Система генерування електроенергії

Система генерування електроенергії, яка складається з електромашинного генератора і щонайменше одного вимірювального або підсумовуючого трансформатора у складі елементів пристрою регулювання напруги, що містять фазові обмотки, яка відрізняється тим, що містить електровентилятор і пускач електродвигуна електровентилятора з електричним колом, яке складається з вимірювальних і виконавчих елементів, причому вимірювальні елементи розташовані в обмотках генератора і трансформатора, а електровентилятор з пристроєм регулювання напруги об'єднані у єдиний з генератором агрегат з вентиляційними отворами у корпусі Винахід відноситься до галузі електроенергетики, може бути використаний при проектуванні засобів і забезпеченні процесу виробництва електричної енергії та вирішує задачу енергоресурсозбереження при виробництві та експлуатації генеруючих агрегатів, особливо транспортних, зокрема суднових У відомих системах генерування електроенергії головними і найбільш енергометалоємкими елементами є електромашинні генератори з пристроями регулювання напруги Регулювання та стабілізація напруги генераторів забезпечується системами автоматичного регулювання збудження (АРЗ), при цьому найбільш сучасні системи побудовані на принципах дії статичних пристроїв самозбудження генераторів У відомої системи генерування струму (Краснов В В , Мещанинов П А , Мещанинов А П Основы теории и расчета судовых электроэнергетических систем Моделирование для исследования специальных режимов Учебное пособие - Л Судостроение, 1989, стр 27), що складається з електромашинного генератора і пристрою АРЗ, автоматичне регулювання напруги забезпечується трансформатором фазового компаундування (ТФК) і коректором напруги (КН) з виходами, з'єднаними з магнітним підсилювачем, який живить обмотку збудження генератора через напівпровідниковий випрямляч Недоліком цієї системи є и значна енергоматеріалоємкість та не досить висо ка швидкодія у звязку з наявністю значної КІЛЬКОСТІ елементів, що забезпечують процес самозбудження Відомо також про систему (з того ж джерела, стор 30,31) генерування електроенергії, що складається з електромашинного генератора і ТФК, які містять фазні обмотки, а також напівпровідникового випрямляча живлення обмотки збудження генератора та інших елементів у складі пристрою регулювання напруги 3 метою підвищення швидкодії та зниження загальної матеріалоємкості елементів системи генерування, випрямляч виконано таким, що керується, а замість електромагнітного пристрою корегування у вигляді магнітного підсилювача використано фазоімпульсний пристрій управління тиристорами Однак значним недоліком цієї системи, як і усіх інших систем генерування з АРЗ, є вимушене підвищення потужності елементів АРЗ, обумовлене урахуванням режимів тимчасового перевантаження та форсировки збудження Також визначною особливістю вимірювальних, або гадсумовуючих трансформаторів АРЗ є зниження індукції у сталі магнітопроводів У зв'язку з цим їх габарити і маса значно підвищені Крім того, електромашинні генератори мають традиційну будову з самовентиляцією, яка, незалежно від режиму навантаження, обумовлює 60 80% підвищення механічних втрат з причини наявності жорстко пов'язаного з ротором вентилятора В основу винаходу покладено задачу удоско ю (О 00 ю 58659 тому енергоємкість і ККД єдиного електродвигуна налення системи генерування електроенергії, у примусової вентиляції та знижує масу і габаритні якої нова сукупність схемних та конструктивних розміри системи як функціонально поелементно ознак забезпечує підвищення коефіцієнта корисної пов'язаного єдиного цілого блока з загальним кордії (ККД) та загальне зниження матеріалоємкості пусом, який вентилюється Поставлену задачу вирішують тим, що система генерування електроенергії, яка складається з Винахід ілюструється кресленнями, де у електромашинного генератора і щонайменша одспрощеному вигляді на фіг 1 показано принципову ного вимірювального або підсумовуючого транселектричну схему, а на фіг 2 - принципову консформатора у складі елементів пристрою регулютруктивну схему системи у вигляді генеруючого вання напруги, що містять фазні обмотки, згідно з агрегату винаходом обладнана електровентилятором і пусВказані схеми містять у собі синхронний генекачем електродвигуна електровентилятора з елекратор (СГ)1 з самозбудженням від керованого витричним колом, яке складається з вимірювальних і прямляча (KB) з силовими вентилями 2, які закріпвиконавчих елементів, причому вимірювальні лені на одній з стоек 3 корпуса 4 У корпусі 4 також елементи розташовані в обмотках генератора і установлені ТФК5 і трансформатор напруги (ТИ) в трансформатора, а еле ктро вентилятор з пристроживлення КН7 з фазоімпульсним пристроєм (ФП) єм регулювання напруги об'єднані у єдиний з геуправління KB Для забезпечення форсованого нератором агрегат з вентиляційними отворами у охолодження С П і елементів АРЗ система містить корпусі еле ктро вентилятор, який складається з асинхронного двигуна (ДВ) 8 плоского (аксіального) викоСукупність сполучення зазначених схемних і нання і двох робочих колес 9 Електропривод венконструктивних рішень, тобто наявність у системі тиляції також містить пускач 10 у вигляді ЛІНІЙНОГО еле ктро вентилятора і пускача електродвигуна контактора Л с котушкою Ж, включеною на вихід еле ктро вентилятора з електричним колом, яке блока УД11 управління двигуном ДВ8 Для управскладається з вимірювальних і виконавчих елемеління електроприводом використовується коло нтів, причому вимірювальні елементи розташовані вимірювання температури з групами позисторів у обмотках генератора і трансформатора, а також Rr, Рфк і RH, вбудованих ВІДПОВІДНО у фази С П , об'єднання вентилятора з пристроєм регулювання ТФК5 і ТН6 Усі комплектуючі системи компауннапруги у єдиний з генератором агрегат з вентидуюча реактивність Ск, елементи автоматичного ляційними отворами у корпусі, забезпечує енергопуску ДВ8, кіл управління KB встановлюються ресурсозбереження при виробництві та експлуаміж стійками 3 корпуса 4 у зоні руху охолоджуючотації системи го повітря, яке надходить у внутрішню порожнину Як відомо, режими повного навантаження геагрегату через вентиляційні отвори неруючих систем, особливо транспортних, далеко не відповідають умові 100% напрацювання ресурПри роботі агрегату (фіг 2) на режимах, що засів її елементів Тому примусове охолодження безпечують температуру кожної з обмоток С П , генератора самовентиляцією на режимах недоваТФК5 і ТН6, нижчу за допустиму з класу ізоляції, нтаження веде до безвигідних витрат енергоносіїв ДВ 8 не працює При досягненні однією з вказаних та підвищення масогабаритних показників Резеробмоток заданої температури сигнал з кола дававом зниження матеріалоємкості елементів АРЗ в чів (Rr, Rфк RH, фіг1) підсилюється блоком УД 1 умовах збільшення їх потужності та недовантата приводить у дію ЛІНІЙНИЙ контактор Л, який вмиження є підвищення ЩІЛЬНОСТІ струму обмоток кає двигун ДВ 8 Робочі колеса 9 електровентилятрансформаторів і дроселів Тому завдяки наявнотора збуджують осьовий рух повітря у проміжках і сті у системі електровентилятора і пускача електканалах активної частини С П , а також у проміжках родвигуна з електричним колом, яке складається з внутрішньої порожнини корпуса 4 і каналах охоловимірювальних і виконавчих елементів, причому дження активної частини обладнання ТФК5, та 6, вимірювальні елементи розташовані у фазних обКН7, пускача 10, блока УД11 мотках генератора і трансформатора, забезпечуЗабезпечується 2 5% підвищення ККД та ється автоматична примусова вентиляція Така зниження на 5 ЮдБ акустичного шуму системи вентиляція спрацьовує при досягненні заданої на режимах неповного температурного навантатемператури однієї з обмоток, що входять у сисження С П та ТФК5 і ТН6 за рахунок вимикання тему Об'єднання вентилятора з пристроєм регувентиляції та зниження механічних втрат Також лювання напруги у єдиний з генератором агрегат з забезпечується зниження питомої матеріалоємновентиляційними отворами у корпусі, збільшує писті елементів та системи в цілому на 5 10% 58659 Свстеш шіерувааня ФІГ.1 J 2 і Л 6 ФІГ.2 Комп'ютерна верстка С Волобуева Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна