RU2680147C1 - Generator with the shaft rotation changing frequency and combined excitation voltage stabilization method - Google Patents

Generator with the shaft rotation changing frequency and combined excitation voltage stabilization method Download PDF

Info

Publication number
RU2680147C1
RU2680147C1 RU2018121734A RU2018121734A RU2680147C1 RU 2680147 C1 RU2680147 C1 RU 2680147C1 RU 2018121734 A RU2018121734 A RU 2018121734A RU 2018121734 A RU2018121734 A RU 2018121734A RU 2680147 C1 RU2680147 C1 RU 2680147C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
excitation
additional
inductor
vsu
Prior art date
Application number
RU2018121734A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Сергеевич Мыцык
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority to RU2018121734A priority Critical patent/RU2680147C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2680147C1 publication Critical patent/RU2680147C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • 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
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • 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
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical equipment and can be used in the aircrafts power supply systems. Generator voltage stabilization method consists in the exciter excitation current value changing in the second range and its direction changing. Implementing the method device contains main inductor, including a permanent magnet (1), a non-magnetic material bushing (2), a shaft (3), retaining ring (4), composed of the magnetically conductive and magnetically non-conductive material parts, additional inductor made in the form of a magnetic conductor (5), a pole tip (6), an excitation winding (7), contact rings (8), bushings (9) from insulating material, contact brushes (10) with the corresponding terminals (10and 10), separated by the gap stator magnetic circuit the main (13) and the additional (14) parts. In the stator magnetic circuit the main (13) and additional (14) parts slots an armature winding (15) is laid. All of the said elements are located in the housing (16). Combined excitation electric machine (CEEM) contains its output voltage stabilization unit (19) (VSU) as a function of the shaft 1 rotational speed changing, which includes the power part (20) (VSU PP) and the VSU PP (20) control system (21) (CS). Units (20, 21) required power supply is provided the in-house needs power supply unit (INPSU) (22). At the ƒ>ƒfrequency the control system (21) (VSU CS), using information from the armature winding (15), generates control signals for the VSU (19) power part (PP) (21) key elements, which provides a in the applied by the brushes (10) to the contact rings (8) voltage polarity change, therefore, the current in the excitation winding (7) changes its direction to the opposite one, induced by an additional inductor, voltage in the armature winding (15) changes its sign to the opposite, and the induced by the inducers in the winding (15) voltages are not added but subtracted.EFFECT: increase in the stabilization process energy efficiency.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим генераторам с переменной частотой вращения вала и предназначено для использования при построении генераторов переменного и постоянного тока для систем электропитания автономных объектов, прежде всего, для летательных аппаратов (где требуются минимально возможная масса и габариты и бесконтактность), а также в ветроэнергетике.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to electric generators with variable shaft speed and is intended for use in the construction of alternating current and direct current generators for power supply systems of autonomous objects, primarily for aircraft (where the minimum possible weight and dimensions and contactlessness are required) as well as in wind energy.

Известен способ стабилизации напряжения генератора с изменяющейся частотой вращения вала и комбинированным возбуждением, описанный в на стр. 292 рис. 9.28 Электроснабжение летательных аппаратов / В.А. Балагуров, И.М. Беседин, Ф.Ф Галтеев, Н.Т. Коробан, Н.З. Мастяев. - М.: Машиностроение, 1975. - 536 с.). Этот способ реализуется в генераторе, выполненным в виде синхронной электрической машины с возбуждением от постоянных магнитов, на магнитопроводе статора которой расположены якорная обмотка и обмотка подмагничивания, подключаемая к выходу регулятора напряжения. Способ регулирования напряжения в сторону его уменьшения обеспечивается повышением степени насыщения магнитопровода статора за счет снижения значения его индукции. В результате подмагничивания магнитопровода магнитный поток и рабочая индукция в нем уменьшается, следовательно, уменьшается и напряжение генератора.A known method of stabilizing the voltage of a generator with a varying frequency of rotation of the shaft and combined excitation, described in p. 292 fig. 9.28 Power supply for aircraft / V.A. Balagurov, I.M. Besedin, F.F.Galteev, N.T. Koroban, N.Z. Mastiaev. - M.: Mechanical Engineering, 1975 .-- 536 p.). This method is implemented in a generator made in the form of a synchronous electric machine with excitation from permanent magnets, on the stator magnetic circuit of which there is an anchor winding and a magnetization winding connected to the output of the voltage regulator. The method of regulating the voltage in the direction of its reduction is provided by increasing the degree of saturation of the stator magnetic circuit by reducing the value of its induction. As a result of magnetization of the magnetic circuit, the magnetic flux and the working induction in it decrease, therefore, the generator voltage also decreases.

Недостатком этого решения является пониженная энергетическая эффективность.The disadvantage of this solution is the reduced energy efficiency.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ стабилизации напряжения генератора (с изменяющейся частотой вращения вала и комбинированным возбуждением - КМЭГ), описанный, например, на стр. 183 рис. 6.19 Электрооборудование летательных аппаратов: учебник для вузов. В двух томах / под ред. С.А. Грузкова. - М.: Издательство МЭИ, 2005 - Том 1. Системы электроснабжения летательных аппаратов. - 568 с.). Этот способ реализуется в генераторе переменного напряжения (КМЭГ), у которого первая (основная) часть индуктора выполняется на основе постоянных магнитов, а вторая (дополнительная) часть индуктора - на основе электромагнитного возбуждения. Обмотка возбуждения дополнительного индуктора подключена к выходу блока регулирования напряжения (БРН). Стабилизация выходного напряжения КМЭГ при изменении частоты вращения вала осуществляется системой управления БРН, включающей в себя контур отрицательной обратной связи (КООС) по напряжению КМЭГ. Силовой вход БРН подключается к якорной обмотке КМЭГ, а его выход - к обмотке возбуждения дополнительного индуктора. При изменении частоты вращения вала в диапазоне от nmin до nmах ток возбуждения изменяется от максимального значения до нуля. При кратности изменения частоты вращения вала Kn=nmax/nmin=1,5 мощность дополнительной части СГ (дополнительных якорной обмотки и индуктора) Sдоп имеет 30% от лной мощности СГ - SСГ.Closest to the technical nature of the invention is a method of stabilizing the voltage of the generator (with a variable shaft speed and combined excitation - KMEG), described, for example, on page 183 fig. 6.19 Electrical equipment of aircraft: a textbook for high schools. In two volumes / ed. S.A. Gruzkova. - M .: MEI Publishing House, 2005 - Volume 1. Aircraft power supply systems. - 568 p.). This method is implemented in an alternating voltage generator (CMEG), in which the first (main) part of the inductor is based on permanent magnets, and the second (additional) part of the inductor is based on electromagnetic excitation. The field winding of the additional inductor is connected to the output of the voltage regulation unit (BRN). The stabilization of the output voltage of KMEG when changing the shaft speed is carried out by the BRN control system, which includes a negative feedback loop (COOS) on the voltage of the KMEG. The BRN power input is connected to the KMEG anchor winding, and its output is connected to the excitation winding of the additional inductor. When changing the shaft speed in the range from n min to n max , the excitation current changes from the maximum value to zero. When the rate of change of the shaft rotation speed K n = n max / n min = 1,5 is the power of the additional part of the SG (additional anchor winding and inductor) S add has 30% of the total power of the SG - S SG .

Недостаток такого способа заключается в повышении энергопотребления, которое возрастает пропорционально кратности изменения частоты вращения вала генератора: при Kn=nmax/nmin=2 Sдоп=0,5SСГ. Мощность БРН находится в такой же зависимости от параметра Kn.The disadvantage of this method is to increase energy consumption, which increases in proportion to the frequency of rotation of the generator shaft: when K n = n max / n min = 2 S add = 0,5S SG . The BRN power is in the same dependence on the parameter K n .

Технический результат способа заключается в повышении энергоэффективности процесса стабилизации.The technical result of the method is to increase the energy efficiency of the stabilization process.

Это достигается тем, что известный способ стабилизации напряжения генератора с изменяющейся частотой вращения вала и комбинированным возбуждением, содержащим основной индуктор с возбуждением от постоянных магнитов и дополнительный регулируемый индуктор, включающий в себя обмотку возбуждения, и суммированием наведенных этими индукторами напряжений в общей для двух индукторов якорной обмотке, заключающийся в соответствующем регулировании тока в обмотке возбуждения дополнительного индуктора в одном направлении его протекания в диапазоне изменения частоты вращения вала от минимального - ƒmin до максимального значений - ƒmax, отличающийся тем, что в первом диапазоне частоты вращения вала от fmin до

Figure 00000001
его изменяют от максимального значения до нуля при одном направлении тока в обмотке возбуждения регулируемого индуктора, во втором диапазоне изменения частоты от ƒном до ƒmax его значение изменяют от нуля до максимального значения, а направление тока в обмотке возбуждения меняют на обратное.This is achieved by the fact that the known method of stabilizing the voltage of a generator with a varying frequency of rotation of the shaft and combined excitation, containing the main inductor with excitation from permanent magnets and an additional adjustable inductor, including the excitation winding, and summing the induced voltage of these inductors in the common for two inductors winding, consisting in appropriate regulation of the current in the excitation winding of the additional inductor in one direction of its flow in the range the number of changes in shaft speed from the minimum - ƒ min to the maximum value - ƒ max , characterized in that in the first range of shaft speed from f min to
Figure 00000001
it is changed from the maximum value to zero with one direction of the current in the excitation winding of the adjustable inductor, in the second frequency range from ƒ nom to ƒ max its value is changed from zero to the maximum value, and the direction of the current in the excitation winding is reversed.

Способ заключается не только характером изменения значения тока возбуждения возбудителя во втором диапазоне, но и изменением его направления.The method consists not only in the nature of the change in the value of the excitation current of the pathogen in the second range, but also in a change in its direction.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего способ, на фиг. 2 приведены графики, поясняющие логику работы КМЭГ при изменении частоты вращения вала - n.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a structural diagram of a device that implements the method, FIG. 2 graphs explaining the logic of the operation of KMEG when changing the shaft speed - n.

Схема реализующая способ регулирования возбуждения комбинированным магнитоэлектрическим генератором (КМЭГ), содержит основной индуктор, включающий постоянный магнит 1, втулку из немагнитного материала 2, вал 3, комбинированное кольцо-бандаж 4, составленное путем сварки из частей магнитно проводящего и магнитно не проводящего материала, дополнительный индуктор выполненный в виде магнитопровода 5, полюсного наконечника 6, обмотки возбуждения 7, контактные кольца 8, втулки 9 из изоляционного материала, контактных щеток 10 с соответствующими выводами 10+ и 10-, подшипники 11 и 12, основную 13 и дополнительную 14 части магнитопровода статора, которые разделены между собой зазором или немагнитным материалом, в пазах основной 13 и дополнительной 14 частей магнитопровода статора уложена якорная обмотка 15. Все указанные элементы расположены в корпусе 16, который соединен с подшипниками 11,12 крышками 17, 18. Кроме того, электрическая машина (КМЭГ) содержит блок 19 (БСН) стабилизации его выходного напряжения в функции изменения частоты вращения вала 1, который включает в себя силовую часть 20 (СЧ БСН) и систему управления 21 (СУ) СЧ БСН 20. Необходимое электропитание узлов 20, 21 обеспечивает блок питания внутренних нужд (БПВН) 22.The circuit that implements a method of controlling the excitation by a combined magnetoelectric generator (KMEG), contains a main inductor including a permanent magnet 1, a sleeve of non-magnetic material 2, shaft 3, a combined ring-band 4, made by welding from parts of a magnetically conductive and magnetically non-conductive material, additional the inductor is made in the form of a magnetic circuit 5, a pole piece 6, field windings 7, contact rings 8, bushings 9 of insulating material, contact brushes 10 with the corresponding with leads 10 + and 10 - , bearings 11 and 12, the main 13 and additional 14 parts of the stator magnetic circuit, which are separated by a gap or non-magnetic material, the anchor winding 15 is laid in the slots of the main 13 and additional 14 parts of the stator magnetic circuit. All of these elements are located in the housing 16, which is connected to the bearings 11,12 by covers 17, 18. In addition, the electric machine (KMEG) contains a block 19 (BSN) for stabilizing its output voltage as a function of changing the speed of the shaft 1, which includes the power part 20 (MF BSN) 21 (SU) BSN MF control system 20. The required power supply nodes 20, 21 internally provides a power unit (BPVN) 22.

Приведенные графики поясняют логику работы КМЭГ при изменении частоты - n вращения вала 3. На нем показаны зависимость напряжения в той части якорной обмотки 15, которая расположена в основной части магнитопровода 13 и индуцированное первым индуктором напряжение Uмэг(n), а также зависимость регулируемой части напряжения в якорной обмотке 15, которая расположена в дополнительной части магнитопровода, и индуцированное вторым индуктором напряжение Uэмв(n). Графики приведены для диапазона изменения частоты вращения вала от «nmin=6000об/мин до nmах=9000об/мин и для диапазона от «nmin=6000об/мин до nmах=12000об/мин.The above graphs explain the logic of the operation of CMEG when changing the frequency n rotation of the shaft 3. It shows the voltage dependence in that part of the armature winding 15, which is located in the main part of the magnetic circuit 13 and the voltage U meg (n) induced by the first inductor, as well as the dependence of the adjustable part voltage in the armature winding 15, which is located in an additional part of the magnetic circuit, and the voltage U emv (n) induced by the second inductor. The graphs are given for the range of variation of the shaft speed from "n min = 6000 rpm to n max = 9000 rpm and for the range from" n min = 6000 rpm to n max = 12000 rpm.

В первом частотном диапазоне изменения вращения вала 3 от минимального значения - fmin до номинального - fном смежные полюса основного и дополнительного индукторов имеют одинаковую полярность (например, Nо и Nд), и в якорной обмотке 15 от основного и дополнительного индукторов наводятся э.д.с. Е1 и э.д.с. Е2 одинаковой полярности, а результирующая э.д.с. ЕΣ в якорной обмотке 15 определяется их суммой: ЕΣ=Е1+Е2. Здесь в якорной обмотке 15 реализуется режим вольтодобавки, и ток в обмотке возбуждения 7 имеет одно направление, причем с ростом частоты от ƒmin до ƒном он посредством БСН 19 автоматически изменяется от Imах до нуля. Это изменение тока иллюстрируется линиями

Figure 00000002
и
Figure 00000003
соответственно для 1-го и 2-го диапазонов изменения частоты вращения вала. В области частот от ƒmin до ƒном напряжение, наведенное в якорной обмотке индукторами имеют одинаковые знаки. Дополнительный индуктор совместно якорной обмоткой 15, расположенной под дополнительным индуктором, работает здесь в генераторном режиме.In the first frequency range of the rotation of the shaft 3 from the minimum value - f min to the nominal value - f nom, the adjacent poles of the main and additional inductors have the same polarity (for example, N о and N д ), and in the armature winding 15 from the main and additional inductors .ds E 1 and emf E 2 of the same polarity, and the resulting emf E Σ in the armature winding 15 is determined by their sum: E Σ = E 1 + E 2 . Here, in the armature winding 15, the boost mode is realized, and the current in the field winding 7 has the same direction, and with increasing frequency of ƒ min to ƒ prefecture it through BSN 19 is automatically changed from the I max to zero. This change in current is illustrated by the lines.
Figure 00000002
and
Figure 00000003
respectively for the 1st and 2nd ranges of variation of the shaft speed. In the frequency range from ƒ min to ƒ nom, the voltage induced in the armature winding by the inductors have the same signs. The additional inductor jointly with the armature winding 15 located under the additional inductor, operates here in a generator mode.

При номинальной частоте вращения вала

Figure 00000004
ток в обмотке возбуждения 7 дополнительного индуктора равен 0.At rated shaft speed
Figure 00000004
the current in the field winding 7 of the additional inductor is 0.

При частоте ƒ>ƒном система управления 21 (СУ БСН), используя информацию от якорной обмотки 15, вырабатывает сигналы управления ключевыми элементами силовой частью (СЧ) 21 БСН 19, которая обеспечивает изменение полярности напряжения, подаваемое через контактные щетки 10 и выводы 10+ и 10- на контактные кольца 8, в результате чего ток в обмотке возбуждения 7 изменяет свое направление на противоположное, а напряжение в якорной обмотке 15, индуцированное дополнительным индуктором, изменяет свой знак на противоположный. При этом напряжения, индуцированные в якорной обмотке 15 основным и дополнительным индукторами, не суммируются, а вычитаются. В конечном счете, используя информацию о напряжении электрической машины (КМЭГ), обеспечивается стабилизация ее напряжения при изменении частоты вращения вала 3.At a frequency ƒ> ƒ nom , the control system 21 (SU BSN), using information from the anchor winding 15, generates control signals for key elements of the power part (MF) 21 of the BSN 19, which provides a change in the polarity of the voltage supplied through the contact brushes 10 and terminals 10 + and 10 - of the contact ring 8, whereby the current in the field winding 7 changes its direction and the voltage in the armature winding 15, induced an additional inductor changes its sign. In this case, the voltages induced in the armature winding 15 by the main and additional inductors are not summed, but subtracted. Ultimately, using information about the voltage of an electric machine (KMEG), stabilization of its voltage is provided when changing the frequency of rotation of the shaft 3.

Во втором диапазоне изменения частоты вращения вала 3 от номинального значения - ƒном до максимального ƒmax - смежные полюса основного и дополнительного индукторов приобретают разную полярность (например, Nо и Sд), и в якорной обмотке 15 от основного и дополнительного индукторов наводятся э.д.с. Е0 и э.д.с. Ед разной полярности, а результирующая э.д.с. ЕΣ в якорной обмотке 15 определяется их разностью: ЕΣ=Е0-Ед. Здесь реализуется режим вольтовычитания. Ток в обмотке возбуждения 7 изменяет свое направление на противоположное, причем с ростом частоты от ƒном до ƒmax он посредством БСН 19 автоматически изменяется от нуля до Imax. Это изменение тока иллюстрируется линиями

Figure 00000005
и
Figure 00000006
(для 2-х диапазонов изменения частоты вращения вала). Здесь дополнительный индуктор с расположенной под ним частью якорной обмотки 15 работает уже не в генераторном, а в двигательном режиме. При этом к валу 3 прикладывается положительный момент, обеспечивающий снижение мощности, потребляемой от первичного источника механической энергии, обратно пропорциональное повышению частоты вращения вала.In the second range of variation of the shaft 3 speed from the nominal value - - nom to the maximum ƒ max - the adjacent poles of the main and additional inductors acquire different polarity (for example, N о and S д ), and in the anchor winding 15 from the main and additional inductors .ds E 0 and emf E d different polarity, and the resulting emf E Σ in the armature winding 15 is determined by their difference: E Σ = E 0 -E d . Here the voltage subtraction mode is implemented. The current in the excitation winding 7 changes its direction in the opposite direction, and with increasing frequency from ƒ nom to посредством max it automatically changes from zero to I max by means of BSN 19. This change in current is illustrated by the lines.
Figure 00000005
and
Figure 00000006
(for 2 ranges of change of frequency of rotation of a shaft). Here, an additional inductor with a part of the armature winding 15 located below it is no longer operating in the generator mode, but in the motor mode. At the same time, a positive moment is applied to the shaft 3, which ensures a decrease in the power consumed from the primary source of mechanical energy, inversely proportional to the increase in the shaft speed.

Таким образом, в полном частотном диапазоне при изменении частоты вращения вала 3 и при заданной нагрузке КМЭГ автоматически обеспечивается стабилизация выходного напряжения КМЭГ и постоянство потребляемой от источника механической энергии мощности.Thus, in the full frequency range with a change in the rotational speed of the shaft 3 and at a given load, the CMEG automatically stabilizes the output voltage of the CMEG and the constancy of the power consumed from the source of mechanical energy.

Использование реверсивного возбуждения в бесконтактном комбинированном магнитоэлектрическом генераторе (КМЭГ) при заданном диапазоне изменения частоты вращения вала позволяет с использованием контура отрицательной обратной связи - КООС по выходному напряжению КМЭГ осуществить стабилизацию выходного напряжения в функции частоты вращения вала. При этом требуемая жесткость внешней характеристики КМЭГ обеспечивается и при возмущающих воздействиях по току нагрузки.The use of reverse excitation in a contactless combined magnetoelectric generator (KMEG) for a given range of changes in the shaft speed allows using the negative feedback loop - COOS on the output voltage of the KMEG to stabilize the output voltage as a function of the shaft speed. In this case, the required rigidity of the external characteristics of the CMEG is ensured even with disturbing influences on the load current.

Использование изобретения позволяет снизить вдвое мощность дополнительного индуктора и вдвое мощность БСН и, соответственно, существенно улучшить электромагнитную совместимость в целом. Это достигается особым способом изменения тока возбуждения генератора с изменяемой частотой вращения вала, который заключается в соответствующем (по особому закону в функции частоты вращения вала) изменении не только значения тока возбуждения возбудителя, но и при определенных условиях и его направления.The use of the invention allows to halve the power of the additional inductor and half the power of the BSN and, accordingly, significantly improve the electromagnetic compatibility as a whole. This is achieved in a special way of changing the excitation current of a generator with a variable shaft speed, which consists in a corresponding (according to a special law as a function of shaft speed) change not only the value of the excitation current of the pathogen, but also under certain conditions and its direction.

Claims (1)

Способ стабилизации напряжения генератора с изменяющейся частотой вращения вала и комбинированным возбуждением, содержащим основной индуктор с возбуждением от постоянных магнитов и дополнительный регулируемый индуктор, включающий в себя обмотку возбуждения, и суммированием наведенных этими индукторами напряжений в общей для двух индукторов якорной обмотке, заключающийся в соответствующем регулировании тока в обмотке возбуждения дополнительного индуктора в одном направлении его протекания в диапазоне изменения частоты вращения вала от минимального - ƒmin до максимального значений - ƒmax, отличающийся тем, что в диапазоне частоты вращения вала от ƒmin до
Figure 00000007
его изменяют от максимального значения до нуля при одном направлении тока в обмотке возбуждения дополнительного регулируемого индуктора, в другом диапазоне изменения частоты от ƒном до ƒmax его значение изменяют от нуля до максимального значения, а направление тока в обмотке возбуждения меняют на обратное.A method of stabilizing the voltage of a generator with a varying shaft speed and combined excitation, comprising a main inductor with excitation from permanent magnets and an additional adjustable inductor including an excitation winding, and summing the voltage induced by these inductors in the armature winding common to the two inductors, which consists in appropriate regulation current in the excitation winding of the additional inductor in one direction of its flow in the range of rotation frequency ala from the minimum - ƒ min to the maximum values - ƒ max , characterized in that in the range of shaft speed from ƒ min to
Figure 00000007
it is changed from the maximum value to zero for one current direction in the excitation winding of an additional adjustable inductor, in a different frequency range from ƒ nom to ƒ max its value is changed from zero to the maximum value, and the current direction in the excitation winding is reversed.
RU2018121734A 2018-06-14 2018-06-14 Generator with the shaft rotation changing frequency and combined excitation voltage stabilization method RU2680147C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121734A RU2680147C1 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Generator with the shaft rotation changing frequency and combined excitation voltage stabilization method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018121734A RU2680147C1 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Generator with the shaft rotation changing frequency and combined excitation voltage stabilization method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2680147C1 true RU2680147C1 (en) 2019-02-18

Family

ID=65442720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018121734A RU2680147C1 (en) 2018-06-14 2018-06-14 Generator with the shaft rotation changing frequency and combined excitation voltage stabilization method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680147C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713470C1 (en) * 2019-05-30 2020-02-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Non-contact stabilized ac generator with combined excitation
RU2792178C1 (en) * 2022-07-19 2023-03-17 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Dc power system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996030992A1 (en) * 1995-03-31 1996-10-03 Ecoair Corp. Hybrid alternator
RU2145763C1 (en) * 1998-07-02 2000-02-20 Кубанский государственный аграрный университет Combined-excitation alternator
EP1501169A2 (en) * 2003-04-22 2005-01-26 Delphi Technologies, Inc. Hybrid electrical machine with system and method for controlling such hybrid machine
US7439713B2 (en) * 2006-09-20 2008-10-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Modulation control of power generation system
RU2390086C1 (en) * 2009-04-09 2010-05-20 Владимир Михайлович Чернухин Contactless reductor electric machine with combined excitation
JP5216686B2 (en) * 2008-06-27 2013-06-19 ハミルトン・サンドストランド・コーポレイション Permanent magnet generator
US20160268942A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 Hamilton Sundstrand Corporation Control of Hybrid Permanent Magnet Machine With Rotating Power Converter and Energy Source
RU165187U1 (en) * 2015-12-23 2016-10-10 Акционерное общество "Технодинамика" COMBINED EXCITATION INDUCTOR GENERATOR

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996030992A1 (en) * 1995-03-31 1996-10-03 Ecoair Corp. Hybrid alternator
RU2145763C1 (en) * 1998-07-02 2000-02-20 Кубанский государственный аграрный университет Combined-excitation alternator
EP1501169A2 (en) * 2003-04-22 2005-01-26 Delphi Technologies, Inc. Hybrid electrical machine with system and method for controlling such hybrid machine
US7439713B2 (en) * 2006-09-20 2008-10-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Modulation control of power generation system
JP5216686B2 (en) * 2008-06-27 2013-06-19 ハミルトン・サンドストランド・コーポレイション Permanent magnet generator
RU2390086C1 (en) * 2009-04-09 2010-05-20 Владимир Михайлович Чернухин Contactless reductor electric machine with combined excitation
US20160268942A1 (en) * 2015-03-12 2016-09-15 Hamilton Sundstrand Corporation Control of Hybrid Permanent Magnet Machine With Rotating Power Converter and Energy Source
RU165187U1 (en) * 2015-12-23 2016-10-10 Акционерное общество "Технодинамика" COMBINED EXCITATION INDUCTOR GENERATOR

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713470C1 (en) * 2019-05-30 2020-02-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Non-contact stabilized ac generator with combined excitation
RU2792178C1 (en) * 2022-07-19 2023-03-17 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Dc power system
RU2812277C1 (en) * 2023-10-11 2024-01-29 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Contactless voltage-stabilized synchronous generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140368075A1 (en) Permanent magnet synchronous machines with magnetic flux regulation
RU2713470C1 (en) Non-contact stabilized ac generator with combined excitation
RU2680147C1 (en) Generator with the shaft rotation changing frequency and combined excitation voltage stabilization method
US4454465A (en) Electric generator that operates with few ampere-turns in field winding
RU2637767C2 (en) Method of stabilization of output voltage of magnetoelectric generator
JP6244598B2 (en) Wind turbine generator having variable magnetic flux field type synchronous generator
RU2719685C1 (en) Electric motor stator
US2689327A (en) Dynamoelectric machine
KR100975072B1 (en) Brushless synchronous generator
US3454864A (en) Electric power generator for generating power of a predetermined frequency,magnitude,and wave form
KR20080063747A (en) Self-regulated permanent magnet generator
RU2601952C1 (en) Axial controlled contactless engine-generator
RU2701169C9 (en) Small-size dc generating system
RU132647U1 (en) DEVICE FOR STABILIZING VOLTAGE OF CONTACTLESS SYNCHRONOUS AC GENERATORS WITH EXCITATION FROM PERMANENT MAGNETS
KR100777809B1 (en) Synchronous generator having an excitor with hetero poles
RU2674466C2 (en) Source of direct current, installed on synchronous step engine, with increased voltage
RU195227U1 (en) CONTACTLESS DC GENERATOR
RU2009599C1 (en) Magneto-generator
RU65312U1 (en) DC GENERATOR
RU2674465C2 (en) Source of direct current, installed on synchronous step engine, with increased output power
RU2685221C1 (en) Shunting reactor with mixed excitation (versions)
US2715205A (en) Regulating system with exciter field winding in series with alternator field winding
RU2414791C1 (en) Modular electrical machine
RU2414790C1 (en) Synchronous electric machine with modulated magnetomotive force of armature
US2079465A (en) Power system