RU2544847C2 - Способ управления генератором постоянной частоты с изменяемым числом оборотов двигателя - Google Patents

Способ управления генератором постоянной частоты с изменяемым числом оборотов двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2544847C2
RU2544847C2 RU2012100634/07A RU2012100634A RU2544847C2 RU 2544847 C2 RU2544847 C2 RU 2544847C2 RU 2012100634/07 A RU2012100634/07 A RU 2012100634/07A RU 2012100634 A RU2012100634 A RU 2012100634A RU 2544847 C2 RU2544847 C2 RU 2544847C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
stator
engine
inverter
output
Prior art date
Application number
RU2012100634/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012100634A (ru
Inventor
Грэхэм У. МАКЛИН
Дэвид ПОЛЛОК
Фрэнсис Кс. УЭДЕЛЬ
Original Assignee
Дженерак Пауэр Системс, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дженерак Пауэр Системс, Инк. filed Critical Дженерак Пауэр Системс, Инк.
Publication of RU2012100634A publication Critical patent/RU2012100634A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2544847C2 publication Critical patent/RU2544847C2/ru

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/42—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output to obtain desired frequency without varying speed of the generator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/007—Control circuits for doubly fed generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления резервным электрическим генератором постоянной частоты с изменяемым числом оборотов. Технический результат - обеспечение максимального коэффициента использования топлива двигателя и минимума шума, связанного с работой генератора. В способе управления электрическим генератором с приводом от двигателя генератор вырабатывает выходное напряжение с некоторой частотой, а двигатель работает с рабочим числом оборотов. Способ включает подключение генератора к нагрузке и изменение рабочего числа оборотов двигателя для оптимизации расхода топлива в зависимости от нагрузки. Затем частоту выходного напряжения изменяют до заданного уровня. 3 н.и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится, главным образом, к электрическим генераторам с приводом от двигателя и, в частности, к способу управления резервным электрическим генератором постоянной частоты с изменяемым числом оборотов двигателя.
ПРЕДПОСЫЛКИ И КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Электрические генераторы широко используются в различных системах. Обычно отдельный электрический генератор работает в резервном режиме, а электрическое питание от сети непрерывно контролируют таким образом, что если энергоснабжение от сети прерывается, то автоматически запускается двигатель электрогенераторной установки и генератор переменного тока начинает вырабатывать электрическую энергию. Когда электрическая энергия, вырабатываемая генератором переменного тока, достигает заданных значений напряжения и частоты, требуемых пользователем, переключатель питания переключает имеющуюся нагрузку от сети энергоснабжения на генератор переменного тока.
Обычно в электрогенераторных установках используется один приводной двигатель, соединенный с генератором или генератором переменного тока через общий вал. При работе двигателя коленчатый вал вращает общий вал для привода генератора переменного тока, который, в свою очередь, вырабатывает электрическую энергию. Как известно, большая часть электрического оборудования в Соединенных Штатах выполнена с возможностью питания энергией, имеющей постоянную частоту, а именно шестьдесят (60) герц (Гц). Частота выходной мощности большинства известных электрических генераторов зависит от постоянного рабочего числа оборотов двигателя. Обычно заданное рабочее число оборотов двигателя для двухполюсного резервного электрического генератора равно примерно 3600 оборотам в минуту для выработки номинальной частоты и мощности, для которой спроектирована установка. Однако в случаях, когда приложенная нагрузка меньше, чем номинальная нагрузка в киловаттах, на которую рассчитана установка, коэффициент использования топлива будет ниже оптимального. Таким образом, понятно, что в высшей степени желательно изменять рабочее число оборотов двигателя электрогенераторной установки для максимизации коэффициента использования топлива и тем самым уменьшения выбросов CO2 двигателя привода при данной нагрузке. Более того, работа электрического генератора с приводом от двигателя на заданном рабочем числе оборотов может производить нежелательный шум. Может быть понятно, что уменьшение рабочего числа оборотов двигателя электрогенераторной установки в соответствии с данной нагрузкой уменьшит шум, связанный с работой электрического генератора с приводом от двигателя.
Поэтому первой целью и характеристикой представленного изобретения является способ управления резервным электрическим генератором постоянной частоты с регулируемым числом оборотов двигателя.
Другой целью и характеристикой представленного изобретения является способ управления резервным электрическим генератором постоянной частоты с регулируемым числом оборотов двигателя, максимизирующий коэффициент использования топлива двигателя для данной нагрузки.
Еще одной целью и характеристикой представленного изобретения является способ управления резервным электрическим генератором постоянной частоты с регулируемым числом оборотов двигателя, который прост и уменьшает общую стоимость эксплуатации генератора.
И еще одной целью и характеристикой представленного изобретения является способ управления резервным электрическим генератором постоянной частоты с регулируемым числом оборотов двигателя, минимизирующий шум, связанный с работой генератора.
В соответствии с представленным изобретением предложен способ управления электрическим генератором с приводом от двигателя. Генератор вырабатывает выходное напряжение на частоте, а двигатель работает с рабочим числом оборотов. Способ включает этапы подключения генератора к нагрузке и изменения рабочего числа оборотов двигателя для оптимизации расхода топлива в зависимости от нагрузки. Затем частоту выходного напряжения изменяют до заданного уровня.
Этап изменения частоты выходного напряжения включает дополнительные этапы вычисления разности между частотой выходного напряжения и заданным уровнем и использование этой разности в качестве корректирующей частоты. Частоту выходного напряжения изменяют на величину корректирующей частоты. Генератор содержит ротор, имеющий обмотки, и статор, имеющий выход. Выход статора выполнен с возможностью подключения к нагрузке. Кроме этого, выход статора функционально соединен с входом инвертора. Инвертор принимает выходное напряжение на указанной частоте. Выход инвертора функционально соединен с обмотками ротора. Инвертор подает на обмотки ротора питание с корректирующей частотой. Статор имеет главную обмотку и квадратурную обмотку, а инвертор содержит перемычку постоянного тока. Считывающий вход инвертора функционально соединен с главной обмоткой, и мощность для перемычки постоянного тока функционально соединена с квадратурной обмоткой. Предполагают, что заданный уровень неизмененной частоты будет находиться в диапазоне от 40 до 75 Гц и что двигатель имеет минимальное рабочее число оборотов примерно 2400 оборотов в минуту.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения предложен способ управления электрическим генератором с приводом от двигателя, содержащим ротор и статор, имеющий выход. Генератор вырабатывает выходное напряжение с частотой выхода статора, а двигатель работает с некоторым числом оборотов. Способ включает этапы подключения выхода статора к нагрузке и регулировки числа оборотов двигателя в зависимости от нагрузки. Разность между частотой выходного напряжения и заданным уровнем используют как корректирующую частоту. Частоту выходного напряжения изменяют на величину корректирующей частоты.
Генератор содержит ротор, имеющий обмотки, а способ включает дополнительный этап функционального соединения выхода статора с входом инвертора. Инвертор принимает выходное напряжение на указанной частоте. Выход инвертора функционально соединен с обмотками ротора. Инвертор подает питание на обмотки ротора с корректирующей частотой.
Статор имеет главную обмотку и квадратурную обмотку, а инвертор содержит перемычку постоянного тока. Вход инвертора функционально соединен с главной обмоткой, а перемычка постоянного тока функционально соединена с квадратурной обмоткой. Предполагается, что заданный уровень частоты находится в диапазоне от 40 до 75 Гц, а двигатель имеет минимальное рабочее число оборотов примерно 2400 оборотов в минуту.
В соответствии с еще одним аспектом представленного изобретения предложен способ управления электрическим генератором с приводом от двигателя, содержащим ротор, имеющий обмотки ротора, и статор, имеющий выход. Генератор вырабатывает выходное напряжение с частотой выхода статора, а двигатель работает с рабочим числом оборотов. Способ включает этапы подключения выхода статора к нагрузке и регулировки числа оборотов двигателя в зависимости от нагрузки. Мощность скольжения подают на обмотки ротора для регулировки частоты выходного напряжения до заданного уровня.
Этап подачи мощности скольжения на обмотки ротора включает дополнительные этапы вычисления разности между частотой выходного напряжения и заданным уровнем и использование этой разности в качестве корректирующей частоты. Мощность скольжения обычно имеет частоту, равную корректирующей частоте. Выход статора функционально соединен с входом инвертора. Инвертор принимает выходное напряжение с указанной частотой. Выход инвертора функционально соединен с обмотками ротора. Инвертор подает мощность скольжения на обмотки ротора с корректирующей частотой.
Статор имеет главную обмотку и квадратурную обмотку, а инвертор содержит перемычку постоянного тока. Вход инвертора функционально соединен с главной обмоткой, а перемычка постоянного тока функционально соединена с квадратурной обмоткой. Предполагается, что заданный уровень частоты находится в диапазоне от 40 до 75 Гц, а двигатель имеет минимальное рабочее число оборотов примерно 2400 оборотов в минуту. Число оборотов двигателя регулируют для оптимизации расхода топлива в зависимости от нагрузки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Представленные здесь чертежи иллюстрируют предпочтительную предложенную конструкцию, в которой ясно раскрыты упомянутые выше преимущества и особенности, также как и другие, которые будут без труда понятны из следующего ниже описания изображенного варианта выполнения.
На чертежах:
Фиг.1 упрощенно изображает электрогенераторную установку с приводом от двигателя для реализации предложенного способа.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 электрогенераторная установка с приводом от двигателя для выполнения методологии представленного изобретения обозначена в целом номером 10 позиции. Генераторная установка 10 содержит генератор 20, образованный цилиндрическим ротором 30, установленным внутри статора 32 с возможностью вращения. В качестве примера, ротор 30 содержит три фазные обмотки 31а-31с, питаемые инвертором 34, как описано в дальнейшем. Статор 32 содержит электрические обмотки (например, главную обмотку 14), намотанные на железный сердечник, и обмотку возбуждения или квадратурную обмотку 46, смещенную на 90 градусов от главной обмотки 14. Вращение ротора 30 создает движущееся магнитное поле вокруг статора 32, которое, в свою очередь, создает разность напряжений между обмотками статора 32. В результате обеспечивается мощность переменного тока (АС) на выходах 33а-33с статора 32. Выходы 33а-33с статора 32 выполнены с возможностью присоединения к нагрузке 36 для ее питания мощностью переменного тока.
Генераторная установка 10 также содержит двигатель 22. Как обычно, двигатель 22 через впускное отверстие получает топливо, например природный газ или пар жидкого пропана. Поданное в двигатель 22 топливо сжимается и воспламеняется в цилиндрах двигателя так, чтобы вызвать возвратно-поступательное перемещение поршней двигателя 22. Возвратно-поступательное перемещение поршней двигателя 22 преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал функционально соединен с ротором 30 генератора 20 с помощью вала, так что при вращении коленчатого вала во время работы двигателя 22, вал приводит во вращение ротор 30 генератора 20.
Как известно, частота переменного тока (АС) на выходах 33а-33с статора 32 зависит от количества полюсов и скорости вращения ротора 30, которая, в свою очередь, соответствует числу оборотов двигателя 22. Число оборотов двигателя, соответствующее определенной частоте, называют синхронным числом оборотов (Ns) для этой частоты. Например, синхронное число оборотов для двухполюсного ротора, вырабатывающего переменный ток с частотой 60 Гц на выходах 33а-33с статора 32, равно 3600 оборотов в минуту.
Следует заметить, что двигатель 22 установки 10 не работает с фиксированным числом оборотов, а наоборот, работает с числом оборотов, которое изменяется в соответствии с величиной нагрузки. Другими словами, при низкой нагрузке, когда нагрузка 36 требует от генератора 20 относительно небольшого тока, число оборотов двигателя относительно мало. При более высоких нагрузках, когда потребление тока от генератора 20 увеличено, число оборотов двигателя возрастает. Хотя должно быть понятно, что число оборотов двигателя 22 может быть без труда отрегулировано для оптимизации расхода топлива и уменьшения уровня шума, связанного с работой двигателя 22, а эти изменения числа оборотов двигателя, в свою очередь, вызовут изменения частоты и напряжения на выходе генератора 20. Однако во всех случаях частота и напряжение переменного тока на выходах 33а-33с статора 32 должны оставаться относительно постоянными и находиться по существу между заранее установленными верхним и нижним пределами (например, 56-60 Гц и 108-127 Brms). В связи с этим предложена регулировка напряжения и частоты, описанная ниже.
Генераторная установка 10 дополнительно содержит контроллер 16, функционально соединенный с трансформатором тока (не показан) и с приводом дроссельной заслонки двигателя 22. Трансформатор тока измеряет величину нагрузки 36 и передает это значение на контроллер 16. Контроллер 16 выполнен с возможностью расчета оптимального расхода топлива для двигателя 22 для данной нагрузки 36. Можно принять, что минимальный расход топлива обычно соответствует примерно 2/3 синхронного числа оборотов (Ns) двигателя 22. В таком случае для двухполюсного ротора, вырабатывающего мощность переменного тока с частотой 60 Гц на выходах 33а-33с статора 32, минимум потребления топлива достигается при числе оборотов двигателя, равном 2400 оборотам в минуту. В ответ на команду, полученную от контроллера 16, привод дроссельной заслонки, соединенный с двигателем 22, увеличивает или уменьшает число оборотов двигателя 22 для оптимизации расхода топлива двигателя. Также контроллер 16 выполнен с возможностью приема различных дополнительных входных сигналов, описывающих условия работы двигателя, и обеспечения дополнительных управляющих команд для двигателя 22 (например, команда остановки двигателя в случае потери давления масла).
Входы 35а и 35b инвертора 34 функционально соединены с обмотками статора с помощью выходов 33а и 33с статора 32, соответственно, по линиям 37 и 39. Дополнительно, перемычка 44 постоянного тока инвертора 34 функционально соединена с квадратурной обмоткой 46 статора 32 с помощью линий 48 и 50. В однофазной системе входной сигнал от квадратурной обмотки 46 к перемычке 44 постоянного тока выпрямляется для обеспечения тока в перемычке 44 постоянного тока. Помимо этого, мощность переменного тока, подаваемая на перемычку 44 постоянного тока от статора 32, преобразуется трехфазным мостом в трехфазную мощность переменного тока с возможностью управления частотой на линиях 40а-40с. Линии 40а-40с функционально соединены с обмотками 31а-31с ротора 30, соответственно, с помощью, например, контактных колец, для подачи на указанные линии трехфазных токов. Как описано ниже, эти трехфазные токи обеспечивают создание бегущей волны магнитного потока относительно ротора 30, так что число оборотов ротора 30 относительно статора 32 поддерживается равным значению синхронного числа оборотов (Ns) двигателя 22.
При заданном числе оборотов (Nr) ротора бегущая волна магнитного потока, созданная трехфазными токами, приложенными инвертором 34, относительно ротора 30, равна разности между синхронным числом оборотов (Ns) и числом оборотов ротора (Nr). В таком случае статор 32 «видит» волну магнитного потока, бегущую с синхронным числом оборотов (Ns), независимо от числа оборотов ротора (Nr), и создает постоянную частоту на его выходах 33а-33с. Для ротора 30, имеющего два полюса, частота мощности переменного тока, подаваемой инвертором 34 на обмотки ротора 31а-31с, необходимая для создания бегущей волны магнитного потока с обеспечением постоянной частоты на выходах статора 32, может быть вычислена в соответствии с уравнением:
Figure 00000001
где finverter - частота мощности переменного тока, подаваемой инвертором 34 на обмотки 31а-31с ротора, Ns - синхронное число оборотов, Nr - число оборотов ротора.
Для выработки постоянного напряжения и тока на выходах 33а-33с статора 32 мощность переменного тока, подаваемая инвертором 34, может быть вычислена в соответствии с уравнением:
Figure 00000002
где Pinverter - мощность переменного тока, подаваемая инвертором 34, или мощность скольжения, Pstator - мощность переменного тока на выходах 33а-33с и квадратурной обмотке 46 статора 32, Ns - синхронное число оборотов, Nr - число оборотов ротора.
Имея ввиду написанное выше, следует понимать, что благодаря управлению амплитудой и частотой мощности переменного тока, подаваемой на обмотки 31а-31с ротора инвертором 34, частота и напряжение мощности переменного тока, вырабатываемой генератором 10 на выходах 33а-33с статора 32, остаются относительно постоянными и по существу между заданными верхним и нижним пределами. При эксплуатации двигатель 22 запускается таким образом, что генератор 20 вырабатывает электрическую энергию на выходах 33а-33с статора 32, как это описано здесь выше. Контроллер 16 отслеживает величину нагрузки 36 и рассчитывает оптимальный расход топлива для двигателя 22. В ответ на полученные от контроллера 16 команды привод дроссельной заслонки, соединенный с двигателем 22, увеличивает или уменьшает число оборотов двигателя (до максимального, равного 3600 оборотам для двухполюсного устройства) для оптимизации расхода топлива двигателем. Независимо от нагрузки 36, контроллер 16 поддерживает число оборотов двигателя 22 равным минимуму 2400 оборотов в минуту, так как минимальный расход топлива двигателя 22 соответствует числу оборотов двигателя, равному 2400 оборотов в минуту.
Для поддержания частоты и напряжения мощности переменного тока, вырабатываемой генератором 10 на выходах 33а-33с статора 32, контроллер 16 определяет частоту и амплитуду мощности скольжения, которая должна быть подана инвертором 34 на обмотки 31а-31с ротора. После этого, под управлением контроллера 16, инвертор 34 преобразует мощность переменного тока, поданную на его входы, в мощность скольжения, имеющую требуемую амплитуду и требуемую частоту.
Когда ротор вращается с синхронным числом оборотов (Ns), инвертор 34 должен обеспечивать неподвижную волну относительно ротора 30 для создания такой же магнитодвижущей силы, которая создается нормальным генератором переменного тока постоянной частоты. Таким образом, инвертор 34 ведет себя как автоматический регулятор напряжения в традиционном генераторе переменного тока, который должен обеспечить намагничивающую магнитодвижущую силу, а также составляющую для противодействия реакции якоря. Далее, может быть понятно, что в однофазных системах, использующих квадратурную обмотку 46 статора 32 для питания перемычки 44 постоянного тока инвертора 34, главные обмотки статора 32 остаются свободными от гармоник, которые возникают как естественное следствие перемычки 44 постоянного тока. Это, в свою очередь, устраняет необходимость в дополнительной фильтрации или в корректировке коэффициента мощности перед перемычкой 44 постоянного тока.
Рассмотрены различные варианты выполнения изобретения, находящиеся в пределах следующих далее пунктов формулы изобретения, подробно указывающих и определенно заявляющих права на предмет, который рассмотрен как изобретение.

Claims (17)

1. Способ управления электрическим генератором с приводом от двигателя, вырабатывающим выходное напряжение с некоторой частотой, при этом двигатель работает с рабочим числом оборотов, включающий:
подключение генератора к нагрузке,
изменение рабочего числа оборотов двигателя для оптимизации расхода топлива в зависимости от нагрузки на нем,
вычисление разности между частотой выходного напряжения генератора, подаваемой на нагрузку при рабочем числе оборотов двигателя, и требуемой частотой выходного напряжения и использование этой разности в качестве корректирующей частоты, и
изменение частоты выходного напряжения на величину корректирующей частоты,
изменение частоты выходного напряжения до заданного уровня.
2. Способ по п. 1, в котором генератор содержит ротор, имеющий обмотки, и статор, имеющий выход, причем выход статора выполнен с возможностью подключения к нагрузке.
3. Способ по п. 2, в котором дополнительно:
функционально соединяют выход статора с входом инвертора, причем инвертор принимает выходное напряжение на указанной частоте, и
функционально соединяют выход инвертора с обмотками ротора, причем инвертор подает питание на обмотки ротора с корректирующей частотой.
4. Способ по п. 3, в котором статор имеет главную обмотку и квадратурную обмотку, а инвертор содержит перемычку постоянного тока, при этом вход инвертора функционально соединяют с главной обмоткой статора, а перемычку постоянного тока функционально соединяют с квадратурной обмоткой статора.
5. Способ по п. 1, в котором требуемая частота выходного напряжения находится в диапазоне от 40 до 75 Гц.
6. Способ по п. 1, в котором двигатель имеет минимальное рабочее число оборотов примерно 2400 оборотов в минуту.
7. Способ управления электрическим генератором с приводом от двигателя, содержащим ротор, имеющий обмотки, и статор, имеющий выход, причем указанный генератор вырабатывает выходное напряжение на частоте выхода статора, а двигатель работает с некоторым числом оборотов, при этом указанный способ включает:
подключение выхода статора к нагрузке,
регулировку числа оборотов двигателя в зависимости от нагрузки,
вычисление разности между частотой выходного напряжения и заданным уровнем и использование этой разности в качестве корректирующей частоты,
изменение частоты выходного напряжения на величину корректирующей частоты,
функциональное соединение выхода статора с входом инвертора, причем инвертор принимает выходное напряжение на указанной частоте, и
функциональное соединение выхода инвертора с обмотками ротора, причем инвертор подает питание на обмотки ротора с корректирующей частотой.
8. Способ по п. 7, в котором статор имеет главную обмотку и квадратурную обмотку, а инвертор содержит перемычку постоянного тока, причем вход инвертора функционально соединяют с главной обмоткой, а перемычку постоянного тока функционально соединяют с квадратурной обмоткой.
9. Способ по п. 7, в котором заданный уровень частоты находится в диапазоне от 40 до 75 Гц.
10. Способ по п. 7, в котором двигатель имеет минимальное рабочее число оборотов примерно 2400 оборотов в минуту.
11. Способ управления электрическим генератором с приводом от двигателя, содержащим имеющий обмотки ротор и имеющий выход статор, причем генератор вырабатывает выходное напряжение на частоте выхода статора, а двигатель работает с некоторым числом оборотов, при этом указанный способ включает:
подключение выхода статора к нагрузке,
регулировку числа оборотов двигателя в зависимости от нагрузки,
подачу мощности скольжения на обмотки ротора для регулировки частоты выходного напряжения до заданного уровня.
12. Способ по п. 11, в котором при подаче мощности скольжения на обмотки ротора дополнительно:
вычисляют разность между частотой выходного напряжения и заданным уровнем и используют эту разность в качестве корректирующей частоты, и
генерируют мощность скольжения, имеющую частоту, по существу равную корректирующей частоте.
13. Способ по п. 12, в котором дополнительно:
функционально соединяют выход статора с входом инвертора, причем инвертор принимает выходное напряжение с указанной частотой, и
функционально соединяют выход инвертора с обмотками ротора, причем инвертор подает мощность скольжения на обмотки ротора с корректирующей частотой.
14. Способ по п. 13, в котором статор имеет главную обмотку и квадратурную обмотку, а инвертор содержит перемычку постоянного тока, при этом вход инвертора функционально соединяют с главной обмоткой статора, а перемычку постоянного тока функционально соединяют с квадратурной обмоткой статора.
15. Способ по п. 11, в котором заданный уровень частоты находится в диапазоне от 40 до 75 Гц.
16. Способ по п. 11, в котором двигатель имеет минимальное рабочее число оборотов примерно 2400 оборотов в минуту.
17. Способ по п. 11, в котором число оборотов двигателя регулируют для оптимизации расхода топлива в зависимости от нагрузки двигателя.
RU2012100634/07A 2009-07-13 2010-05-27 Способ управления генератором постоянной частоты с изменяемым числом оборотов двигателя RU2544847C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/501,798 2009-07-13
US12/501,798 US8294431B2 (en) 2009-07-13 2009-07-13 Method of controlling a variable speed constant frequency generator
PCT/US2010/036391 WO2011008350A2 (en) 2009-07-13 2010-05-27 Method of controlling a variable speed constant frequency generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012100634A RU2012100634A (ru) 2013-08-20
RU2544847C2 true RU2544847C2 (ru) 2015-03-20

Family

ID=43426898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012100634/07A RU2544847C2 (ru) 2009-07-13 2010-05-27 Способ управления генератором постоянной частоты с изменяемым числом оборотов двигателя

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8294431B2 (ru)
EP (1) EP2454810B1 (ru)
CN (1) CN102474214B (ru)
AU (1) AU2010274033A1 (ru)
BR (1) BR112012000774A2 (ru)
CA (1) CA2767977C (ru)
ES (1) ES2681212T3 (ru)
IN (1) IN2012DN00410A (ru)
RU (1) RU2544847C2 (ru)
UA (1) UA107797C2 (ru)
WO (1) WO2011008350A2 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012144662A1 (ko) * 2011-04-18 2012-10-26 서울대학교산학협력단 인버터 회로가 내장된 이동체를 가지는 권선형 동기기 및 그 제어 방법
US11183843B1 (en) 2011-05-26 2021-11-23 J. Carl Cooper Power source load control
US11522365B1 (en) * 2011-05-26 2022-12-06 J. Carl Cooper Inverter power source load dependent frequency control and load shedding
CN102739143B (zh) * 2012-06-28 2015-09-23 华为技术有限公司 发电机组输出频率调节方法、装置和发电机组
US9778632B2 (en) 2012-07-02 2017-10-03 Kohler Co. Generator management system and method that selectively activate at least one of a plurality of generators in a power generation system
US9431942B2 (en) 2012-07-02 2016-08-30 Kohler Co. Generator management system that selectively activates generators based on an operating parameter
US9368972B2 (en) 2012-07-27 2016-06-14 Kohler Co. Generator management system that determines a time to activate and deactivate generators based on the load level
CN103546002A (zh) * 2013-09-25 2014-01-29 于波 高效变速恒频发电机
US20150158390A1 (en) * 2013-12-09 2015-06-11 Textron Inc. Using DC Motor With A Controller As A Generator
US9762160B2 (en) * 2013-12-23 2017-09-12 Generac Power Systems, Inc. Method of controlling multiple parallel-connected generators
US9979337B2 (en) 2014-04-24 2018-05-22 Generac Power Systems, Inc. Method of loadshedding for a variable speed, constant frequency generator
WO2015187784A1 (en) * 2014-06-04 2015-12-10 Innovus Power, Inc. A method and system of tracking the maximum efficiency of a variable speed engine-generator set
CN105501062A (zh) * 2016-01-08 2016-04-20 济南静动新能源科技有限公司 一种利用汽车进行恒频发电的***及其制作方法
US10472084B2 (en) 2016-03-21 2019-11-12 Honeywell International Inc. Motor-generator for high efficiency auxiliary power system
CN106533288B (zh) * 2016-07-27 2019-04-16 襄阳航力机电技术发展有限公司 一种变频节能发电机组
USD834517S1 (en) 2016-11-08 2018-11-27 Briggs & Stratton Corporation Portable generator
WO2024020791A1 (en) * 2022-07-26 2024-02-01 Cummins Power Generation Inc. Generator set control based on load condition
AT526560A1 (de) * 2022-09-28 2024-04-15 Dm Elektrotechnik Gmbh Notstromvorrichtung für ein Energieerzeugungssystem

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU543121A1 (ru) * 1973-03-26 1977-01-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Способ управлени автономным аснхронным генератора
SU720619A1 (ru) * 1977-10-24 1980-03-05 Горьковский Политехнический Институт Им. А. А.Жданова Установка дл питани автономных объектов
US6175217B1 (en) * 1996-12-20 2001-01-16 Manuel Dos Santos Da Ponte Hybrid generator apparatus
RU2213409C2 (ru) * 2001-04-26 2003-09-27 Липецкий государственный технический университет Способ управления автономным асинхронным генератором
RU38845U1 (ru) * 2004-03-05 2004-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Регулятор частоты вращения дизель-генератора
RU2320072C1 (ru) * 2006-11-24 2008-03-20 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации Способ автоматического адаптивного управления электроагрегатом с вентильным генератором постоянного тока
CN101340108A (zh) * 2007-07-03 2009-01-07 株式会社电装 电源控制装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1953790A (en) * 1929-01-08 1934-04-03 Warren Telechron Co Frequency regulation of systems distributing power and time
US1963727A (en) * 1929-01-08 1934-06-19 Warren Telechron Co Frequency regulation of systems distributing power and time
US2725490A (en) * 1953-02-02 1955-11-29 Joseph M Pestarini Electric power system
US3412258A (en) * 1966-03-03 1968-11-19 Condec Corp Electric governor systems
US4246531A (en) * 1978-09-20 1981-01-20 Jordan John E Constant frequency variable rpm generator
US4413223A (en) * 1981-04-27 1983-11-01 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Induction generator frequency control system
JPS63265599A (ja) * 1986-05-26 1988-11-02 Taiyo Denki Kk エンジン駆動定周波発電装置
US4994684A (en) * 1989-01-30 1991-02-19 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Doubly fed generator variable speed generation control system
US5083077A (en) 1990-07-31 1992-01-21 The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Brushless doubly-fed generation system for vehicles
JP3050936B2 (ja) 1991-03-08 2000-06-12 株式会社日立製作所 交流励磁発電電動装置
US6392371B1 (en) * 1998-09-22 2002-05-21 Cheng Power Systems, Inc. Universal frequency electrical generator
US6169334B1 (en) * 1998-10-27 2001-01-02 Capstone Turbine Corporation Command and control system and method for multiple turbogenerators
JP2000184798A (ja) 1998-12-14 2000-06-30 Shinko Electric Co Ltd Ｖｓｃｆコンバータおよびｖｓｃｆ電源装置
EP1153470B1 (en) 1999-02-09 2005-04-27 Edwin A. Sweo Brushless doubly-fed induction machines employing dual cage rotors
US6380639B1 (en) * 2000-05-11 2002-04-30 Bombardier Inc. System, method and apparatus for power regulation
US6333622B1 (en) * 2000-05-16 2001-12-25 General Electric Company Synchronous generator having auxiliary power windings and variable frequency power source
US6784634B2 (en) 2001-09-14 2004-08-31 Edwin A. Sweo Brushless doubly-fed induction machine control
US6844706B2 (en) * 2002-08-30 2005-01-18 Active Power, Inc. Multiple path variable speed constant frequency device having automatic power path selection capability
EP1676023B1 (en) * 2003-10-06 2018-04-04 PowerSys, LLC Power generation systems and methods of generating power
US6960900B2 (en) * 2003-11-28 2005-11-01 General Electric Company Method and apparatus for starting a gas turbine using a polyphase electric power generator
JP4376089B2 (ja) 2004-02-25 2009-12-02 川崎重工業株式会社 ガスエンジン発電設備
ES2416135T3 (es) * 2004-03-16 2013-07-30 Tecogen, Inc. Sistema inversor de potencia accionado por motor, con cogeneración
JP2008038868A (ja) 2006-08-10 2008-02-21 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd エンジン発電装置
CN101013874A (zh) 2006-12-21 2007-08-08 中国科学院电工研究所 一种变速恒频双馈发电机定子电压自抗扰控制***
CN201039068Y (zh) 2007-05-15 2008-03-19 天津市新源电气科技有限公司 变速恒频绕线型无刷双馈发电机控制装置
US7768227B2 (en) 2008-04-26 2010-08-03 Sadegh Vaez-Zadeh Efficiency maximization control and variable speed drive of single phase induction motors
US8616181B2 (en) * 2008-07-11 2013-12-31 Tula Technology, Inc. Internal combustion engine control for improved fuel efficiency

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU543121A1 (ru) * 1973-03-26 1977-01-15 Куйбышевский политехнический институт им.В.В.Куйбышева Способ управлени автономным аснхронным генератора
SU720619A1 (ru) * 1977-10-24 1980-03-05 Горьковский Политехнический Институт Им. А. А.Жданова Установка дл питани автономных объектов
US6175217B1 (en) * 1996-12-20 2001-01-16 Manuel Dos Santos Da Ponte Hybrid generator apparatus
RU2213409C2 (ru) * 2001-04-26 2003-09-27 Липецкий государственный технический университет Способ управления автономным асинхронным генератором
RU38845U1 (ru) * 2004-03-05 2004-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Регулятор частоты вращения дизель-генератора
RU2320072C1 (ru) * 2006-11-24 2008-03-20 16 Центральный научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации Способ автоматического адаптивного управления электроагрегатом с вентильным генератором постоянного тока
CN101340108A (zh) * 2007-07-03 2009-01-07 株式会社电装 电源控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2454810A2 (en) 2012-05-23
US20110006547A1 (en) 2011-01-13
AU2010274033A1 (en) 2012-02-02
CA2767977C (en) 2021-05-25
WO2011008350A2 (en) 2011-01-20
EP2454810A4 (en) 2013-02-20
BR112012000774A2 (pt) 2015-11-03
CN102474214A (zh) 2012-05-23
EP2454810B1 (en) 2018-06-13
ES2681212T3 (es) 2018-09-12
US8294431B2 (en) 2012-10-23
UA107797C2 (ru) 2015-02-25
IN2012DN00410A (ru) 2015-05-22
RU2012100634A (ru) 2013-08-20
WO2011008350A3 (en) 2011-03-10
CA2767977A1 (en) 2011-01-20
CN102474214B (zh) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2544847C2 (ru) Способ управления генератором постоянной частоты с изменяемым числом оборотов двигателя
US9762160B2 (en) Method of controlling multiple parallel-connected generators
US7554302B2 (en) Slip-controlled, wound-rotor induction machine for wind turbine and other applications
RU2528950C2 (ru) Стартер-генератор газотурбинного двигателя и способ его управления
CN101304234B (zh) 电源转换器
JP2019149936A (ja) 可変状況で作動するアセンブリ
US7400117B1 (en) Generating system with a regulated permanent magnet machine and an active rectifier
CN1407709A (zh) 涡轮机组起动的方法和设备
CA2944175C (en) Method of loadshedding for a variable speed, constant frequency generator
JP2003244996A (ja) タービン発電装置
US9882518B2 (en) Auxiliary winding for a generator
CN110086388B (zh) 离网运行的发电设备及其电压频率控制方法
KR102459239B1 (ko) 비상발전기를 이용한 유도전동기의 소프트 스타트 시스템 및 이를 구비한 비상발전기
CA2737325C (en) An asynchronous power generator for a wind turbine
CN110086389B (zh) 离网运行的发电设备和可移动式发电机组
JP2022552104A (ja) ガスタービン発電機における低速を検出するシステム及び方法
JP3843355B2 (ja) 発電装置
EP2544359A1 (en) Method for controlling a variable speed generator
KR20120029687A (ko) 엔진 일체형 영구자석 발전기의 전압 조정 장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170528