Автономная система электроснабжения

Автономная система электроснабжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических респуолик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено03.0677 (21) 2495993/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5т)М. Нл.

Н 02 Р,9/42//

Н 02 N 5/27

Государствениый комитет

СССР по делан изобретежнй н открытый (53) УДК Ы1. 318.

722 (088.8) Опуьликовано15.09.79. Бк ллетень Но 34

Дата опубликования описания 15,09.79

ИЗОбрВТЮНИЯ В.С. Руденко, В,И. Сенько и B.N. Скобченко

Киевский орден а Ленин а политехнический институт имени 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (54 ) АВТОНОМНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано при построении автономных систем электроснабжения (СЭС) подвижных объектов с переменной скоростью вращения вала электрического генератора для получения стабильной выходной частоты.

Известны СЭС, содержащие синхронный генератор и подключенный к его выходу преобразователь частоты, выполненный в виде комплекта инверторных ячеек на управляемых ключах с двусторонней проводимостью (1) и (2). 15

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является автономная СЭС, содержащая трехфазный генератор с фазньми и нулевыми ныводами H подключенный к нему преобразователь частоты, выполненный в виде трех основных иннерторных ячеек на управляемых ключах с двусторонней проводимостью, причем входные выводы каждой инверторной ячейки подключены через один из основных согласующих трансформаторов к одной иэ пар фазных выводов трехфазного генератора, а выходные выводы соединены последовательно (2).Недостатком укаэанной автономной СЭС является низкое качество выходной энергии. Коэффициент гармоник выходного напряжения равен 31%.

Цель изобретения — улучшение гармонического состава выходного напряжения. Это достигается тем, что предлагаемая автономная СЭС снабжена дополнительными согласующими трансформаторами и иннерторными ячейками, причем входные выводы каждой инверторной ячейки подключены через дополнительный согласующий трансформатор к нулевому выводу и одному иэ фаэных выходных выводов генератора, выходные выводы дополнительных ячеек соединены последовательно с выходными выводами основных инверторных ячеек, а коэффициент трансформации дополнительных согласующих трансформаторов отличается и т У раз от коэффициента трансформации основных согласующих трансформаторов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемой СЭС; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие формирование выходного напряжения на выходе основных инверторных ячеек на фиг. 3 — то же на ныходе дополнитель686137 ных инверторных ячеек; на фиг. 4 диаграмма результирующего напряжения на нагрузке; на фиг. 5 — пример выполнения ключа с двусторонней проводимостью.

СЭС содержит трехфазный генератор 1, основной 2 и дополнительный 3 комплекты из трех идентичных инвергорных ячеек 4, каждая иэ которых выполнена на управляемых ключах 5-8 переменного тока и входными выводами подключена через один из основных согласующих трансформаторов 9 или через один из дополнительных согласующих трансформаторов 10 к трехфазному генератору 1, при этом инверторные ячей-Ig ки основного комплекта через согласующий трансформатор подключены к паре фаэных выводов, а дополнительного комплекта — к нулевой нейтрали и одному из фазных выводов, Последовательно соединенные выходные выводы инверторных ячеек подключены к нагрузке 11.

Ключами 5 и 8 с двусторонней проводимостью управляют в противофазе по отношению к ключам 6 и 7, тем самым обеспечивается инвертирование переменного напряжения, подаваемого с выхода согласующего трансформатора 9 или 10. Если частота на выходе трехфазного генератора будет f а частота ЗО управления ключами 5-8 — f то на вы21 ходе преобразователя после суммирования (см.фиг. 2 и 3) будет квазисинусоидальное напряжение, частота основной гармоники которого равна f -f, Ела- 35 годаря выравниванию выходных напряжений основного и дополнительного комплектов инверторных ячеек и максимально возможному уменьшению искажений коэффициенты трансформации согла- щ) сующих трансформаторов 9 и 10 отличаются в 3 раз. На фиг. 2 показаны диаграммы а-в напряжений на выходе инверторных ячеек основного комплекта и диаграмма г результирующего напряжения в точках 12 и 13 (см.фиг.!) после их суммирования, на фиг. 3 диаграммы а-в напряжений на выходе инверторных ячеек дополнительного комплекта и диаграмма г результирующего напряжения в точках 12 и 14 пос5О ле их суммирования„а на фиг. 4 диаграммы а и б напряжений на выходе основного комплекта инверторных ячеек в точках 12 и 13 и дополнительного комплекта в точках 12 и 14 и их суммарное значение (диаграф<а в) в точках 13 и 14. Результирующий коэффициент гармоник выходно o нагряжения равен 14,7% (в известном техническом решении — 31%) .

Формула изобретения автономная система электроснабжения, содержащая трехфазный генератор с фазными и нулевыми выводами, преобразователь частоты, выполненный в виде трех основных инверторных ячеек на управляемых ключах с двусторонней проводимостью, причем входные выводы каждой инверторной ячейки подключены через один из основных согласующих трансформаторов к одной иэ пар фазных выводов трехфазного генератора, а выходные выводы соединены последовательно, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества выходнс о напряжения, она снабжена дополнительными согласующими трансформаторами и инверторными ячейками, причем входные выводы каждой инверторной ячейки подключены через дополнительный согласующий трансформатор к нулевому выводу и одному иэ фаэных выходных выводов генератора, выходные выводы дополнительных ячеек соединены последовательно с выходными выводами основных инверторных ячеек, а коэффициент трансформации дополнительны . согласующих трансформаторов отличается в 3 раз от коэффициента трансформации основных согласующих трансформаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карташов Р.П. Периодическая модуляция переменных напряжений в схемах преобразования частоты. Устройства преобразовательной техники, Киев, Наукова думка, вып ° 2, 1969.

2. Пьяных Б.E. Исследование несимметричных режимов преобразования част оты с однокр атн ой модул яци ей . Ди с. на соиск. учен. степени канд. техн. наук.

Киев, ИЭД АН украинской "CP, 1972, с. 112 — 115 (прототип) .

686 137

P»z t

ЦНЛИПИ Заказ 5 482/54 Тираж 857 Подпи сное

Фили ал ППП Патент, г. Ужгород, уд. Проектная, 4