ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

На рисунке представлена принципиальная схема автономного бесконтактного синхронного генератора.

Индуктор 1 генератора содержит обмотку возбуждения возбудителя 2, основную обмотку 3 с дополнительным вторым трехфазным выпрямителем 4 в нулевой точке, выход которого соединен с обмоткой возбудителя 2. Дополнительная обмотка индуктора 5 соединена с трехфазным выпрямителем 6, а выход последнего плюсовым выводом соединен со вторым трехфазным выпрямителем 4 непосредственно, а минусы соединены через силовой элемент, например, транзистор 7, импульсного регулятора тока возбуждения 8, вход которого 9 соединен с выходом основной обмотки 3 индуктора 1. Электрически совмещенная обмотка возбуждения и возбудителя 10 якоря 11 через выпрямитель 12 замыкается на нулевую точку.

Дополнительная обмотка 5 индуктора выполняется на число пар полюсов, равное числу пар полюсов основной обмотки, но смещена в пространстве на 90 эл.градусов. По напряжению дополнительная обмотка 5 генератора согласована с сопротивлением обмотки возбуждения возбудителя 2. Вход 9 импульсного регулятора тока возбуждения соединен с выходом основной обмотки индуктора 3, тем самым реализуется отрицательная обратная связь по выходному напряжению.

Автономный бесконтактный синхронный генератор работает следующим образом. Приводной двигатель вращает якорь 11 генератора со скоростью, определяемой числом пар полюсов и заданной частотой генератора. За счет остаточного намагничивания магнитной системы якоря в обмотках 5 и 3 наводится ЭДС. ЭДС обмотки 5 выпрямляется выпрямителем 6 и черезоткрытый транзистор 7 замыкается на обмотке возбуждения возбудителя 2. Создается магнитный поток, замыкающийся на якоре и пересекающий обмотки возбуждения и возбудителя 10. В них наводится ЭДС, выпрямляется выпрямителем 12, появляется постоянная составляющая тока, которая создает основной поток возбуждения. Генератор самовозбуждается и напряжение возрастает на основной обмотке 3 индуктора. При достижении определенной величины сигнал обратной связи управляет работой импульсного регулятора тока возбуждения 8, а последний уменьшает длительность открытого состояния транзистора 7, тем самым ограничивая ток возбуждения и напряжение холостого хода на обмотке 3.

При подключении нагрузки в основной обмотке индуктора 3 протекает ток, который выпрямляется вторым трехфазным выпрямителем 4 и замыкается в обмотке возбуждения возбудителя 2, при этом возрастает поток от этой обмотки, возрастает МДС и ЭДС совмещенной обмотки возбуждения и возбудителя 10. Последняя создает дополнительный поток и компенсирует реакцию нагрузки, напряжение на нагрузке восстанавливается.

При значительном снижении напряжения на выходе основной обмотки 3 снижается сигнал обратной связи на входе 9 импульсного регулятора тока возбуждения 8, что приводит к увеличению длительности открытого состояния транзистора 7 и как следствие - к увеличению тока через обмотку 2 от дополнительной обмотки 5 индуктора. В этом случае реализуется отрицательная обратная связь по напряжению.

При снятии нагрузки с зажимов основной обмотки 3 индуктора с одной стороны снижается ток в обмотке возбуждения возбудителя 2, с другой стороны снижается и размагничивающее действие нагрузки.

В любом случае, независимо от вида нагрузки, дополнительный поток регулирует силовой транзистор 7 и происходит стабилизация напряжения на нагрузке.

В отличие от известных генераторов, предлагаемый автономный бесконтактный синхронный генератор обладает следующими достоинствами.

1.При подключении нагрузки происходит прямое токовое компаундирование. При подключении двигательной нагрузки происходит форсирование тока возбуждения за счет пускового тока асинхронного двигателя. В этом случае реализуется обратная связь по току нагрузки.

2.При увеличении тока от электрически совмещенной обмотки возбуждения и возбудителя 10 одновременно с возрастанием ЭДС в основной обмотке 3 возрастает ЭДС и в дополнительной обмотке 5 индуктора, что приводит к возрастанию амплитуды тока через транзистор 7 и обмотку возбуждения 2.В этом канале реализуется внутренняя положительная обратная связь по току нагрузки.

3.Описанная выше отрицательная обратная связь по напряжению увеличивает устойчивость работы всей системы.