Назначение: в автономных сварочных агрегатах, а также для питания двигательной и осветительной нагрузок. Сущность изобретения: универсальный сварочный генератор, содержащий основную и дополнительную трехфазные обмотки статора, смещенные относительно друг друга на 90 эл. град. основную и дополнительную обмотки возбуждения, первый и второй трехфазные мостовые выпрямители с конденсатором фильтра на выходе последнего, регулирующий элемент с дискретной схемой управления, выпрямитель...
Имя изобретателя: Богатырев Н.И.; Вронский О.В.; Зайцев Е.А.; Курзин Н.Н.; Санин С.Л.; Темников В.Н. Имя патентообладателя: Кубанский государственный аграрный университет Адрес для переписки: 350044, Краснодар, ул.Калинина, 13, КГАУ, ПИО Дата начала действия патента: 1998.07.02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к электротехнике и может быть использовано для проектирования синхронных машин малой и средней мощности, преимущественно генераторов для автономных электростанций.
К генераторам автономных электростанций предъявляются жесткие требования по качеству выходного напряжения. Это связано с тем, что генератор должен запускать двигательную нагрузку единичной мощностью не менее 75% от мощности генератора, при этом внешняя его характеристика должна быть жесткой. Учитывая, что при пуске двигателей они потребляют реактивную мощность, необходимо в этот момент форсировать возбуждение генератора. Этого можно достичь путем положительной обратной связи по току (например а.с. СССР N 93189, 21d2, 16, 1950 г. "Устройство для самовозбуждения многофазного синхронного двигателя"). В известном устройстве обмотка возбуждения включена в разрыв нулевой точки статорной обмотки через трехфазный выпрямитель. При этом ток возбуждения пропорционален току в статорной обмотке. Это устройство дает положительные результаты при использовании его для синхронных двигателей. В случае использования для генератора это устройство имеет недостатки, т.е. при активной нагрузке характеристика будет возрастающей, при индуктивной - падающей. Таким образом, внешняя характеристика будет зависеть от коэффициента мощности нагрузки. С другой стороны имеется ключ К, который шунтирует обмотку при переходных процессах, поэтому обмотка возбуждения не участвует в работе.
Наиболее близким по техническому решению является "Генератор переменного тока с комбинированным возбуждением" по а. с. СССР N 322831, H 02 K 19/36, 1971 г., Бюл. N 36.
Известный генератор переменного тока с комбинированным возбуждением, содержащий постоянные магниты, трехфазную обмотку и регулятор напряжения в виде импульсного ключа, причем дополнительная обмотка возбуждения включена встречно-последовательно с основной и обе они непосредственно подключены к зажимам выпрямленного напряжения, а последовательно с основной обмоткой включен нелинейный элемент, например полупроводниковый диод.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Недостатком известного устройства является наличие постоянного магнита, что вносит искажение в форму выходного напряжения. Наличие двух обмоток возбуждения включенных встречно-последовательно увеличивает массогабаритные показатели, т. к. поток этих обмоток вычитывается. Отсутствует форсирование возбуждения при питании двигательной нагрузки.
Техническим решением предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции при жесткой внешней характеристике в статических и динамических режимах.
Поставленная задача достигается тем, что генератор переменного тока с комбинированным возбуждением, содержащий статорную трехфазную обмотку, выпрямитель, регулятор возбуждения в виде импульсного ключа, первые выводы статорной трехфазной обмотки соединены со входом выпрямителя, к выходу постоянного тока которого параллельно подключена обмотка возбуждения, и импульсный ключ регулятора возбуждения выполненный с широтно-импульсным (ШИ) законом регулирования, предварительный усилитель которого выполнен с гальванической развязкой (например, на оптронной паре), а измерительный орган последнего, выполненный в виде последовательно соединенных между собой дополнительного выпрямителя, резистивного делителя напряжения и стабилитрона, включен между входом предварительного усилителя и выводами для подключения нагрузки статорной трехфазной обмотки, соединенными с дополнительными конденсаторами возбуждения по числу фаз.
Новизна технического решения обусловлена тем, что первые выводы трехфазной обмотки соединены со входом выпрямителя, к выходу постоянного тока которого параллельно подключена обмотка возбуждения, и импульсный ключ регулятора возбуждения выполненный с широтно-импульсным (ШИ) законом регулирования, предварительный усилитель которого выполнен с гальванической развязкой (например, на оптронной паре), а измерительный орган последнего, выполненный в виде последовательно соединенных между собой дополнительного выпрямителя, резистивного делителя напряжения и стабилитрона, и включен между входом предварительного усилителя и выводами для подключения нагрузки статорной трехфазной обмотки, соединенными с дополнительными конденсаторами возбуждения по числу фаз.
По данным научно-исследовательской и патентной литературы авторам не известна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема генератора переменного тока с комбинированным возбуждением.
Генератор содержит статорную трехфазную обмотку 1, первые выводы статорной трехфазной обмотки соединены со входом выпрямителя 2, к выходу постоянного тока которого, параллельно подключена обмотка возбуждения 3 и импульсный ключ 4 регулятора возбуждения 5 с предварительным усилителем 6 и оптронной парой 7, измерительный орган 8 содержит последовательно соединенные стабилитрон 9, резистивный делитель 10, конденсатор фильтра 11, дополнительный выпрямитель 12, соединенный с фазами статорной обмотки 1 и дополнительными конденсаторами возбуждения 13 в каждой фазе.
На холостом ходу потери в генераторе компенсируются за счет емкостного тока конденсаторов 13 и создающегося в обмотке 3 потока.Генератор переменного тока с комбинированным возбуждением работает следующим образом. За счет остаточного намагничивания ротора в трехфазной статорной обмотке 1 появляется ЭДС, которая за счет колебательного контура статорная обмотка - конденсаторы 13 усиливается и генератор самовозбуждается. Появившийся емкостный ток через выпрямитель 2 замыкается на обмотку возбуждения 3, которая создает поток, способствующий быстрому самовозбуждению генератора.
При подключении нагрузки к зажимам A, B, C обмотки статора 1 ток нагрузки через выпрямитель 2 замыкается на обмотке возбуждения 3, что вызывает увеличение потока намагничивания, а следовательно, увеличивается выходное напряжение. При определенном напряжении (зависит от положения ползунка на резистивном делителе 10) стабилитрон 9 открывается, по светодиоду 7 оптронной пары проходит ток, создается импульс управления, который усиливается предварительным усилителем 6, и импульсный ключ 4 регулятора возбуждения 5 открывается на определенное время, шунтируя обмотку возбуждения 3, в котором уменьшается ток. Это снижает поток, что приводит к уменьшению выходного напряжения. Снижается напряжение и на резистивном делителе 10, стабилитрон 9 закрывается, исчезает сигнал обратной связи. При этом весь выпрямленный ток нагрузки опять проходит через обмотку 3, и поток возбуждения снова возрастает. Таким образом, регулируется ток возбуждения и в конечном счете - выходное напряжение.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Импульсный ключ 4 открывается с удвоенной частотой генератора. В зависимости от выходного напряжения изменяется скважность импульсов, а следовательно, и действующее значение тока возбуждения. Чем больше выходное напряжение, тем дольше транзистор 4 открыт, меньший ток возбуждения в обмотке 4, и наоборот.
Достоинства предлагаемого синхронного генератора заключаются в следующем.
1. При подключении нагрузки срабатывает сначала "токовый" канал, за счет которого форсируется возбуждение, и только при достижении номинального напряжения срабатывает "отсечка" по напряжению. Т.е. происходит быстрая форсировка напряжения, следовательно, генератор имеет жесткую характеристику при переходных процессах.
2. Токовая обмотка возбуждения имеет небольшое число витков, малую индуктивность, следовательно, генератор имеет небольшую электромагнитную постоянную.
3. Независимо от того, какой коэффициент мощности имеет нагрузка, обратная связь по напряжению срабатывает при заданном (потенциометром) значении выходной величины и поддерживает стабильным выходное напряжение.
4. Предлагаемый синхронный генератор не раз возбуждается при больших перегрузках, что важно для специальных устройств (авиация, резервные источники питания и т.д.).
5. Выпускаемые промышленностью транзисторы на токи 160-500 A позволяют создать широкий ряд мощностей данного генератора. Для увеличения мощности генератора можно включить несколько транзисторов параллельно.
6. Регулирующий транзистор работает в дискретном режиме, что снижает потери и увеличивает КПД генератора.
7. Конденсаторы возбуждения, кроме основного назначения, улучшают форму выходного сигнала и снижают высшие гармонические составляющие.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо. Генератор переменного тока с комбинированным возбуждением мощностью 6кВА испытан в лабораторных и полевых условиях.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Генератор переменного тока с комбинированным возбуждением, содержащий статорную трехфазную обмотку, выпрямитель, регулятор возбуждения в виде импульсного ключа, отличающийся тем, что одни выводы статорной трехфазной обмотки соединены со входом выпрямителя, к выходу постоянного тока которого параллельно подключена обмотка возбуждения и импульсный ключ регулятора возбуждения, выполненный с широтно-импульсным законом регулирования, предварительный усилитель которого выполнен с гальванической развязкой (например, на оптронной паре), а измерительный орган последнего, выполненный в виде последовательно соединенных между собой дополнительного выпрямителя, резистивного делителя напряжения и стабилитрона, включен между входом предварительного усилителя и выводами для подключения нагрузки статорной трехфазной обмотки, соединенными с дополнительными конденсаторами возбуждения по числу фаз.
Разместил статью: search
Дата публикации: 27-09-2003, 17:20
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к энергетике и предназначено для получения механической или электрической энергии, а также выработки холода. Энергохолодильная установка с низкотемпературным топливом включает преобразователь прямого цикла, теплоизолированную емкость с низкотемпературным топливом, линию подачи топлива. Линия подачи топлива содержит последовательно установленные регулирующий клапан, дроссельный вентиль, холодильную камеру, нагреватель,...
Генерирующая электричество система содержит корпус, камеру сгорания, турбину, выполненную из множества лопастей турбины, прикрепленных к ротору, компрессорную камеру, множество лопастей компрессора, прикрепленных к упомянутому ротору, воздушный впускной канал, множество магнитов, прикрепленных к упомянутому ротору. Лопасти компрессора расположены в компрессорной камере. В корпусе предусмотрен статор, выполненный из материала, способного притягиваться магнитами, и расположеный в непосредственной...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Назначение: в автономных сварочных агрегатах, а также для питания двигательной и осветительной нагрузок. Сущность изобретения: универсальный сварочный генератор, содержащий основную и дополнительную трехфазные обмотки статора, смещенные относительно друг друга на 90 эл. град. основную и дополнительную обмотки возбуждения, первый и второй трехфазные мостовые выпрямители с конденсатором фильтра на выходе последнего, регулирующий элемент с дискретной схемой управления, выпрямитель...
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к энергетике и предназначено для получения механической или электрической энергии, а также выработки холода. Энергохолодильная установка с низкотемпературным топливом включает преобразователь прямого цикла, теплоизолированную емкость с низкотемпературным топливом, линию подачи топлива. Линия подачи топлива содержит последовательно установленные регулирующий клапан, дроссельный вентиль, холодильную камеру, нагреватель,...
Генерирующая электричество система содержит корпус, камеру сгорания, турбину, выполненную из множества лопастей турбины, прикрепленных к ротору, компрессорную камеру, множество лопастей компрессора, прикрепленных к упомянутому ротору, воздушный впускной канал, множество магнитов, прикрепленных к упомянутому ротору. Лопасти компрессора расположены в компрессорной камере. В корпусе предусмотрен статор, выполненный из материала, способного притягиваться магнитами, и расположеный в непосредственной...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
