ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ АГРЕГАТ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве бесперебойного источника переменного тока.
Известен электромашинный агрегат, содержащий трехфазную сеть, трехфазный асинхронный двигатель, источник постоянного тока, двигатель постоянного тока и синхронный генератор, причем указанные электрические машины: трехфазный асинхронный двигатель, двигатель постоянного тока и синхронный генератор объединены общим валом, при этом двигатель постоянного тока подключен к источнику постоянного тока, трехфазный асинхронный двигатель соединен с трехфазной сетью, а к синхронному генератору подключены потребители [1]. При наличии напряжения трехфазной сети вращение общего вала обеспечивает трехфазный асинхронный двигатель, поэтому синхронный генератор вырабатывает электрическую энергию заданного качества для питания потребителей, а при отсутствии напряжения в трехфазной сети работает двигатель постоянного тока, подключенный к аккумуляторной батареи, чем обеспечивается вращение общего вала. Бесперебойность питания потребителей является основным достоинством данного электромашинного агрегата, однако частота вращения валов обоих двигателей зависит от величины напряжения питания двигателей: прямо пропорционально для двигателя постоянного тока и обратно пропорционально для двигателя переменного тока. Нестабильность частоты вращения общего вала приводит к нестабильности напряжения синхронного генератора. Данное обстоятельство уменьшает область использования электромашинного агрегата.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества напряжения синхронного генератора за счет стабилизации частоты вращения общего вала.
Требуемый технический результат достигается тем, что в электромашинный агрегат, содержащий трехфазную сеть, аккумуляторную батарею (АБ), двигатель постоянного тока (ДПТ), двигатель трехфазного тока (ДТТ) и синхронный генератор (СГ), объединенные общим валом, и общие шины, причем двигатель постоянного тока подключен к аккумуляторной батарее, двигатель трехфазного тока соединен с трехфазной сетью, а синхронный генератор соединен с общими шинами, введены стабилизатор постоянного напряжения (СПН), включенный между аккумуляторной батареей и двигателем постоянного тока, и регулятор переменного напряжения (РПН), включенный между трехфазной сетью и двигателем трехфазного тока.
На чертеже изображена схема электромашинного агрегата.
Электромашинный агрегат содержит трехфазную сеть (сеть) 1, аккумуляторную батарею (АБ) 2, стабилизатор постоянного напряжения (СПН) 3, регулятор переменного напряжения (РПН) 4, двигатель постоянного тока (ДПТ) 5, двигатель трехфазного тока (ДТТ) 6, синхронный генератор (СГ) 7 и общие шины 8, причем двигатель постоянного тока 5 и двигатель трехфазного тока 6 и синхронный генератор 7 объединены общим валом 9, при этом стабилизатор постоянного напряжения 3 включен между аккумуляторной батареи 2 и двигателем постоянного тока 5, регулятор переменного напряжения 4 включен между трехфазной сетью 1 и двигателем трехфазного тока 6, а общие шины 8 подключены к синхронному генератору 7, причем общий вал 9 образован валами двигателя постоянного тока 5, двигателя трехфазного тока 6 и синхронным генератором 7. Стабилизатор постоянного напряжения 3 может быть выполнен по любой схеме, описанной в [2] и может быть практически параметрическим, компенсационным, комбинированным или импульсным. Его выбор зависит от двух факторов: глубины изменения напряжения аккумуляторной батареи 2 и мощности двигателя постоянного тока 5. Регулятор переменного напряжения 4 может быть выполнен по любому способу регулирования переменного трехфазного напряжения, раскрытому в [3]. Параметры данного устройства зависят от диапазона изменения трехфазного напряжения сети 1 и мощности двигателя трехфазного тока 6.
Электромашинный агрегат работает следующим образом.
При наличии напряжения в трехфазной сети 1, оно подводится к регулятору переменного напряжения 4, где стабилизируется по величине до заданного значения (например, за счет вольтодобавки с помощью коэффициента трансформации) и с выхода регулятора 4 оно поступает на двигатель трехфазного тока 6. Указанный двигатель начинает вращение, которое с помощью общего вала 9 передается синхронному генератору 7, последний вырабатывает электроэнергию, подводимую к общим шинам 8. При отсутствии напряжения в трехфазной сети 1 устройство автоматического включения резерва (не показано) подключает аккумуляторную батарею 2, напряжение которой поступает на стабилизатор постоянного напряжения 3, где величина напряжения батареи 2 доводится до заданного значения любым возможным способом. Стабилизированное напряжение поступает на двигатель постоянного тока 5, который начинает вращение, передача которого описана выше.
Таким образом введение стабилизатора постоянного напряжения и регулятора переменного напряжения позволяет синхронному генератору выдавать стабилизированное трехфазное напряжение за счет повышения точности поддержания частоты вращения общего вала.
Источники, принятые во внимание:
[1]. Электропитание устройств связи. Под ред. О.А.Доморацкого. М.: Радио и связь, 1982, стр.243, рис.8.7.
[2]. Микроэлектронные электросистемы. Под ред. Ю.И.Конева. М.: Радио и связь, 1987, 240 с.
[3]. Караев Р. И., Волобринский С. Д., Ковалев И. Н. Электрические сети и энергосистемы. М.: Транспорт, 1988, 326 с.