обмотке возбуждения генератора, регулирунлций орган напряжения, выход которого через выпрямитель подключен к управляющей обмотке возбуж ;о дения двигателя ГЗ 3.

Недостатки известного устройства большая масса и габариты регулирующих органов напряжения и частоты, s качестве которых использованы магнитные усилители. кроме того, применение магнитных усилителей вызывает увеличение времени регулирования выходных .параметров преобразователя.

Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей электромашинного преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве;содержащем двигатель постоянного тока с сериесной обмоткой возбуждения и управляющей обмоткой возбуждения, синхронный генератор с 45 сериесной обмоткой возбуждения, управ- ляющей обмоткой возбуждения и обмоткой якоря, регулирующий орган частом ты, вход которого подключен к обмотке якоря, а выход через выпрямитель под-50 ключей к управляющей обмотке возбуждения генератора, регулирующий орган напряжения, вход которого подключен к обмотке якоря, а выход через выпрямитель подк ен к управляющей обмот 55 ке возбуждения двигателя, на якоре генератора расположена дополнительная обмотка, выполненная с числом пар полюсов, в нечетное число раз превышаюцим число пар полюсов обмотки якоря генератора, в качестве регулирующего органа частоты использован пьезоэлектрический трансформатор, s качестве регулирующего органа напряжения использован пьезоэлектрический трансформатор, снаб- 65 женный вторым входом, при этом второй вход подключен к дополнительной обмотке генератора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема электромашинного преобразователя; на фиг. 2 — за-. висимость выходного напряжения регулирующего органа напряжения Уз от напряжения дополнительной обмотки U4, на фиг. 3 — зависимость выходного напряжения регулирующего органа частоты U от частоты пита3 ющего напряжения И Е

Двигатель 1 подключен к сети пос> тоянного тока. На одном валу с двигателем 1 размещен синхронный генератор 2, имеющий основную обмотку 3 и дополнительную обмотку 4, расположенную в одних пазах с основной обмоткой 3 генератора 2 и выполненную по.отношению к ней на утроенное число пар полюсов. Регулирующий орган 5 частоты представляет собой пьезоэлектрический трансформатор с четырьмя пластинами, две из которых (входные) подключены к основной обмотке 3 генератора 2, а две другие (выходные) через вйпрямитель е подключены к управляющей обмотке 7 возбуждения генератора 2. Регулирующий орган 8 напряжения представляет собой пьезоэлектрический трансформатор с шестью пластинами, две из которых настроены на первую моду колебаний (частота ЭДС основной обмотки 3 генератора 2), две другие .— на третью(частота ЭДС дополнительной обмотки 4 генератора 2), а две последние — выходные, через выпрямитель 9 подключены к управляющей обмотке 10 возбуждения двигателя

Двигатель l и генератор 2 имеют серие есные обмотки 11 и 12 возбуждения соответственно.

Дополнительная обмотка 4 выполнена с числом пар полюсов в нечетное число раз, превышающим число пар полюсов основной обмотки 3 генератора

2, поэтому частота ЭДС, наводимой в дополнительной обмотке 4, будет также в нечетное число раэ выше частоты ЭДС основной обмотки 3.

Устройство работает следующим образом.

Регулирование осуществляется по перекрестной схеме, в которой регулирующий орган 5 частоты воздействует на управляющую обмотку 7 возбуждения синхронного генератора 2, а регулирующий орган 8 напряжения — на управляющую обмотку 10 возбуждения двиГателя 1. В связи с этим оба регулирующих органа участвуют в регулировании частоты и напряжения совместно.

Допустим, что нагрузка основнойобмотки 3 синхронного генератора 2

1070663

ВНИЙПИ Заказ 11700/52 ТиРаэ0 667 ПоДПисное

Филиал IIIIII "Патент, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 уменьшилась, в результате чего уве-, личивается напряжение основной обмот" ки 3.

Напряжение дополнительной обмотки 4 генератора 2 при этом уменьшится, так как при уменьшении нагрузки основной обмотки 3 уменьшается относительное содержание третьей гармоники индукции в воздушном зазоре машины.

При подаче на входы пьезоэлектрического трансформатора 8 сигналов . различных частот от основной 3 и до ° полнительной 4 обмоток генератора 2 зависимость выходного напряжения по основной частоте от напряжения допол вительнрй обмотки 4 будет иметь вид, представленный на фиг. 2.

Поскольку выходное напряжение пьезоэлектрического трансформатора 8 после выпрямителя 9 подается на управляющую обмотку 10 возбуждения двигателя 1, то ток в ней при уменьшении нагрузки основной обмотки 3 генератора 2 увеличится, что приводит к уменьшению частоты напряжения основной обмотки 3 °

На изменение частоты реагирует регулирующий орган 5 частоты. При уменьшении частоты оснОвной обмотки

3 от значения f äî значения f выI ходное напряженйе пьезоэлектрическо- го трансформатора 5 уменьшится со . значения U, до значения U . В связи с тем, что выходное напряжение пьезоэлектрического трансформатора 5 после выпрямителя 6 подается на управляющую обмотку 7 генератора 2, то ток в ней уменьшится, что приво-. дит к уменьшению напряжения основной обмотки 3 генератора 2.

Через некоторое время регулирующие орган 8 напряжения и частоты 5, действуя одновременно, приводят сНстему в равновесие, т.е. устанавливают уровень напряжения и частоты основной обмотки 3 генератора 2, соот- ветствующие требуемому уровнй.

При изменении характера нагрузки, например при переходе с нагрузки, имеющей созЧ=1,0, к нагрузке с соз9=0 (индуктивный), вызывающего уменьшение напряжения основной обмотки 3 генератора 2, ЭДС дополнительной обмотки 4 увеличится, что приводит к уменьшению выходного напряжения пьезоэлектрического трансформатора 8, тока в управляющей обмотке 10 возбуждения двигателя 1 и увеличению частоты напряжения основной обмотки 3 генератора 2 ° В результате чего увеличивается выходное напряжение пьезоэлектрического траноформатора 5 и тока в управляющей обмотке 7 возбуждения генератора 2, 20 что приводит к увеличению выходного напряжения основной обмотки 3 генератора 2 до требуемого значения, Применение предлагаемого устрой25 ства в сравнении с прототипом позволяет снизить массу и габариты электромашинного преобразователя за счет

1 исключения из регулирующих органов,, напряжения и частоты двух магнитных

Зо усилителей и резонансного контура, Исключение магнитных усилителей пнижает постоянные времени цепей регулирования, что приводит к увеличеНию быстродействия регулирования напряжения в частоты.

Кроме того, исключение магнитных усилителей позволяет упростить технологический процесс изготовления предлагаемого устройства в целом, .а также повысить его надежность эа счет устранения намоточных операцйй, I .присущих процессу изготовления магнитных усилителей.