SU1473068A1 - Power supply source - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике. Целью изобретени   вл етс  улучшение формы выходного переменного напр жени  источника электропитани . Устройство содержит асинхронную машину 1 с первой и второй обмотками, одноименные фазы которых сдвинуты относительно друг друга на 30 электрических градусов, первый 8 и второй 9 автономные инверторы напр жени  (АИН), подсоединенные силовыми выводами переменного тока соответственно к выводам первой и второй обмоток асинхронной машины, а выводами посто нного тока к выводам 10, 11 посто нного тока источника электропитани , узел 12 управлени  АИН, выход которого соединен с формирователем 13 импульсов управлени  первым АИН, а через элемент временной задержки 15 - с формирователем 14 импульсов управлени  вторым АИН. Сущность изобретени  заключаетс  в ведении в асинхронную машину третьей обмотки с фазами 16, 17, 18, выводы которой  вл ютс  силовыми выводами переменного тока источника электропитани . 3 ил.The invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to improve the shape of the output AC voltage of a power source. The device contains an asynchronous machine 1 with the first and second windings, whose phases with the same name are shifted relative to each other by 30 electrical degrees, the first 8 and second 9 autonomous voltage inverters (AIN) connected by AC power terminals, respectively, to the terminals of the first and second windings of the asynchronous machine , and the direct current terminals to the direct current terminals 10, 11 of the power supply source, the AIN control unit 12, the output of which is connected to the driver of the 13 control pulses of the first AIN, and through the time element oh delay 15 - with shaper 14 control pulses of the second AIN. SUMMARY OF THE INVENTION The essence of the invention is to drive a third winding to an asynchronous machine with phases 16, 17, 18, the terminals of which are the power terminals of an alternating current of a power source. 3 il.

Description

Изобретение относитс  к электроехнической промьштенности и может ыть использовано в качестве источика электроэнергии.This invention relates to electrical industry and can be used as a source of electrical energy.

Цель изобретени  - улучшение форы выходного переменного напр жени .The purpose of the invention is to improve the odds of the output AC voltage.

На фиг.1 приведена структурна  схема источника электропитани ; на иг.2 и 3 - обмотка асинхронной на- ю ины, примеры исполнени .Figure 1 shows the power supply circuit diagram; 2 and 3 are the asynchronous winding, examples of execution.

Источник электропитани  содержит асинхронную машину 1 с первой (включающей фазы 2-4) и второй (включаюей фазы 5-7) обмотками, одноименные 15 фазы 2-5, 3-6, 4-7 которых сдвинуты друг относительно друга на 30 зл.град первый 8 и второй 9 трехфазные автономные инверторы напр жени , подсоединенные силовыми выводами переменно- 20 го тока соответственно к выводам первой и второй трехфазных обмоток асинхронной машины, а силовыми выводами посто нного тока, объединенными между собой, - к выводам 10 и 11 источ- 25 ника электропитани  посто нного тока , узел 12 управлени  автономными инверторами, выход которого св зан с формирователем 13 импульсов управлени  первым автономным инвертором 30 непосредственно, а с формирователем 14 импульсов управлени  вторым автономным инвертором - через элемент 15 временной задержки, вьщержка времени которого равна времени поворота 5 вращающегос  пол  асинхронной машины на 30 эл.град.The power source contains an asynchronous machine 1 with the first (including phase 2-4) and second (including phase 5-7) windings, the same 15 phases 2-5, 3-6, 4-7 of which are shifted relative to each other by 30 zl.grad The first 8 and second 9 three-phase autonomous voltage inverters connected by AC power terminals to the first and second three-phase windings of the induction machine, respectively, and DC power terminals combined to each other, to the terminals 10 and 11 of the source. nickname DC power supply, node 12 These autonomous inverters, the output of which is connected to the driver of the 13 pulses of control by the first autonomous inverter 30 directly, and from the driver of 14 of the pulses of control of the second autonomous inverter via a time delay element 15, the time delay of which is equal to the rotation of the 5 rotating fields of the asynchronous machine by 30 al. hail.

Асинхронна  машина 1 содержит также третью обмотку включающую фазы 16-18), кажда  фаза которой располо- до жена симметрично между одной из фаз первой обмотки и соседней с ней фазой второй обмотки. Выводы третьей обмотки подсоединены к силовым выводам 19-21 источника питани  перемен- j ного тока. Треть  обмотка может быть выполнена как однофазной, так и трехфазной.The asynchronous machine 1 also contains a third winding including phases 16-18), each phase of which is located symmetrically between one of the phases of the first winding and the phase of the second winding adjacent to it. The terminals of the third winding are connected to the power terminals 19-21 of the AC power supply source. The third winding can be performed both single-phase and three-phase.

На фиг.2 приведена схема третьей обмотки, где фаза 16 третьей обмотки расположена между фазой 2 первой обмотки и фазой 5 второй обмотки, фаза 17 третьей обмотки - между фазой 3 первой обмотки и фазой 6 второй обмотки , а фаза 18 третьей обмотки - между фазой 4 первой .обмотки и фа- -: ЗОЙ 7 второй обмотки.Figure 2 shows the scheme of the third winding, where phase 16 of the third winding is located between phase 2 of the first winding and phase 5 of the second winding, phase 17 of the third winding - between phase 3 of the first winding and phase 6 of the second winding, and phase 18 of the third winding - between phase 4 of the first winding and pha - -: ZOY 7 of the second winding.

При выполнении третьей обмотки согласно фиг.3 фаза 16 третьей обмот- When performing the third winding according to FIG. 3, phase 16 of the third winding

5050

5 0 5 5 0 5

о j about j

: :

00

ки расположена между фазой 3 первой обмотки и фазой 5 второй обмотки, фаза 17 третьей обмотки - медоду фазой 4 первой обмотки и фазой 6 второй обмотки , а фаза 18 третьей обмотки - между фазами 2 первой обмотки и фазой 7 второй обмотки.ki is located between phase 3 of the first winding and phase 5 of the second winding, phase 17 of the third winding - copper phase 4 of the first winding and phase 6 of the second winding, and phase 18 of the third winding between phases 2 of the first winding and phase 7 of the second winding.

Схема на фиг.З позвол ет более равномерно разместить обмотки на статоре и упростить намотку обмоток, обеспечива  более высокую технологичность электрической машины.The diagram in FIG. 3 makes it possible to more uniformly place the windings on the stator and simplify the winding of the windings, providing a higher manufacturability of the electric machine.

Узел 12 управлени  автономными инверторами содержит датчик 22 напр жени  на выводах 10 и 11 посто нного тока источника электропитани , к выходу которого подключен первый вход сумматора 23. Второй вход суммаТо- ра 23 подсоединен к задатчшсу 24 напр жени , а выход - к генератору 25 регулируемой частоты.The autonomous inverter control unit 12 contains a voltage sensor 22 at the DC output terminals 10 and 11, the output of which is connected to the first input of the adder 23. The second input of the TOR 23 is connected to the voltage reference 24, and the output to the generator 25 is adjustable frequencies.

К выводам 10 и 11 посто нного то-, ка источника электропитани  подключе- ны конденсатор 26 и через ключ 27 аккумул торна  батаре  28; к этим же выводам могут подключатьс  потребители посто нного тока.To terminals 10 and 11 of the constant current of the power source, a capacitor 26 is connected and via the switch 27 of the battery 28; DC consumers can be connected to the same pins.

Источник электропитани  работает следующим образом.The power supply operates as follows.

После замыкани  ключа 27 происходит зар д конденсатора 26 фильтра затем аккумул торную батарею 28 отключают от выводов 10 и 11 посто нного тока. Начинаетс  вентильное возбуждение асинхронной машины. Отрицательна  обратна  св зь, состо ща  из датчика 22 напр жени , сумматора 23 и задатчика 24 напр жени , обеспечивает такое регулирование частоты электрической машины 1,. при котором обеспечиваетс  стабилизаци  фазного напр жени  третьей обмотки, а также посто нного напр жени  на выводах 10 и 11. Импульсы генератора 25 регулируемой частоты распредел ютс  и усиливаютс  формировател ми 13 и 14 импульсов в соответствии с чередованием фаз асинхронной машины 1 так, что образуютс  две последовательности импульсов, сдвинутых на 30 град, дл  управлени  двум  автономными инверторами напр жени .After the key 27 is locked, the charge on the filter capacitor 26 occurs, then the battery 28 is disconnected from the terminals 10 and 11 of the direct current. The valve excitation of the asynchronous machine begins. Negative feedback, consisting of a voltage sensor 22, an adder 23, and a voltage setpoint 24, provides such frequency control of the electric machine 1 ,. in which the phase voltage of the third winding is stabilized, as well as the constant voltage at terminals 10 and 11. The pulses of the variable frequency generator 25 are distributed and amplified by the formers 13 and 14 pulses in accordance with the alternation of the phases of the asynchronous machine 1 so that two sequences of pulses shifted by 30 degrees to control two autonomous voltage inverters.

Узел 12 управлени  воздействует на величину скольжени  путем изменени  частоты переключени  вентилей автономных инверторов напр жени  и 1такин образом регулирует (стабшшзи- ;руе.т) вцходное напр жение.The control unit 12 acts on the amount of slip by changing the switching frequency of the valves of the autonomous voltage inverters and controls this way (stabilized); the input voltage.

Автономные инверторы напр жени  преобразуют посто нное напр жение на выводах 10 и 11 в две трехфазные системы переменных напр жений, сдвинутых во времени на 30 град. Так как сдвиг в пространстве первой и второй трехфазных обмоток составл ет также 30 эл.град., в асинхронной машине 1 образуетс  круговое вращающеес  поле, ю Две основные трехфазные обмотки создают намагничивающий ток асинхронной машины 1. В третьей обмотке при этом индуцируетс  ЭДС улучшенной формы, содержаща  двенадцать ступеней за 15 период основной частоты.Stand-alone voltage inverters convert the DC voltage at pins 10 and 11 into two three-phase systems of alternating voltages that are shifted in time by 30 degrees. Since the spatial shift of the first and second three-phase windings is also 30 electr., A circular rotary field is formed in asynchronous machine 1. A two main three-phase windings create a magnetizing current of the asynchronous machine 1. In the third winding, an emf of improved shape is induced, containing twelve steps in the 15 period of the fundamental frequency.

В фазном напр жении первой и второй трехфазных обмоток наблюдаетс  шесть ступеней за период основнойIn the phase voltage of the first and second three-phase windings, six stages are observed during the period of the main

Фор. мула изобретени  Источник электропитани , содержащий асинхронную машину с первой и второй идентичными трехфазными обмотками , одноименные фазы которых взаимно сдвинуты на 30 эл.град., первый и второй трехфазные автономные инверторы напр жени , подсоединенные силовыми выводами переменного тока соответственно к выводам первой и второй трехфазных обмоток асинхронных машин, а силовыми выводами посто нно го тока, объединенными между собой, - к выводам посто нного тока источника электропитани , узел управлени  автономными инверторами, выход которого св зан с формирователем импульсов управлени  первым автономным инчастоты и присутствует 20% п той гар-20 вертором непосредственно, а с формимоники , 14,3% седьмой гармоники,9,1% одиннадцатой гармоники, 7,7% тринадцатой гармоники, а коэффициент нелинейных искажений равен 31,5%. ВFore. Mula of the Invention A power supply containing an asynchronous machine with the first and second identical three-phase windings, whose phases of the same name are mutually shifted by 30 electr., the first and second three-phase autonomous voltage inverters connected by AC power terminals respectively to the terminals of the first and second three-phase windings. asynchronous machines, and the power outputs of the direct current, interconnected, to the outputs of the direct current of the power source, the control unit of autonomous inverters, in The output of which is connected with the pulse shaper control of the first autonomous information frequency and is present 20% of the first gar-20 by the inverter directly, and from formonics, 14.3% of the seventh harmonic, 9.1% of the eleventh harmonic, 7.7% of the thirteenth harmonic, and nonlinear distortion is 31.5%. AT

фазном напр жении третьей обмотки от- 25 рота вращающегос  сутствуют п та  и седьма  гармонирователем импульсов управлени  вторым автономным инвертором - через элемент временной задержки, вьщержка времени которого равна времени повопол  асинхронноthe phase voltage of the third winding of the rotary-rotating rotary shaft is absent from the fifth and seventh harmonizer of control pulses by the second autonomous inverter through a time delay element whose delay is equal to half the time asynchronously

ки, а присутствуют лишь одиннадцата  и тринадцата , которые составл ют 9,1% и 7,7% соответственно, а коэффициент нелинейных искажений составл ет 15,2%.ki, and only eleven and thirteen are present, which is 9.1% and 7.7%, respectively, and the non-linear distortion coefficient is 15.2%.

Таким образом, предлагаемьш источник электропитани  обеспечиваетThus, the proposed power supply provides

машины на 30 эл.град. чающийс  тем.cars for 30 el.grad. whosoever.

, о т л и - что, с целью, about tl and - that, with the purpose

улучшени  формы выходного переменного напр жени , в асинхронную машину 30 введена треть  обмотка, кажда  фаза которой расположена симметрично между одной из фаз первой обмотки и со седней с ней фазой второй обмотки, причем выводы третьей обмотки  вл -improving the shape of the output alternating voltage, a third winding was introduced into the asynchronous machine 30, each phase of which is located symmetrically between one of the phases of the first winding and the second phase of the second winding with it, and the conclusions of the third winding

улучшение формы выходного переменно- 35 силовыми выводами источникаimproving the shape of the output variable-35 power output source

электропитани .power supply.

го напр жени .go voltage

Фор. мула изобретени  Источник электропитани , содержащий асинхронную машину с первой и второй идентичными трехфазными обмотками , одноименные фазы которых взаимно сдвинуты на 30 эл.град., первый и второй трехфазные автономные инверторы напр жени , подсоединенные силовыми выводами переменного тока соответственно к выводам первой и второй трехфазных обмоток асинхронных машин, а силовыми выводами посто нного тока, объединенными между собой, - к выводам посто нного тока источника электропитани , узел управлени  автономными инверторами, выход которого св зан с формирователем импульсов управлени  первым автономным инвертором непосредственно, а с формирота вращающегос  Fore. Mula of the Invention A power supply containing an asynchronous machine with the first and second identical three-phase windings, whose phases of the same name are mutually shifted by 30 electr., the first and second three-phase autonomous voltage inverters connected by AC power terminals respectively to the terminals of the first and second three-phase windings. asynchronous machines, and the power outputs of the direct current, interconnected, to the outputs of the direct current of the power supply, the control unit of autonomous inverters, in The output of which is connected directly to the pulse shaper of the control of the first autonomous inverter, and from the rotary rotator

рователем импульсов управлени  вторым автономным инвертором - через элемент временной задержки, вьщержка.. времени которого равна времени повопол  асинхроннойthe control of impulses of control by the second autonomous inverter - through the element of time delay, the surplus .. whose time is equal to half the time of the asynchronous

рота вращающегос  rotating company

машины на 30 эл.град. чающийс  тем.cars for 30 el.grad. whosoever.

, о т л и - что, с целью, about tl and - that, with the purpose

улучшени  формы выходного переменного напр жени , в асинхронную машину введена треть  обмотка, кажда  фаза которой расположена симметрично между одной из фаз первой обмотки и соседней с ней фазой второй обмотки, причем выводы третьей обмотки  вл -improving the shape of the output AC voltage, a third winding was introduced into the asynchronous machine, each phase of which is located symmetrically between one of the phases of the first winding and the phase of the second winding adjacent to it, and the conclusions of the third winding are

силовыми в power in

электропитани .power supply.

Фие.2Fie.2

16sixteen

МM

Claims (1)

Формула изобретения Источник электропитания, содержащий асинхронную машину с первой и второй идентичными трехфазными обмотками, одноименные фазы которых взаимно сдвинуты на 30 эл.град., первый и второй трехфазные автономные инверторы напряжения, подсоединенные силовыми выводами переменного тока соответственно к выводам первой и второй трехфазных обмоток асинхронных машин, а силовыми выводами постоянного тока, объединенными между собой, к выводам постоянного тока источника электропитания,' узел управления автономными инверторами, выход которого связан с формирователем импульсов управления первым автономным инвертором непосредственно, а с формирователем импульсов управления вторым автономным инвертором - через элемент временной задержки, выдержка., времени которого равна времени поворота вращающегося поля асинхронной · машины на 30 эл.град., отличающийся тем, что, с целью улучшения формы выходного переменного напряжения, в асинхронную машину введена третья обмотка, каждая фаза которой расположена симметрично между одной из фаз первой обмотки и соседней с ней фазой второй обмотки, причем выводы третьей обмотки являются силовыми выводами источника . . электропитания.Formula of the invention A power source containing an asynchronous machine with first and second identical three-phase windings, the same phases of which are mutually shifted by 30 degrees, the first and second three-phase autonomous voltage inverters connected to the terminals of the first and second three-phase asynchronous windings machines, and direct current power leads, interconnected, to the direct current terminals of the power supply, 'control unit of autonomous inverters, output One of which is connected directly with the driver of the control pulses of the first autonomous inverter, and with the second driver of the control pulses of the second autonomous inverter through an element of time delay, shutter speed, the time of which is equal to the time of rotation of the rotating field of the asynchronous machine by 30 electric degrees, characterized in that , in order to improve the shape of the output alternating voltage, a third winding is introduced into the asynchronous machine, each phase of which is located symmetrically between one of the phases of the first winding and the adjacent phase in the second winding, and the conclusions of the third winding are the power conclusions of the source. . power supply.