Спосіб отримання постійної частоти синхронного генератора

Спосіб отримання постійної частоти синхронного генератора при змінній швидкості обертання привідного двигуна, який включає зміну частоти обертання магнітного поля збудження, створюваного ротором генератора для усунення відхилення частоти напруги, що генерується, від номінальної, який відрізняється тим, що в роторі синхронного генератора створюють магнітне поле збудження, що обертається відносно ротора, вимірюють частоту обертання ротора генератора, а частоту обертання поля збудження відносно ротора встановлюють рівною різниці між частотами обертання ротора і номінальною частотою напруги, що генерується синхронним генератором. Корисна модель відноситься до області електротехніки і може бути використана для стабілізації частоти і напруги синхронного генератора. Відомий спосіб регулювання синхронного генератора [RU, №2014724, опубл. 15.06 1994, кл. Н02Р9/14, Способ адаптивного регулирования возбуждения синхронного генератора]. Суть способу полягає у тому, що магнітне поле збудження регулюють по величині, без зміни його положення щодо ротора. При швидкості обертання приводного двигуна, яка змінюється, не підтримується постійна частота напруги, що генерується Відсутність постійної частоти напруги, що генерується, приводить до додаткових втрат енергії в мережі і у споживача. Відомий спосіб регулювання синхронного генератора [RU, №2237346, опубл. 27.09.2004, кл. Н02Р9/14, Н02Р9/30, Способ и устройство регулирования возбуждения синхронного генератора]. Суть його полягає у тому, що оцінюють кут між вектором магнітного поля збудження І вектором вихідної напруги генератора, далі, по заданому алгоритму змінюють величину напруги на обмотці збудження При швидкості обертання приводного двигуна, яка змінюється, не підтримується стабільною частота напруги, що генерується. Відсутність стабільності частоти напруги, що генерується, приводить до додаткових втрат енергії в мережі і у споживача Найближчим аналогом є спосіб отримання постійної частоти і напруги при змінній швидкості обертання приводного двигуна електромашинним агрегатом, [RU №94007102, опубл 27.10 1995, кл. Н02Р9/42 Электромашинный агрегат для получения постоянной частоты и напряжения при изменяющейся скорости вращения приводного двигателя]. Суть його полягає у тому, що постійність частоти напруги, що генерується, забезпечують постійністю швидкості обертання ротора генератора, а постійність швидкості обертання ротора генератора забезпечують зміною швидкості обертання асинхронної машини, що обертає синхронний генератор разом з приводним двигуном. Зміну швидкості обертання вказаної асинхронної машини виконують за допомогою регулювання напруги, що підводиться до неї від синхронного генератора Ознакою найближчого аналога, який співпадає з ознакою корисної моделі, що заявляється, є зміна частоти обертання магнітного поля збудження, створюваного ротором генератора, для усунення відхилення від номінальної' частоти напруги, що генерується Недоліками найближчого аналога є: 1) велика матеріаломісткість його реалізації' асинхронна машина, що обертає синхронний генератор разом з приводним двигуном, містить залізо магнітолровода, мідь обмотки і чавун корпусу; 2) мала надійність: унаслідок наявності рухомих частин механічний перетворювач менш надійний, ніж перетворювач напівпровідниковий Це проводить до зниження надійності способу, оскільки деформації, вібрації і інші явища, властиві ру CM со со хомим об'єктам, підвищують вірогідність відмови асинхронної машини. У основу корисної моделі поставлена задача понизити матеріаломісткість і підвищити надійність способу отримання постійної частоти. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб отримання постійної частоти синхронного генератора при змінній швидкості обертання приводного двигуна, який включає зміну частоти обертання магнітного поля збудження, створюваного ротором генератора для усунення відхилення частоти напруги, що генерується, від номінальної', згідно корисної моделі в роторі синхронного генератора створюють магнітне поле збудження, що обертається щодо ротора, вимірюють частоту обертання ротора генератора, а частоту обертання поля збудження щодо ротора встановлюють рівною різниці між частотами обертання ротора і номінальною частотою напруги генерується синхронним генератором Вказаний спосіб реалізується пристроєм, приведеним на Фіг. Пристрій містить приводний двигун 1, ротор 2 і статор 3 синхронного генератора. Обмотки ротора 4 підключені до напівпровідникового перетворювача регульованої частоти 5, який створює магнітне поле збудження 6, яке індукує напругу в обмотках статора 7 Пристрій працює таким чином. Приводним двигуном 1 обертають ротор 2 синхронного генератора Струмом від напівпровідникового перетворювача 5 створюють в обмотках ротора 4 синхронного генератора магнітне поле збудження 6, яке індукує в обмотках статора 7 напругу Частота цієї напруги рівна частоті обертання поля збудження 6 щодо статора 7. Частота обертання поля збудження 6 щодо статора 7 рівна Комп'ютерна верстка Н Лисенко 10632 сумі частоти обертання ротора 4 і частоти обертання поля збудження 6 щодо ротора Частоту струму напівпровідникового перетворювача 5 змінюють так, щоб частота обертання поля збудження 6 щодо ротора 2 була рівна різниці між бажаною частотою напруги, індукованої в обмотках статора і частотою обертання двигуна 1. Приклад. Спосіб був випробуваний на моделі. Потужність приводного 10кВт, потужність синхронного генератора 8кВт, потужність джерела струму регульованої частоти 1кВт. Модель прототипу: потужність турбіни 10кВт, потужність синхронного генератора 8кВт, потужність асинхронного двигуна 1кВт. Результати експерименту представлені в Таблиці. Таблиця Пп №№ 1 2 Параметр порівняння Прототип (асинхронна машина, редуктор) Спосіб, що заявляється (напівпровідниковий перетворювач) Маса пристрою, реалізуючого спосіб стабілізації частоти, к г Число відмов за 100 годин роботи 400 300 2 0 З даних, наведених в таблиці, видно, що матеріаломісткість описаного способу регулювання синхронного генератора менше, ніж у способу прототипу унаслідок відсутності додаткової електричної машини, що змінює частоту обертання ротора синхронного генератора. Надійність цього способу вище, ніж у прототипу унаслідок відсутності рухомих частин додаткової електричної' машини. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601