RU152236U1 - Бесконтактная система генерирования постоянного тока - Google Patents
Бесконтактная система генерирования постоянного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU152236U1 RU152236U1 RU2014146365/07U RU2014146365U RU152236U1 RU 152236 U1 RU152236 U1 RU 152236U1 RU 2014146365/07 U RU2014146365/07 U RU 2014146365/07U RU 2014146365 U RU2014146365 U RU 2014146365U RU 152236 U1 RU152236 U1 RU 152236U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- phase
- output terminal
- rectifier bridges
- generation system
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Система генерирования постоянного тока, содержащая электрическую машину с девятью якорными обмотками, сдвинутыми в пространстве относительно друг друга на угол 2π/9 и образующими три группы трехфазных обмоток, каждая из которых одним своим концом подключена ко входам одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, а также трехфазный трансфильтр с тремя магнитосвязанными обмотками, один конец каждой из которых подключен к одному одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют первый выходной вывод системы генерирования постоянного тока, отличающаяся тем, что она снабжена вторым аналогичным трехфазным трансфильтром, каждая из трех его магнитосвязанных обмоток одним своим концом подключена к другому одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют второй выходной вывод системы генерирования постоянного тока, а девять якорных обмоток электрической машины соединены между собой согласно последовательно.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при построении систем генерирования постоянного тока повышенной мощности (от сотен КВА до единиц МВА).
Известна система генерирования постоянного тока, описанная в патенте РФ на полезную модель №81011, МПК H02K 21/12, опубл. 27.02.2009. Система содержит генератор с двумя якорными обмотками, одна из которых выполнена по схеме «звезда», а другая по схеме «треугольник», два трехфазных выпрямительных моста и трехфазный двухобмоточный трансформатор тока. По числу витков якорные обмотки различаются в раз. Каждая из этих трехфазных обмоток через обмотки трансформатора тока подключена ко входам одного из двух трехфазных выпрямительных мостов, которые по выходу соединены параллельно. Система генерирования обеспечивает пульсность выпрямленного напряжения m1Э=12.
Недостатки этой системы заключаются в низком качестве выпрямленного напряжения и низкой технологичности.
Наиболее близкой по технической сущности к полезной модели является система генерирования постоянного тока, описанная в журнале «Электричество» №2, 2014 г. стр. 36, рис 4. Она содержит электрическую машину с девятью якорными обмотками, сдвинутыми в пространстве относительно друг друга на угол 2π/9 и образующими три группы трехфазных обмоток, соединенных по схеме «звезда», каждая из которых своими концами подключена ко входам одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, а также трехфазный трансфильтр с тремя магнитосвязанными обмотками, расположенными на стержнях (кернах) трехфазного магнитопровода, три одноименные по полярности вывода каждого из трех выпрямительных мостов подключены к одним концам трех обмоток трансфильтра, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют первый выходной вывод системы генерирования, а три других одноименных по полярности выходных вывода трех выпрямительных мостов объединены и образуют второй выходной вывод этой системы генерирования. Габаритная (расчетная) мощность 9 фазной электрической машины в этой системе генерирования равна SΣWя=KS·Pd0, где KS=1,047 - коэффициент преобразования по мощности, отражающий расход активных материалов машины, а, в конечном счете, ее массогабаритные показатели; a Pd0 - мощность нагрузки в цепи постоянного тока.
Недостатком такой системы является завышенная габаритная мощность генератора.
Техническая задача полезной модели заключается в уменьшении габаритной мощности генератора.
Техническим результатом является уменьшение расхода активных материалов (меди и электротехнической стали) на изготовление генератора.
Это достигается тем, что известная система генерирования постоянного тока, содержащая электрическую машину с девятью якорными обмотками, сдвинутыми в пространстве относительно друг друга на угол 2π/9 и образующими три группы трехфазных обмоток, каждая из которых одним своим концом подключена ко входам одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, а также трехфазный трансфильтр с тремя магнитосвязанными обмотками расположенными, например, на стержнях трехфазного магнитопровода, один конец каждой из которых подключен к одному одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют первый выходной вывод системы генерирования постоянного тока, отличается тем, что она снабжена вторым аналогичным трехфазным трансфильтром, каждая из трех его магнитосвязанных обмоток одним своим концом подключена к другому одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют второй выходной вывод системы генерирования постоянного тока, а девять якорных обмоток электрической машины соединены между собой согласно последовательно.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурно-функциональная схема модифицированного 9 фазного вентильного генератора (ВГ-9КМ) с габаритной мощностью электрической машины Sэм=1,0135·Pd0, на фиг. 2, фиг. 3 приведены осциллограммы основных процессов в ВГ-9КМ, полученные на основе имитационного компьютерного моделирования.
Система генерирования постоянного тока содержит электрическую машину с 9 якорными обмотками 1÷9, соединенными согласно последовательно (по кольцевой схеме), три трехфазных выпрямительных моста: один на диодах 10÷15, второй на диодах 16÷22, третий на диодах 23÷28; и два трехфазных трансфильтра 29, 30 соответственно с обмотками 29.1÷29.3 и 30.1÷30.3. Обмотки 29.1÷29.3 одними своими одноименными по полярности концами объединены и подключены к одному выходному выводу 31 системы генерирования, а обмотки 30.1÷30.3 аналогичным образом подключены ко второму выводу 32 этой системы. Нагрузку 33 подключают к выходным выводам 31, 32 системы. Точки соединения A1, B1, C1 якорных обмоток 3, 6, 9 подключают ко входам одного выпрямительного моста (на диодах 10÷15); точки соединения A2, B2, C2 якорных обмоток 1, 4, 7 подключают ко входам второго выпрямительного моста (на диодах 16÷22); а точки A3, B3, C3 соединения якорных обмоток 2, 5, 8 подключают к входам третьего выпрямительного моста (на диодах 23÷28). Положительные выводы трех выпрямительных мостов подключены к другим одноименным по полярности концам обмоток 29.1÷29.3 одного трансфильтра 29, а отрицательные выводы этих выпрямительных мостов подключены к другим одноименным по полярности концам обмоток 30.1÷30.3 второго трансфильтра 30.
Бесконтактная система генерирования постоянного тока работает следующим образом
С якорных обмоток 1÷9 электрической машины, работающей в генераторном режиме, снимают девятифазную систему напряжений, последовательно сдвинутых относительно друг друга на угол 2π/9. В данной системе напряжений выделены три трехфазные системы напряжений A1, B1, C1; A2, B2, C2; A3, B3, C3, которые также сдвинуты между собой на тот же угол 2π/9, и каждую из этих трех систем напряжений подают на входы одного из трех выпрямительных мостов: систему напряжений A1, B1, C1 на входы моста из диодов 10÷15, систему напряжений A2, B2, C2 на входы моста из диодов 16÷22; систему напряжений A3, B3, C3 на входы моста из диодов 23÷28. Выпрямленные напряжения трех мостов имеют одинаковую пульсность шесть, но последовательно сдвинуты между собой по фазе на угол π/9. Благодаря трансфильтрам 29, 30 ток нагрузки Id0 с пульсностью восемнадцать равномерно делится между тремя мостами, а пульсность шесть преобразуется в пульсность восемнадцать.
Принцип работы системы генерирования постоянного тока поясняется осциллограммами на фиг. 2 и фиг. 3. На фиг. 2 показаны линейные iЛ1÷iЛ9 и фазные iф1÷iф9 токи якорных обмоток 1÷9 генератора; на фиг. 3а - фазные напряжения uФ1, uФ2 и токи iФ1, iФ2 двух его соседних якорных обмоток 1, 2; на фиг. 3б - линейный ток iЛ1 и ток iТФ1 через одну из трех обмоток 29.1 одного трансфильтра 29; на фиг. 3в - ток IТФ1 через обмотку 29.1 трансфильтра 29 и напряжение uТФ1 на этой обмотке, а также напряжение ud(6) с пульсностью 6 на выходе одного из трех выпрямителей и напряжение ud(18) с пульсностью 18 на выходе системы генерирования постоянного тока, т.е. между выводами 31, 32. Осциллограммы получены при мощности Pd0=10 кВт, f=50 Гц, Ud0=540 B, (Udmax(6)=565,645 B, Udmin(6)=489,664 B, Udmax(18)=542,825 B, Udmin(18)=534,571 B), габаритная мощность якорных обмоток генератора при этом равна Sя(9)г=9·Sфг=10,18 кВА, что в долях от выходной мощности Pd0 составляет Sя(9)г=1,017·Pd0. Небольшое расхождение с ранее теоретически полученным результатом Sя(9)г=1,0135·Pdo объясняется учетом при моделировании падения напряжения на диодах выпрямительных мостов.
С учетом габаритных мощностей трансфильтров в прототипе и в предложенном решении выигрыш по суммарной установленной мощности оборудования (электрической машины и трансфильтров) снижается до 0,7%, что применительно к приведенному примеру все равно означает существенное ее снижение (в вышеприведенном примере на 7000 ВА). Эффективность от использования полезной модели тем больше, чем на большую мощность она проектируется.
В процессе моделирования выяснилось также следующее преимущество предложенного решения. Искажения фазного тока, то в рассмотренном решении ВГ-9КМ в 1,5 раза меньше, чем в прототипе: коэффициент гармоник тока здесь равен KГ(i)=11% против KГ(i)=16%, а ближайшие по частоте 5 и 7 гармоники не превышают 7%, против 5-й - 20% и 7-й - 14,3% в прототипе. Это означает, что потери в якорных обмотках и в стали магнитопровода якоря также будут значительно меньшими.
Использование полезной модели позволяет уменьшить габаритную мощность генератора.
Claims (1)
- Система генерирования постоянного тока, содержащая электрическую машину с девятью якорными обмотками, сдвинутыми в пространстве относительно друг друга на угол 2π/9 и образующими три группы трехфазных обмоток, каждая из которых одним своим концом подключена ко входам одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, а также трехфазный трансфильтр с тремя магнитосвязанными обмотками, один конец каждой из которых подключен к одному одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют первый выходной вывод системы генерирования постоянного тока, отличающаяся тем, что она снабжена вторым аналогичным трехфазным трансфильтром, каждая из трех его магнитосвязанных обмоток одним своим концом подключена к другому одноименному по полярности выходному выводу одного из трех трехфазных выпрямительных мостов, другие концы этих трех обмоток объединены и образуют второй выходной вывод системы генерирования постоянного тока, а девять якорных обмоток электрической машины соединены между собой согласно последовательно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014146365/07U RU152236U1 (ru) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Бесконтактная система генерирования постоянного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014146365/07U RU152236U1 (ru) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Бесконтактная система генерирования постоянного тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU152236U1 true RU152236U1 (ru) | 2015-05-10 |
Family
ID=53297613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014146365/07U RU152236U1 (ru) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Бесконтактная система генерирования постоянного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU152236U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641314C1 (ru) * | 2016-11-08 | 2018-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Устройство генерирования напряжения переменного тока постоянной частоты при переменной частоте вращения привода генератора |
RU213638U1 (ru) * | 2022-06-14 | 2022-09-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ДРОН СОЛЮШНС" | Шестифазный генератор для бортовых гибридных силовых установок беспилотных летательных аппаратов |
-
2014
- 2014-11-19 RU RU2014146365/07U patent/RU152236U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641314C1 (ru) * | 2016-11-08 | 2018-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Устройство генерирования напряжения переменного тока постоянной частоты при переменной частоте вращения привода генератора |
RU213638U1 (ru) * | 2022-06-14 | 2022-09-21 | Общество с ограниченной ответственностью "ДРОН СОЛЮШНС" | Шестифазный генератор для бортовых гибридных силовых установок беспилотных летательных аппаратов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU152236U1 (ru) | Бесконтактная система генерирования постоянного тока | |
CN105186815A (zh) | 一种可同时输出单相、三相电压的复合励磁同步发电机 | |
RU2474034C2 (ru) | Двадцатичетырехпульсный преобразователь | |
WO2023142537A1 (zh) | 一种电源电路及其应用 | |
RU180741U1 (ru) | Полупроводниковый выпрямитель | |
CN205070732U (zh) | 一种可同时输出单相、三相电压的复合励磁同步发电机 | |
RU182989U1 (ru) | Симметричный полупроводниковый выпрямитель | |
Nuzzo et al. | Prediction of the voltage drop due to the diode commutation process in the excitation system of salient-pole synchronous generators | |
CN103915964A (zh) | 两相整流叠加双励磁绕组的四相电励磁双凸极发电机 | |
RU81011U1 (ru) | Система генерирования постоянного тока | |
Roginskaya et al. | Installed power of transformers for equivalent multiphase rectification circuits | |
RU2569668C1 (ru) | Система генерирования постоянного тока | |
RU122213U1 (ru) | Автотрансформаторно-выпрямительное устройство | |
RU176888U1 (ru) | Полупроводниковый выпрямитель | |
RU176682U1 (ru) | Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное | |
RU168504U1 (ru) | Трансформатор - преобразователь двухфазного напряжения в трехфазное | |
RU191518U1 (ru) | Трансформатор с вращающимся полем | |
RU2510781C2 (ru) | Судовая электроэнергетическая система переменного напряжения повышенной частоты с системой электродвижения и матричными преобразователями частоты | |
RU2551904C1 (ru) | Машинно-вентильный генератор постоянного тока | |
RU83878U1 (ru) | Устройство комбинированного электропитания переменного и постоянного тока | |
RU165901U1 (ru) | Синхронный генератор: сложение трех фаз | |
RU2262792C1 (ru) | Реактронный конвертер электроэнергии | |
RU2503121C1 (ru) | Пятифазный преобразователь числа фаз | |
RU2526093C1 (ru) | Двенадцатифазный понижающий автотрансформаторный преобразователь числа фаз | |
RU2504070C1 (ru) | Семифазный трансформаторный преобразователь числа фаз |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20191120 |