синхронный генератор автономного источника электроснабжения

Формула изобретения

Синхронный генератор автономного источника электроснабжения, содержащий статор с двумя якорными обмотками и ротор с двумя индукторными обмотками, отличающийся тем, что возбудитель переменного тока, соединенный параллельно с основной индукторной обмоткой ротора, подключен параллельно через регулятор частоты посредством переключателя к дополнительной индукторной обмотке ротора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к синхронным генераторам переменного тока с изменяющейся частотой и может быть использовано для резервирования электроснабжения потребителей электрической энергии.

Известен генератор переменного тока на два напряжения с отношением частот этих напряжений f₁:f₂=1:2 и двумя возбудителями, один из которых является возбудителем постоянного тока, а другой - однофазного переменного тока [см., например, SU №817889, кл. Н 02 К 19/32, 1981].

Недостатком этого генератора является то, что при подключении дополнительной нагрузки напряжение на основном оборудовании, подключенном ранее, изменяется скачкообразно.

Известен генератор переменного тока на два напряжения различной частоты, содержащий статор с двумя обмотками якоря, ротор с двумя обмотками индуктора и источник постоянного тока [см., например, патент Швейцарии №427978, кл. Н 02 К 19/34, 1967].

Недостатком является то, что невозможен разгон электродвигателей на низких частотах и перевод их на номинальную частоту, т.к. не обеспечивается равенство частот этих обмоток (f₁ f₂).

Технический результат заключается в улучшении условий пуска асинхронных электродвигателей от автономного источника электроснабжения ограниченной мощности.

Сущность изобретения состоит в том, что в синхронном генераторе автономного источника электроснабжения, содержащем статор с двумя якорными обмотками и ротор с двумя индукторными обмотками, возбудитель переменного тока, соединенный параллельно с основной индукторной обмоткой ротора, подключен через регулятор частоты посредством переключателя параллельно к дополнительной индукторной обмотке ротора.

На чертеже представлена схема предлагаемого синхронного генератора.

В пазах сердечников статора 1 размещены две трехфазные электрически независимые и индукционно не связанные обмотки переменного тока основной частоты 2 и дополнительная обмотка 3. На валу расположены сердечники ротора 4 с основной индукторной обмоткой 5 и дополнительной индукторной обмоткой 6. Возбудитель переменного тока 7 соединен параллельно с основной индукторной обмоткой 5 ротора 4, а к его дополнительной индукторной обмотке 6 он подключен параллельно через регулятор частоты 8 посредством переключателя 9.

Синхронный генератор работает следующим образом.

При питании генератора от возбудителя переменного тока 7 вырабатывается электроэнергия трехфазного переменного тока заданной частоты, например f=50 Гц. Также одновременно через регулятор частоты 8 происходит возбуждение дополнительной индукторной обмотки 6 и вырабатывается электроэнергия трехфазного переменного тока регулируемой частоты от f=0 до f=50 Гц, для плавного разгона асинхронных нагрузок на дополнительной якорной обмотке 3 при соответствующих пусковых токах до номинальных оборотов, и перевод их на питание от основной якорной обмотки 2.

Для синхронизации параллельной работы обмоток якоря недостаточно только равенства частот, необходимо равенство напряжений этих обмоток (U₁=U₂), что обеспечивается регулятором напряжения.

В зависимости от скорости нарастания частоты df/dt, т.е. от ускорения вращающегося поля двигателя, пусковые токи гораздо меньше, чем при запуске на постоянной частоте [см., например. Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. - 3-е перераб. изд. - М.: Энергоиздат, 1982. – 216 с.].

Предлагаемая конструкция синхронного генератора с регулятором частоты может входить в синхронизацию при параллельной работе якорных обмоток, что допускает ввод дополнительной нагрузки, не отражаясь на основной якорной обмотке, доводя тем самым нагрузку постепенно до величины, соизмеримой с мощностью генератора, что улучшает условия пуска электродвигателей.