SU1257802A1 - Contactless self-excited source of stable frequency - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в автономных системах электропитани  с перем, частотой вращени  вала приводного двигател . Целью изобретени   вл етс  уменьшение массогабаритных показателей, упрощение и расщирение рабочего диапазона изменени  частоты вращени  приводного двигател . На одном валу с приводным двигателем расположены машина двойного питани  3, первый возбудитель 1, выполненный в виде обращенного синхронного генератора с числом пар полюсов, равным удвоенному числу пар полюсов мащины 3 двойного питани , и второй возбудитель 2, выполненный в виде вращающегос  трансформатора . Статорна  обмотка последнего подключена к задатчику 8 частоты. Последовательно соединенные между собой роторные обмотки 6 и 7 соответственно первого 1 и второго 2 возбудителей св заны через тиристорный переключатель 5 с т-фаз- ной обмоткой 4 возбуждени  мащины 3 двойного питани . Выходна  частота бесконтактного автономного источника  вл етс  стабильной величиной, не завис щей от изменени  частоты вращени  вала приводного двигател . 1 ил: (Л fO 1C сд 00 о toThe invention relates to electrical engineering and may find application in autonomous power supply systems with alternating speeds of rotation of the drive motor shaft. The aim of the invention is to reduce the weight and dimensions, simplifying and expanding the working range of changes in the frequency of rotation of the drive engine. A dual-feed machine 3, the first exciter 1, made in the form of an inverted synchronous generator with the number of pole pairs equal to twice the number of pole pairs of the dual-feed Maschina 3, and the second exciter 2, made in the form of a rotating transformer, are located on the same drive-driven shaft. The stator winding of the latter is connected to the setpoint frequency 8. Serially connected rotor windings 6 and 7, respectively, of the first 1 and second 2 pathogens are connected via a thyristor switch 5 to the t-phase winding 4 of driving the masking 3 dual feed. The output frequency of the non-contact autonomous source is a stable value, independent of the change in the rotation frequency of the drive motor shaft. 1 silt: (L fO 1C sd 00 about to

Description

Изобретение относитс  к электротехнике, и в частности к автономным системам электропитани , с переменной частотой вращени  вала приводного двигател .The invention relates to electrical engineering, and in particular to autonomous power supply systems, with variable frequency of rotation of the drive motor shaft.

Цель изобретени  - уменьшени  массо- габаритных показателей, упрощение и расширение рабочего диапазона изменени  частоты вращени  приводного двигател .The purpose of the invention is to reduce the overall dimensions, simplifying and expanding the working range of varying the frequency of rotation of the drive engine.

На чертеже представлена электрическа  схема бесконтактного автономного источника стабильной частоты.The drawing shows an electrical circuit of a contactless autonomous source of stable frequency.

Бесконтактный автономный источник стабильной частоты содержит расположенные на одном валу два возбудител  1 и 2 и ма- щину 3 двойного питани , ш-фазна  обмотка 4 возбуждени  которой, расположенна  на роторе, св зана через тиристорный переключатель 5 с последовательно соединенными между собой роторными обмотками 6 и 7 соответственно возбудителей 2 и 1, а также задатчик 8 частоты.The contactless autonomous source of stable frequency contains two exciters 1 and 2 located on one shaft and dual power supply machine 3, whose w-phase excitation winding 4, located on the rotor, is connected through a thyristor switch 5 with rotor windings 6 connected in series with each other 7, respectively, of pathogens 2 and 1, as well as the frequency adjuster 8.

Один из возбудителей (1) выполнен в виде обращенного синхронного генератора с числом пар полюсов, равным удвоенному числу пару полюсов машины 3 двойного питани , а другой возбудитель 2 выполнен в виде вращающегос  трансформатора, ста- торна  обмотка 9 которого подключена к задатчику 8 частоты, при этом статорна  обмотка 10 обращенного синхронного генератора подключена к источнику посто нного тока (на чертеже не показан). Статорна  обмотка 11 машины 3 двойного питани  подключена к нагрузке (не показана).One of the exciters (1) is made in the form of an inverted synchronous generator with the number of pole pairs equal to twice the number of poles of the machine 3 dual power, and the other exciter 2 is made in the form of a rotating transformer, the stator winding 9 of which is connected to the frequency adjuster 8, This stator winding 10 of the inverted synchronous generator is connected to a direct current source (not shown). The stator winding 11 of the dual-power machine 3 is connected to a load (not shown).

Бесконтактный автономный источник стабильной частоты работает следующим образом .Contactless stand-alone source of stable frequency works as follows.

Частота тока на выходе бесконтактного автономного источника стабильной частоты, т.е. на выходе основной машины 3 двойного питани  равна;The frequency of the current at the output of a contactless autonomous source of stable frequency, i.e. at the output of the main machine 3 dual power is;

..

(1)(one)

где п - скорость вращени  вала приводногоwhere n is the speed of rotation of the drive shaft

двигател ,engine,

PI - число пар полюсов мащины двойного питани ,PI is the number of pairs of poles of the double feeding area,

fpi - частота переменного тока питающего роторную обмотку 4 машины 3 двойного питани .fpi is the frequency of the alternating current feeding the rotor winding 4 of the machine 3 of dual power.

Частота переменных напр жений, совпадающих по фазе, роторных обмоток 6 вращающего трансформатора 2, .равна частоте fa выходного напр жени  задатчика 8 частоты , подключенного к статорной обмотке 9 вращающегос  трансформатора 2, т.е.The frequency of alternating voltages coincident in phase to the rotor windings 6 of a rotating transformer 2 is equal to the frequency fa of the output voltage of the frequency adjuster 8 connected to the stator winding 9 of the rotating transformer 2, i.e.

(2)(2)

Частота переменного напр жени  роторной обмотки 7 обращенного синхронного генератора 1, статорна  обмотка 10 которого питаетс  от источника посто нного тока, равнаThe frequency of the alternating voltage of the rotor winding 7 of the inverted synchronous generator 1, whose stator winding 10 is powered from a DC source, is equal to

4four

ПР2 60PR2 60

(3)(3)

где Р - число пар полюсов обращенного синхронного генератора 1.where P is the number of pairs of poles of the inverted synchronous generator 1.

При сложении двух напр жений с разными частотами fg и 4 получаетс  несинусо- идальное напр жение с периодической огибающей в виде биени  колебаний, при котором частота биени  равнаThe addition of two voltages with different frequencies fg and 4 results in a non-sinusoidal voltage with a periodic envelope in the form of a beating oscillation, at which the frequency of the beating is equal to

10ten

f,f,f, f,f, f, f, f,

6060

(4).(four).

Встречно-паралельно включенные тиристоры тиристорного переключател  5 поочередно работают в течение времени, рав- ном периоду биени  колебаний, вследствие чего выходные токи тиристорного переключател  5, питающие обмотку 4 возбуждени  машины 3 двойного питани  имеют частоту равнуюThe thyristors of the thyristor switch 5 counter-connected in turn alternately operate for a time equal to the oscillation period, as a result of which the output currents of the thyristor switch 5, the power supply winding 4 of the double-supplying machine 3 have a frequency equal to

2020

f f ДР2. J3f f DR2. J3

2 2-60 2 2 2-60 2

(5)(five)

Так как {pi fs, то подставл   (5) в (1), получимSince {pi fs, then submenu (5) in (1), we get

2 602 60

.1 2.12

(6)(6)

Если число пар полюсов Pz обращенного синхронного генератора 1 равно удвоенному числу пар полюсов PI машины двой- ного питани , т.е.If the number of pole pairs Pz of the inverted synchronous generator 1 is equal to twice the number of pole pairs PI of the double power machine, i.e.

Р2 2Р,(7)P2 2P, (7)

то выражение 6) приобретает видThis expression 6) takes the form

h h

(8)(eight)

Таким образом, выходна  частота бесконтактного автономного источника при выполнении услови  (7)  вл етс  стабильной величиной, не завис щей от изменени  частоты вращени  вала приводного двига- тел .Thus, the output frequency of the contactless autonomous source, when condition (7) is satisfied, is a stable value, independent of the change in the frequency of rotation of the shaft of the drive motor.

Задава  определенное значение частоты fj, можно обеспечить заданную стабильную частоту f на выходе источника.By setting a certain value of the frequency fj, it is possible to provide a given stable frequency f at the output of the source.

Таким образом, изобретение позвол ет расширить рабочий диапазон изменени  частоты вращени  приводного двигател  при хороших массогабаритных показател х устройства .Thus, the invention makes it possible to extend the working range of variation of the rotational speed of a drive engine with good overall dimensions of the device.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Бесконтактный автономный источник стабильной частоты, содержащий расположенные на одном валу два возбудител  и машину двойного питани , ш-фазна  обмотка возбуждени  которой, расположенна  на ро- торе, св зана через тиристорный переключатель с последовательно соединенными между собой роторными обмотками возбудител , а также задатчик частоты, отли312578024A contactless autonomous source of stable frequency containing two exciters and a dual power machine located on the same shaft, the w-phase excitation winding of which is located on the rotor is connected via a thyristor switch with the exciter series rotated in series with each other, as well as the frequency adjuster, cast312578024 ча/оы ийс  тем, что, с целью уменьшени  мае-лу пар полюсов машины двойного питасогабаритных показателей, упрош,ени  и рас-ни , а другой возбудитель выполнен в видеby the fact that, in order to reduce to May-lou pairs of poles, the machine of double nutritional dimensions, simplification, efficiency and size, and the other pathogen is made in the form ширени  рабочего диапазона изменени  час-вращаюш,егос  трансформатора, статорна the width of the working range of changing the hour-rotate, its transformer, stator тоты враш,ени  приводного двигател , одинобмотка которого подключена к задатчикуtots vrash, yeni drive motor, one winding of which is connected to the setting device из возбудителей выполнен в виде обра-частоты, при этом статорна  обмотка обш ,енного синхронного генератора с чис-ращенного синхронного генератора подклюлом пар полюсов, равным удвоенному чис-чена к источнику посто нного тока.of pathogens is made in the form of frequency, with the stator winding of the common synchronous generator from a synchronous synchronous generator connecting the pole pairs equal to twice the number to the source of direct current.