Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Электрические испытания блоков генератор-трансформатор и релейной защиты РЗА

Необходимость обеспечения надежной работы электрооборудования блоков турбогенератор-трансформатор предъявляет особые требования к качеству проверок и испытаний оборудования – как вновь смонтированного, так и находящегося в эксплуатации.

Тестирование релейной защиты

Необходимость обеспечения надежной работы электрооборудования блоков турбогенератор-трансформатор предъявляет особые требования к качеству проверок и испытаний оборудования – как вновь смонтированного, так и находящегося в эксплуатации. Методические указания предназначены для оказания помощи персоналу пусконаладочных организаций и эксплуатационному персоналу в улучшении качества работ и уменьшении их продолжительности на генераторе с номинальной частотой вращения.

К началу комплексных испытаний блока генератор-трансформатор все оборудование должно быть полностью смонтировано и налажено. Все устройства РЗА (в том числе газовые задвижки защиты трансформаторов), вторичные цепи и электрические блокировки должны быть опробованы при номинальном и пониженном до 80% напряжении оперативного тока с воздействием на коммутационную аппаратуру и приняты эксплуатационным персоналом.

Электрооборудование блока должно быть испытано и опробовано. Оно должно соответствовать требованиям действующих “Норм испытания оборудования”, “Правила устройств электроустановок”, “Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей”, директивных документов Главтехуправления Минэнерго СССР, за исключением пунктов, выполнение которых предусматривает работы на генераторе при холостом ходе и под нагрузкой (например, снятие характеристик холостого хода и короткого замыкания блока, ориентировка направленных защит и т.д.).

Испытания и проверки защит блока генератор-трансформатор собственным током генератора обеспечивают получение необходимых значений токов и напряжений.

Данный способ является вполне совершенным, однако он требует длительной работы турбины на холостом ходу, что вызывает непроизводительный расход топлива и недовыработку электроэнергии, особенно если в ходе испытаний обнаруживаются ошибки в схеме защит или другие неисправности. Кроме того, турбины большой мощности (200 МВт и выше) не допускают длительной работы на холостом ходу из-за чрезмерного нагрева проточных частей и выхлопов последних ступеней турбины, эрозии рабочих лопаток и значительных относительных удлинений ротора.

Для уменьшения длительности работы турбин на холостом ходу необходимо уменьшить продолжительность испытаний цепей релейной защиты и автоматики за счет применения косвенных методов: проверки первичным или вторичным током от постороннего источника, проверки при вращении генератора валоповоротным устройством* и т.д. Эти предварительные проверки позволят заранее до пуска выявить ошибки и тем самым значительно сократить время, необходимое для испытаний защит с номинальной частотой вращения генератора.

Метод разработан и внедрен ПЭО “Донбассэнерго” и НМУ треста “Электроюжмонтаж” на электростанциях Донбассэнерго

Для проведения предварительных испытаний косвенными методами после полного окончания монтажно-наладочных работ в цепях релейной защиты, автоматики и вторичных цепях необходимо:

  • 4 рабочих дня для блоков менее 160 МВт;
  • 6 рабочих дней для блоков 160-300 МВт;
  • 7 рабочих дней для блоков 500-800 МВт;
  • 9 рабочих дней для блоков свыше 800 МВт.

Это время* должно быть учтено в общем графике строительных, монтажных и пусконаладочных работ, обеспечивающем своевременную готовность помещений и монтажа устройств РЗА и вторичных цепей.

Время, необходимое непосредственно на проведение испытаний; время на подготовительные работы здесь не учтено.

Все работы по проведению комплексных испытаний производятся в соответствии с рабочими программами. При проведении работ сторонней организацией программа согласовывается с ответственным представителем эксплуатирующей организации. Предусматривается участие представителя эксплуатирующей организации при проведении работ; при этом указанный представитель осуществляет приемку электрооборудования и устройств РЗА в процессе испытаний по этапам программы.

При производстве комплексных испытаний для снятия необходимых характеристик блока (генератора) и полного объема проверок устройств релейной защиты и автоматики необходима работа блока на трех- и однофазные испытательные закоротки, длительное протекание номинального тока и установлены до начала комплексных испытаний (если это не мешает производству испытаний).

Комплексные электрические испытания блоков генератор-трансформатор состоят из следующих этапов, выполнение которых является обязательным:

  • а) предварительных испытаний цепей тока и напряжения;
  • б) испытаний в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения;
  • в) испытаний под нагрузкой;
  • г) обработки полученных результатов.

Проверка первичным током нагрузки и рабочим напряжением электрооборудования и устройств Р3A является окончательной. На основании этой проверки дается заключение о возможности введения в эксплуатацию электрооборудования и устройств РЗА блока. Предварительные испытания, являющиеся частью приемосдаточных испытаний цепей тока и напряжения, в зависимости от состояния монтажа и других условий осуществляются по методике разд.4 настоящих Методических указаний.

В первую очередь в полностью собранной схеме следует проверить на срабатывание реле тока и напряжения с воздействием на оперативные цепи защит. Следующим этапом испытаний является проверка цепей тока либо при вращении генератора валоповоротным устройством (п.4.5), либо первичным током от источника пониженного напряжения, шин СН 6-10 кВ со снятием векторных диаграмм. Проверка правильности выполнения коммутации цепей напряжения совместно с обмотками трансформаторов напряжения производится от постороннего нерегулируемого трехфазного источника при подаче напряжения в первичные обмотки трансформаторов напряжения (п.4.4) или в режиме трехфазного КЗ на стороне низшего напряжения рабочего трансформатора СН при проверке цепей тока и напряжения первичным током от постороннего источника пониженного напряжения – шин СН 6-10 кВ. При испытаниях в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения следует определить сопротивление обмотки ротора переменному току, снять характеристики XX и КЗ, проверить цепи тока, напряжения и синхронизации, произвести синхронизацию и включение блока в сеть.

При обработке полученных результатов испытаний следует произвести систематизацию результатов испытаний и дополнительный анализ надежности функционирования релейных защит и оборудования блока генератор-трансформатор. По результатам опытов XX, КЗ и по осциллограммам гашения поля определяется работоспособность АГП, выбираются необходимые индуктивные сопротивления и постоянные времени генератора. При проведении работ по комплексным испытаниям блоков генератор-трансформатор необходимо строго соблюдать действующие “Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций”, “Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах”, а также “Типовые правила пожарной безопасности для промышленных предприятий”.

Тепловоз 2ТЭ116 | Работа электрической передачи в режиме тяги

Работа электрической передачи в режиме тяги

Так как статор тягового генератора имеет две самостоятельные обмотки, каждая из которых соединена в “звезду” и сдвинута относительно другой на 30 электрических градусов, линейные напряжения на выходе генератора сдвинуты по фазе. Они подаются на два трехфазных параллельно включенных выпрямительных моста: от обмотки 1С (фазы ICI, 1С2, 1СЗ) по проводам 331, 332, 333; от обмотки 2С (фазы 2С1, 2С2, 2СЗ) по проводам 334, 335, 336 (рис. 149).

Выпрямленное напряжение каждой из “звезд” поступает на общие выводные шины выпрямительной установки ВУ, а от них через главные контакты поездных контакторов IJ1-176, тормозного переключателя ТП и реверсивного переключателя (реверсора) ПР на тяговые электродвигатели Ml-Мб.

Если реверсор перевести в положение “Назад”, то ток в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей будет проходить в обратном направлении. Таким образом реверсирование тяговых электродвигателей, а следовательно, изменение направления движения тепловоза производятся изменением направления тока в обмотках возбуждения, в то время как направление тока в якорях электродвигателей не меняется.

Формирование тяговой характеристики тепловоза производится системой возбуждения генератора и путем ослабления возбуждения тяговых электродвигателей.

Принцип регулирования возбуждения тягового генератора. Основным условием экономичной работы тепловоза является постоянство мощности на выходе выпрямительной установки, а следовательно, постоянство нагрузки дизеля в возможно большем диапазоне изменения тягового тока. Зависимость напряжения тягового генератора после выпрямителя от тока нагрузки Ud = 1 Ud) называется внешней характеристикой генератора (рис. 150). Ее рабочий участок БВГ должен иметь форму гиперболы, так как в этом случае мощность, на выходе ВУ, определяемая в каждой точке гиперболической кривой как произведение тока на напряжение, будет постоянной: Pd = IeUd = const.

Ток нагрузки изменяется при движении поезда в соответствии с изменением сопротивления движению. Следовательно, для сохранения постоянства мощности дизеля необходимо изменять напряженке на выходе выпрямителя, а в конечном счете, напряжение тягового генератора, подаваемое на выпрямитель, обратно пропорционально току нагрузки.

Пренебрегая незначительными потерями в обмотках статора генератора, можно считать напряжение на его зажимах приблизительно равным э. д. с, а значит зависящим только от частоты вращения ротора и магнитного потока возбуждения. Магнитный поток можно регулировать изменением тока возбуждения. Следовательно, регулирование напряжения генератора сводится к изменению частоты вращения его ротора и тока возбуждения. Частота вращения ротора генератора изменяется в соответствии с частотой вращения вала дизеля, которая задается установкой контроллера на одну из позиций с нулевой по 15-ю. Ток возбуждения изменяется системой возбуждения генератора, в которой различают силовую цепь, питающую обмотку возбуждения генератора, и систему автоматического регулирования возбуждения, управляющую работой этой цепи.

Силовая цепь возбуждения тягового генератора. В эту цепь входят синхронный возбудитель С В (рис. 151), узел коррекции, включающий в себя трансформатор ТК и выпрямительный мост БСТ1.1, управляемый выпрямитель УВВ, а также обмотка возбуждения тягового генератора Г.

В качестве возбудителя СВ используется однофазный синхронный генератор переменного тока. Возбуждение его осуществляется от общей цепи питания электрической схемы управления (от стартер-генератора). Переменное напряжение возбудителя с колец ротора (С1-С2) подается на вход управляемого выпрямителя УВВ, который представляет собой несимметричный выпрямительный мост, в два плеча которого включены тиристоры +Т и -Т, а в два других – обычные неуправляемые вентили ДЗ, Д4. Последовательно с тиристорами включены диоды Д1, Д2 для обеспечения возбуждения тягового генератора в аварийном режиме при выходе из строя тиристоров или схемы управления ими. Защита вентилей от к ом м ута цион н ы х перенапряжений, возникающих при выпрямлении переменного тока возбудителя, осуществляется шунтирующими цепочками из резисторов и конденсаторов, а защита от токов короткого “замыкания – быстродействующим плавким предохранителем IJ.PB.

Ток возбуждения в цепи тягового генератора регулируется изменением переменного напряжения возбудителя и выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя УВВ. Первое производится путем изменения частоты вращения ротора возбудителя при смене позиций контроллера. При одном и том же токе возбуждения напряжение возбудителя пропорционально частоте вращения ротора.

Выпрямленное напряжение регулируется с помощью тиристоров путем изменения момента их включения, а следовательно, продолжительности их открытого состояния. Первоначально тиристоры закрыты, и при подаче на них переменного напряжения с возбудителя на выходе моста выпрямленное напряжение будет равно нулю. Если теперь на управляющий электрод одного из тиристоров подать положительное напряжение (достаточно кратковременный положительный импульс определенной амплитуды), то тиристор откроется и начнет проводить ток. Так как на управляемый мост подается синусоидальное напряжение возбудителя, то, как и во всяком выпрямительном мосте, один тиристор будет работать в положительный полупериод, а другой – в отрицательный.

Рис. 150. Внешняя характеристика тягового генератора

Если управляющие импульсы для открытия тиристоров подавать поочередно на управляющий электрод того или другого тиристора соответственно в положительный или отрицательный полупериод синхронно с поступающей на него волной синусоидального напряжения (рис. 152, а), то на выходе моста будет пульсирующее выпрямленное напряжение (рис. 152, б).

Как и в обычной мостовой схеме с диодами, запирание тиристора происходит в момент перехода синусоидального напряжения с полуволны одной полярности на другую (в момент перехода через нуль). Промежуток времени от момента поступления полуволны переменного напряжения с возбудителя на анод тиристора до момента подачи отпирающего импульса на его управляющий электрод называется углом регулирования а (углом зажигания). Как видно на рис. 152, г, д, е, с увеличением угла регулирования уменьшаются общее время прохождения тока через тиристоры и среднее значение выпрямленного напряжения £/ср. Его можно считать пропорциональным заштрихованной площади, ограниченной кривой выпрямленного напряжения. Изменяя угол регулирования от минимального до 180°, можно изменять среднее значение выпрямленного напряжения 1/ср и ток от наибольших до близких к нулю.

Величину импульсов и момент их подачи (угол регулирования а) в каждый полупериод питающего напряжения устанавливает блок управления возбуждением БУВ, являющийся выходным узлом системы автоматического регулирования возбуждения. Благодаря этому ток возбуждения и выходное напряжение тягового генератора могут изменяться от наибольших значений до близких к нулю.

Значительная индуктивность обмотки возбуждения тягового генератора приводит к тому, что в момент перехода питающего напряжения через нуль ток, соответствующий прошедшей полуволне выпрямленного напряжения, не может мгновенно исчезнуть, так как э. д. с. самоиндукции обмотки возбуждения стремится тому воспрепятствовать, поддерживая уменьшающийся ток.

Прежде чем этот ток станет равным нулю пройдет определенный промежуток времени, в течение которого в другой ветви выпрямительного моста [допустим для начала, что мост с неуправляемыми диодами (а = 0 – аварийный режим возбуждения)] ток, соответствующий следующей полуволне выпрямленного напряжения, будет возрастать.

Для выпрямителя наступит такой режим, когда ток протекает одновременно в обеих ветвях через все четыре вентиля. Период одновременной работы вентилей называют периодом коммутации выпрямителя 7- В период коммутации обмотка возбуждения возбудителя оказывается коротк оза м к н у той, и ток, который в ней протекает, называют током коммутации. Выходное переменное напряжение возбудителя ив при этом практически равно нулю и возрастает скачкообразно после окончания периода коммутации.

В несимметричной управляемой мостовой схеме процесс выпрямления протекает более сложно, поскольку на него оказывают влияние как период коммутации 7. так и угол регулирования а. Как видно на рис. 153, процесс коммутации происходит между тиристорами и диодами разных ветвей моста (+Г и Д4, -Т и ДЗ). Период коммутации 71 соответствует моменту открытия, а период коммутации 72 – моменту закрытия каждого тиристора.

Переменное напряжение возбудителя £/„ имеет в периоды коммутации характерные провалы, так как обмотка С1-С2 возбудителя оказывается в эти периоды замкнутой накоротко. В промежутке между периодами коммутации, когда оба тиристора закрыты, напряжение ив возрастает до значения напряжения холостого хода возбудителя.

Узел коррекции силовой цепи возбуждения предназначен для подпитки постоянным током обмотки возбуждения возбудителя VI-112. Это сделано с целью компенсации падения напряжения возбудителя из-за влияния реакции якоря при возрастании тока нагрузки (тока возбуждения тягового генератора). В узел коррекции, как уже отмечалось выше, входят трансформатор тока ТК и выпрямительный мост БСТ1.1 (см. рис. 151). Первичная обмотка Н1-К1 трансформатора ТК включена в цепь обмотки возбуждения тягового генератора, поэтому выходной ток вторичной обмотки Н2-К2 (ток подпитки) трансформатора ТК пропорционален току возбуждения тягового генератора. С вторичной обмотки Н2-К2 переменное напряжение подается на выпрямительный мост БСТ1.1. Отсюда выпрямленное напряжение поступает на обмотку возбуждения возбудителя Ш-112. С ростом тока возбуждения тягового генератора пропорционально увеличивается ток подпитки в обмотке возбуждения возбудителя, поддерживая неизменным напряжение на выходе возбудителя.

Для уменьшения перенапряжений, возникающих при разрыве цепи возбуждения тягового генератора, а также уменьшения под гара главных контактов контактора KB параллельно обмотке возбуждения включены резистор СГП и диод ДТП.

Рис. 152. Кривые изменения напряжения и тока в цепи выпрямителя УВВ
Рис. 153. Кривые изменения напряжения возбудителя, выпрямленного тока и напряжения в выпрямителе УВВ

Система автоматического регулирования возбуждения тягового генератора. Данная система обеспечивает поддержание на выходе выпрямительной установки постоянной мощности (задаваемой контроллером машиниста) во всем диапазоне токов, потребляемых тяговыми двигателями (от тока при длительной скорости до тока при конструкционной), а также ограничение тока и напряжения тягового генератора при достижении ими предельных значений. В результате формируется соответствующая внешняя характеристика генератора АБВГД (см. рис. 150).

Участок АБ этой характеристики отражает процесс ограничения напряжения генератора, наибольшее значение которого в основном определяется предельным напряжением выпрямительной установки. Рабочий (гиперболический) участок БВГ соответствует процессу поддержания постоянной мощности генератора, т.р4_рз, i/ps-рз – сигналы задания.

От блока БЗВ питается также катушка индуктивного датчика ИД. Переменное напряжение через катушку ИД подается на контакты 3 и 4 штепсельного разъема блока БС1, а с них на один из выпрямительных мостов (БС1.1), расположенных в этом блоке. Выпрямленное напряжение с блока БС1 поступает на потенциометр СИД, напряжение которого складывается с напряжением (сигналом) задания £/р4_Рз. Таким образом, при определенных условиях объединенный регулятор дизеля с помощью индуктивного датчика может менять сигнал задания и обеспечивать постоянную загрузку дизеля, увеличивая или уменьшая мощность генератора на такую же величину, на какую уменьшается или увеличивается мощность вспомогательной нагрузки.

Узел обратной связи по току и напряжению тягового генератора состоит из трансформаторов постоянного тока (TIJT1-TIJT4) и постоянного напряжения (TIJh2), представляющих собой простейшие магнитные усилители, выпрямительных мостов на выходе трансформаторов и потенциометров обратной связи ССУ1, соединенных по П-образной схеме. На потенциометры ССУ1 подаются напряжения от выпрямительных мостов трансформаторов ТЛТ1-ТЛТ4 и ТПН1. На рабочие обмотки трансформаторов ТПТ и ТПН переменное напряжение подается с обмоток распределительного трансформатора ТР2 (см. рис. 149).

Управляющей обмоткой каждого ТПТ являются шины силовой цепи тяговых электродвигателей, а у ТПН1 управляющая обмотка включена на напряжение тягового генератора. Поэтому подмагни-чивание сердечников и выходные токи обмоток ТПТ и ТПН пропорциональны току и напряжению генератора. Чем больше ток или напряжение генератора, тем больше токи на выходе соответственно ТПТ или ТПН, а следовательно, падение напряжения на потенциометрах ССУ1. У трансформаторов ТПТ1 и ТПТ4 через окно сердечника проходит по одной силовой шине (соответственно от электродвигателей М1 и Мб, наиболее склонных к боксованию), а у ТПТ2 и ТПТЗ – по две (соответственно от пар электродвигателей М2, МЗ и М4, М5), но поскольку у последних двух трансформаторов коэффициенты трансформации отличаются от первых двух в два раза, напряжения на выходе выпрямительных мостов всех ТПТ одинаковы.ps и Ups-pi, являющиеся сигналами обратной связи соответственно по току генератора, по напряжению и по мощности. Каждый трансформатор постоянного тока подключен к своему выпрямительному мосту блока БСЗ. Эти мосты, соединенные последовательно, обладают свойством выделять наибольший из поданных на них сигналов. Благодаря этому в селективный узел (см. ниже) будет поступать сигнал от того трансформатора тока, чей ток в данный момент имеет наибольшее значение. Такой трансформатор называется ведущим.

Потенциометры обратной связи ССУ1, задания ССУ2 и индуктивного датчика СИД образуют селективный узел, в котором происходят выбор наибольшего сигнала обратной связи и сравнение его с сигналом задания. Отрицательные зажимы потенциометров соединены проводами 1003, 1004 (см. рис. 151) с управляющей обмоткой магнитного усилителя блока БУВ, который является выходной частью системы автоматического регулирования. Три положительных зажима потенциометров ССУ1 и ССУ2 соединены между собой попарно. Каждая пара с включенными в их цепь разделительным диодом и обмоткой управления магнитного усилителя БУВ образует канал регулирования (1, 11, III). Результирующее напряжение (сигнал рассогласования) каждого канала определяется разностью приложенных напряжений обратной связи и задания.

Чем больше сигнал рассогласования, т. е. разность приложенных напряжений, тем больше будет ток управления в управляющей обмотке блока БУВ. Каналы работают неодновременно. Характеристики элементов системы регулирования возбуждения подобраны таким образом, что в открытом состоянии находятся только один из каналов, сигнал обратной связи в котором превышает сигнал задания; ток в цепи, образующей этот сигнал, проходит через открытый разделительный диод в прямом направлении. Два других канала будут закрыты, поскольку сигналы обратной связи в них меньше, чем сигналы задания, и разделительные диоды препятствуют прохождению тока в обратном направлении.

В зависимости от величины сигнала рассогласования блок БУВ изменяет момент (угол регулирования) включения тиристоров управляемого выпрямительного моста УВВ, изменяя тем самым ток возбуждения и выходное напряжение тягового генератора. Усилитель блока БУВ выполнен с отрицательной обратной связью, и поэтому при минимальном сигнале рассогласования или его отсутствии в управляющей обмотке угол регулирования будет минимальным, а ток в обмотке возбуждения тягового генератора наибольшим для заданной позиции контроллера. При увеличении сигнала рассогласования угол регулирования увеличивается, а ток возбуждения уменьшается.

В положительный полупериод питающего напряжения синхронного возбудителя СВ блок БУВ подает импульс напряжения на управляющий электрод тиристора +Т по цепи (см. рис. 151): контакт 7 штепсельного разъема блока БУВ, провода 1023, 1024, контакт 1 выпрямителя УВВ, управляющий электрод тиристора +Т, контакт 3 выпрямителя УВВ, контакт 8 блока БУВ. В отрицательный полупериод подается импульс на управляющий электрод тиристора -Т по цепи: контакт 13 блока БУВ, провода 1021, 1022, контакт 2 выпрямителя УВВ, управляющий электрод тиристора -Т, контакт 4 выпрямителя УВВ, контакт 14 блока БУВ.

Питание блока БУВ переменным напряжением осуществляется от синхронного возбудителя СВ. Напряжение возбудителя подается на зажимы 1-2 распределительного трансформатора Тр1. С зажимов 7-8 вторичной обмотки этого трансформатора пониженное переменное напряжение через балластный резистор СБВ подается на контакты 9 и 10 блока БУВ.

Постоянное напряжение для блока БУВ подается при срабатывании контактора КВ. При этом замыкается цепь: контакты автомата А12, контактора КВ, реле РКВ, РТ13, РТ4, РТ7, резистор СД2, последовательно включенные стабилитроны в блоке БСЗ и далее на “минус” цепи управления. Стабилизированное, пониженное до 13 В постоянное напряжение с контактов 75 и 17 блока БСЗ подается на контакты 11 и 12 блока БУВ.

Для устойчивой работы электрической схемы возбуждения служит узел стабилизации. Сигнал с него поступает на одну из обмоток магнитного усилителя блока БУВ. Создаваемый ею магнитный поток всегда стремится компенсировать изменение магнитного потока при увеличении или уменьшении тока в управляющей обмотке. Таким образом, обмотка включается в работу только при переходных процессах в электрической схеме возбуждения генератора; в установившемся режиме ток в ней равен нулю. На потенциометр ССТ подается выпрямленное пульсирующее напряжение выпрямителя УВВ. Высокочастотная составляющая напряжения, снимаемого с потенциометра ССТ, поглощается находящимся в блоке БСТ1 конденсатором, который служит для исключения помех.

Низкочастотная составляющая, частота которой совпадает с частотой напряжения тягового генератора, не задерживается конденсатором и через резистор блока подается на контакт 2 блока БУВ и далее на стабилизирующую обмотку. Второй конец стабилизирующей обмотки (контакт 5 блока БУВ) непосредственно соединен с потенциометром ССТ.

Селективная характеристика генератора АБК,ГД (см. рис. 150) прямолинейная. Генератор имеет такую характеристику при работе системы автоматического регулирования возбуждения без электрической связи с объединенным регулятором дизеля (отключена обмотка ИД или зашунтирован потенциометр СИД). Формирует ее селективный узел, автоматически пропуская в управляющую обмотку блока БУВ сигнал рассогласования, определяемый током ТПТ при ограничении пускового тока, током ТПН при ограничении наибольшего напряжения, а также суммой токов ТПТ и ТПН при ограничении постоянной мощности на выходе выпрямителя генератора.

Уровень селективной характеристики (АБК,ГД или А’Б’КТ’Д’, задается блоком БЗВ, напряжение которого пропорционально частоте вращения коленчатого вала дизеля (см. выше). Селективный узел функционирует аналогично на всех позициях контроллера. Ниже описана его работа при номинальном режиме на 15-й позиции контроллера.

При выходе в тяговый режим (переводе контроллера с нулевой позиции на рабочую) в первоначальный момент ток возбуждения тягового генератора будет определяться в основном сопротивлением в цепи обмотки возбуждения возбудителя. Это связано с тем, что пока ток и напряжение тягового генератора не успели возрасти, выходные токи трансформаторов ТПН] и ТПТ]-ТПТ4 малы, и сигнал рассогласования не поступает на управляющую обмотку магнитного усилителя блока БУВ. Угол регулирования будет наименьшим, т. е. соответствующий тиристор окажется открытым практически уже в самом начале полупериода питающего напряжения. При этом ток возбуждения генератора наибольший, и его напряжение должно было бы резко возрасти. Поскольку якори тяговых двигателей еще неподвижны, а сопротивление их обмоток очень мало, прс-.исходит быстрое увеличение тока нагрузки генератора, что приводит•к сильному подмагничиванию сердечников ТПТ1-ТПТ4. В результате быстро увеличивается их ток выхода, который через выпрямительные мосты подается на потенциометр обратной связи ССУ1 (зажимы Р1-Р8) селективного узла (см. рис. 151). На потенциометре возникает падение напряжения, часть которого £/р2-р8 в качестве сигнала обратной связи по току подается в канал 1 для сравнения с сигналом задания £/рш-рн поступаемым с потенциометра ССУ2. Так как ток выхода ТПТ]-ТЛТ4 значительно больше, чем ток выхода ТПН], то потенциал зажима Р1 значительно больше потенциала зажима Р9 узла ССУ1, и составляющая тока управления от ТПН] не протекает через обмотку управления БУВ. Когда ток тяговых двигателей увеличится настолько, что сигнал обратной связи по току £/р2_р8 станет больше сигнала задания иР10-рп, разделительный диод откроет канал 1, и в управляющую обмотку блока БУВ поступит сигнал рассогласования. Каналы 11 и 11/ участия в работе в это время не принимают, так как сигналы обратной связи по мощности и напряжению меньше сигналов задания, и разделительные диоды, включенные в эти каналы, заперты.

Сигнал рассогласования первого канала вызовет увеличение угла регулирования тиристоров выпрямителя УВВ, в результате чего ток возбужения и, следовательно, напряжение тягового генератора уменьшается, что приведет к уменьшению тока тяговых двигателей. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока напряжение тягового генератора не снизится до величины, необходимой для поддержания заданного наибольшего тока нагрузки, обеспечивающего необходимую силу тяги при трогании тепловоза. Подбором сигнала обратной связи по току С/Р2_Р8 производится ограничение максимального тока нагрузки (точка Д характеристики – см. рис. 150). Очевидно, что при постоянном сигнале задания иРЮ_Р11 можно, изменяя £/P2_pg, менять сигнал рассогласования и максимально возможное значение тока нагрузки. При сдвиге регулировочного хомута потенциометра ССУ1 (зажим Р2) в сторону зажима Р1 (см. рис. 151) сигнал £/Р2_Р8 увеличивается, сигнал рассогласования также возрастает, а ограничиваемый ток нагрузки уменьшается (точка Д смещается по оси влево). При сдвиге регулировочного хомута потенциометра в сторону зажима Р8 ограничиваемый ток нагрузки увеличивается (точка Д смещается вправо).

Когда якори тяговых электродвигателей приходят во вращение и тепловоз трогается с места, на зажимах электродвигателей начинает расти противо-э. д. с. Ток в силовой цепи, пропорциональный разности напряжения генератора и противо-э. д. с, уменьшается. Одновременно уменьшаются ток выхода трансформаторов ТПТ1 – ТПТ4 и сигнал рассогласования. Так как элементы автоматической системы регулирования имеют большие коэффициенты усиления, то даже незначительное снижение сигнала рассогласования приводит к уменьшению угла регулирования, что вызывает увеличение тока возбуждения и напряжения тягового генератора. Этому же способствует подпитка возбудителя СВ от трансформатора коррекции ТК (см. выше). Поэтому при малой частоте вращения якорей тяговых электродвигателей, когда противо-э.n, который превышает сигнал задания по мощности t/p4-pj, снимаемый с потенциометра ССУ2, в результате чего разделительный диод открывает канал Я. Сигнал обратной связи по току £/р2_Р8 в точке Г характеристики становится меньше сигнала задания по току і/рю-ри, что приводит к закрытию разделительным диодом канала 1. С этого момента процесс ограничения тока заканчивается, и в обмотку управления БУВ поступает сигнал рассогласования по мощности.

При поддержании постоянной мощности на выходе выпрямителя тягового генератора его внешняя характеристика, как отмечалось выше, имеет вид гиперболы (участок БКГ на рис. 150) В каждой ее точке произведение значений тока и напряжения остается величиной постоянной. Работа одного селективного узла не обеспечивает получение гиперболической характеристики генератора (т. е. постоянства его мощности), поскольку узел позволяет поддерживать не произведение, а сумму тока и напряжения генератора. При этом внешняя (селективная) характеристика генератора получается прямолинейной (участок БК,Г). По мере увеличения скорости тепловоза напряжение генератора растет, а ток уменьшается. Если вблизи точки Г характеристики доля тока от трансформаторов ТЛТ1-ТПТ4, поступающая на потенциометр ССУ 1.3 велика, а доля тока от трансформатора ТПН1 мала, то в дальнейшем соотношение их меняется. Составляющая по напряжению увеличивается, а составляющая по току уменьшается. Сигнал же обратной связи определяется их суммой. Поскольку уменьшение одной составляющей компенсируется увеличением другой, сигнал рассогласования, изменяется незначительно. Таким образом, зависимость напряжения генератора от тока нагрузки получается почти линейной. При незначительном разбросе параметров серийно выпускаемых трансформаторов тока и напряжения наклон линейной характеристики зависит в основном от положения регулировочного хомута (зажим Р5) на потенциометре ССУ 1.3. При сдвиге этого хомута в сторону зажима Р9 сопротивление участка между зажимами Р5 и Р9 уменьшается, а между зажимами Р5 и PJ увеличивается. В результате увеличивается в каждой точке средней части характеристики доля тока, поступающего от трансформатора ТПН1. Следовательно, такой же как и раньше сигнал рассогласования может быть получен при меньшем токе ТПН1, т. е. при меньшем напряжении тягового генератора. Наклон средней части селективной характеристики уменьшается. При сдвиге регулировочного хомута потенциометра в сторону зажима Р1 наклон характеристики увеличится.

Процесс ограничения напряжения при увеличении скорости тепловоза начинается от точки Б характеристики. В этой точке ток от трансформатора TIJh2 становится настолько большим, что сигнал обратной,связи по направлению £/р9_Р8 на ССУ 1.4 превышает сигнал задания UPS-pa на ССУ2.4 и разделительный диод открывает канал III. Потенциал зажима Р9 узла ССУ1 становится больше потенциала зажима Р1, и составляющая тока от трансформаторов ТПТ1-ТПТ4 прекращает поступать на потенциометр ССУ1.3. Суммарный сигнал обратной связи по току и напряжению снижается, становясь меньше сигнала задания по мощности, и разделительный диод, запираясь, закрывает канал 11.

Участок АБ характеристики соответствует процессу ограничения напряжения. При дальнейшем увеличении напряжения на выходе выпрямителя увеличивается сигнал обратной связи по напряжению. Сигнал рассогласования, поступающий в управляющую обмотку блока БУВ вызывает увеличение угла регулирования тиристоров выпрямителя УВВ, в результате чего ток возбуждения и напряжение генератора уменьшаются. Дальнейшее возрастание напряжения вследствие уменьшения тока тяговых двигателей и увеличения противо-э. д. с. будет проходить менее интенсивно и приведет к еще большему увеличению угла регулирования.

Максимальное значение ограничиваемого напряжения изменяют перемещением регулировочного хомута (зажим Р5) потенциометра ССУ2.4, что приводит к изменению сигнала задания по напряжению Ups-pn- Регулирование этим потенциометром применяют потому, что потенциометр ССУ1.4 используют при реостатной регулировке напряжения и сигнала обратной связи по напряжению на номинальном режиме.

При передвижении регулировочного хомута (зажим Р5) потенциометра ССУ2.4, в сторону зажима Р12 сигнал задания £/Р5_т увеличивается. Следовательно, для открытия канала 11/ необходим больший сигнал обратной связи по напряжению, а это возможно только при большем напряжении тягового генератора. При смещении регулировочного хомута потенциометра ССУ2.4 в сторону за-*жима РЗ на общей минусовой шине узла ССУ2 напряжение задания уменьшается, что приводит к уменьшению ограничиваемого напряжения.

Как следует из изложенного, селективный узел позволяет осуществлять независимую регулировку отдельных участков селективной характеристики.

Теперь рассмотрим, как же происходит формирование внешней гиперболической характеристики генератора.

Селективная характеристика генератора (участок БК{Г – см. рис. 150) обеспечивает равенство мощностей дизеля и генератора только в Б и Г точках. Все остальные ее точки лежат выше гиперболической характеристики постоянной мощности БКГ, т. е. в них мощность генератора больше мощности дизеля, что приводит к перегрузке дизеля (с уменьшением частоты вращения коленчатого вала). Перегрузка возникает также при включении потребителей собственных нужд, например, компрессора.Pi потенциометра ССУ2.3. Таким образом, благодаря действию индуктивного датчика ИД сигнал задания по мощности может меняться.

Рассмотрим действие объединенного регулятора при перегрузке дизеля, т. е. когда напряжению и току генератора после выпрямителя соответствует точка, находящаяся выше внешней характеристики (например, точка /<Г, – см. рис. 150). При перегрузке дизеля частота вращения его коленчатого вала уменьшается, и объединенный регулятор вдвигает якорь индуктивного датчика внутрь катушки, увеличивая сопротивление цепи и уменьшая ток и падение напряжения на потенциометре СИД. Тем самым уменьшается сигнал задания по мощности, что приводит к увеличению сигнала рассогласования. Угол регулирования тиристоров выпрямителя УВВ при этом увеличивается, что вызывает уменьшение тока возбуждения и напряжения генератора. Когда отбираемая генератором от дизеля мощность снизится настолько, что станет равной номинальной мощности дизеля, частота вращения коленчатого вала дизеля станет также номинальной, и объединенный регулятор приостановит перемещение якоря индуктивного датчика. Напряжению и току генератора будет при этом соответствовать точка К на гиперболической части внешней характеристики.

При недогрузке дизеля (увеличении частоты вращения коленчатого вала) якорь индуктивного датчика выдвигается из катушки, увеличивая ток и падение напряжения на потенциометре СИД, и процесс регулирования идет в обратной последовательности.

Для возможности перехода от селективной к внешней гиперболической характеристике сигнал задания по мощности выбирается таким, чтобы при полностью вдвинутом якоре индуктивного датчика (минимальный упор) селективная характеристика (А’Б’Г’Д’) находилась несколько ниже гиперболической характеристики, а при полностью выдвинутом якоре (максимальный упор) была бы выше ее и при этом проходила через точки Б и Г.

Таким образом, в результате действия объединенного регулятора дизеля селективная характеристика генератора трансформируется в гиперболическую, при которой полностью используется свободная мощность дизеля.

Разберем назначение еще ряда элементов селективного узла. Для облегчения трансформирования рабочего участка селективной характеристики в гиперболический в схему обратной связи по мощности канала 11 введены диоды между проводами 1013 и 1015 (см. рис. 151), которые обеспечивают как бы автоматическое перемещение зажима Р5 в сторону зажима Р4 и Р6. Когда напряжение между зажимами Р1 и Р8 равно напряжению между зажимами Р9 и Р8, ток через резистор ССУ 1.3 не протекает. Если увеличится напряжение между зажимами Р9 и Р8, то от зажима Р9 к зажиму

РГ потечет уравнительный ток по следующей цепи: зажим Р9, часть резистора ССУ1.3, зажим Р5, провод 1014, диод, провод 1013, зажимы Р4, РГ.

Такое протекание тока будет равносильно перемещению зажима Р5 в сторону зажима Р6 и приведет к изменению наклона (излому – см. пунктирную линию на рис. 150) селективной характеристики, т. е. приближению ее по форме к гиперболе. Если напряжение между зажимами Р1 и Р8 превысит напряжение между зажимами Р9 и Р8, то уравнительный ток потечет от зажима РГ к зажиму Р9, и произойдет как бы смещение зажима Р5 в сторону зажима Р4, что обусловит поворот участка селективной характеристики в другую сторону.

Резисторы СИЛ, ССБ1, ССУ2.5 (см. рис. 151) подключаются контактами соответствующих реле параллельно участку потенциометра ССУ2.5 между зажимами Р5 и РЗ, который определяет напряжение £/р5_рз. Каждый из перечисленных резисторов уменьшает общее сопротивление участка и напряжение £/р5_РЗ, снижая тем самым напряжение генератора. Резистор СИЛ (нулевой позиции) подключается размыкающими контактами реле РУ8, замкнутыми до 2-й позиции контроллера, и снижает напряжение генератора на нулевой и 1-й позициях контроллера. Резистор ССУ2.5 подключается размыкающими контактами реле РУ5 и снижает напряжение генератора на нулевой позиции. Этот же резистор и резистор ССБ1 подключаются при боксовании колесных пар для прекращения бок-сования замыкающими контактами реле РУ11, РУН и РУ18. Кроме того’, при боксовании колесных пар параллельно участку потенциометра ССУ2.3 между зажимами Р4 и РЗ замыкающими контактами реле РВ4 подключается резистор ССБ2, что уменьшает сигнал заданця по мощности UP4-pi, и следовательно, мощность генератора.

Резистор ССУ2.2 включен последовательно с потенциометром ССУ2.3 в цепи задания по мощности. В результате этого напряжение задания £/р4_р3 и, следовательно, мощность генератора на первых позициях снижаются тем больше, чем больше сопротивление резистора ССУ2.2. При повышении напряжения задания с набором позиций контроллера стабилитрон БС1.2 пробивается и шунтирует резистор ССУ2.2, увеличивая напряжение задания UP4_Pi и мощность на выходе выпрямителя.

Стабилитрон в цепи задания по току БС1.4 предназначен для шунтировки потенциометра ССУ2.1. При достижении определенного напряжения (примерно на 10, 11-й позициях контроллера) стабилитрон пробивается, устанавливая постоянное напряжение задания, по току, не зависящее от последующих позиций контроллера.

При переводе контроллера с 15-й на одну из промежуточных позиций селективная и внешняя характеристики генератора снижаются (см. рис. 150). Это происходит по следующей причине. Частота вращения вала дизеля с уменьшением подачи топлива снижается, что приводит к пропорциональному снижению напряжения на выходе тахометрического блока БЗВ. Следовательно, уменьшается напряжение на потенциометрах задания ССУ2, определяющее ток возбуждения генератора по позициям; уменьшается и частота вращения связанных с коленчатым валом дизеля якорей генератора и возбудителя, что также снижает мощность на выходе выпрямителя.

Аварийный режим возбуждения тягового генератора. При выходе из строя системы автоматического регулирования возбуждения тягового генератора переключатель АЛ устанавливают в аварийное положение, в результате чего собирается аварийная схема возбуждения (см. рис. 151).

В этом случае обмотка Ul-U2 возбуждения возбудителя С В получает питание через контакты автомата AI, резисторы САВ2, САВ1, СВВ2 и СВВ1, главные контакты контактора ВВ и измерительный шунт Ш5.

Включение резистора САВ2 на первых позициях контроллера в указанную цепь уменьшает ток возбуждения возбудителя и обеспечивает плавное трогание тепловоза. С 4-й позиции этот резистор шунтируется главными контактами КАВ, что увеличивает ток возбуждения возбудителя и напряжение на выходе тягового генератора.

Со статорной обмотки С1-С2 возбудителя С В переменное напряжение подается на вход управляемого выпрямителя УВВ. Поскольку при аварийном положении переключателя АЛ замкнуты его контакты Р4, РЗ и PI, тиристоры +Т и -Т зашунтированы и в работе участия не принимают. Выпрямление тока в выпрямителе УВВ происходит по обычной двухполупериодной схеме с четырьмя силовыми диодами. В положительный полупериод обмотка возбуждения генератора получает питание по цепи: зажим С1 возбудителя СВ, замкнутые контакты переключателя Р4, РЗ, диод Д1 выпрямителя, замкнутые главные контакты контактора КВ, обмотка возбуждения тягового генератора И1-И2, измерительный шунт ШЗ, диод Д4 выпрямителя, предохранитель ЛРВ, зажим С2 возбудителя.

В отрицательный полупериод питание происходит по цепи: зажим С2 возбудителя, предохранитель ЛРВ, диод ДЗ выпрямителя, главные контакты контактора КВ, обмотка И1-И2 возбуждения тягового генератора, измерительный шунт ШЗ, диод Д2 выпрямителя, контакты PI переключателя АЛ, зажим С1 возбудителя.

Независимо от позиции контроллера по обмотке возбуждения возбудителя при аварийном режиме протекает постоянный по величине ток. Следовательно, ток возбуждения и напряжение тягового генератора будут зависеть только от частоты вращения вала дизеля, достигая наибольших значений на 15-й позиции контроллера. При постоянной частоте вращения тягового генератора и постоянном значении тока возбуждения возбудителя, ток возбуждения генератора уменьшается из-за размагничивающего действия статорной обмотки, что вызывает изменение выходного напряжения генератора в зависимости от нагрузки. Поэтому его внешняя характеристика в аварийном режиме является резко падающей (штрих-пунктирная линия на рис. 150).

Ослабление возбуждения тяговых электродвигателей. По мере увеличения скорости тепловоза при разгоне ток нагрузки уменьшается, а напряжение генератора увеличивается. В каждый момент времени этим параметрам соответствует своя определенная точка на внешней характеристике генератора. Пока эта точка перемещается по гиперболической части характеристики, нагрузка дизеля поддерживается постоянной. При определенной скорости точка дойдет до конца гиперболической части, т. е. до начала участка ограничения по напряжению. Дальнейшее увеличение скорости вызовет уменьшение тока при почти постоянном напряжении и приведет к резкому уменьшению мощности генератора. При этом регулятор дизеля уменьшит подачу топлива, мощность дизеля будет недоиспользоваться, и дальнейшего возрастания скорости не последует или оно будет очень незначительным.

Для расширения диапазона скоростей, при которых мощность дизеля используется полностью, применяется регулирование частоты вращения тяговых электродвигателей путем изменения их магнитного потока возбуждения (ослабления магнитного поля).

Магнитный поток прямо пропорционален намагничивающей силе, т. е. току, проходящему по обмотке и количеству витков в ней. Если параллельно обмотке возбуждения подключить резистор (за-шунтировать обмотку), через нее будет протекать только часть тока якоря, и магнитный поток уменьшится.

Ток в цепи вращающегося якоря электродвигателя зависит от разности приложенного напряжения и противо-э. д. с. электродвигателя. В свою очередь противо-э. д. с. прямо пропорциональна частоте вращения якоря и магнитному потоку возбуждения. Так как скорость локомотива (а значит и частота вращения якоря) мгновенно измениться не может, то противо-э. д. с. при подключении к обмотке шунтирующего резистора уменьшится прямо пропорционально уменьшению магнитного потока возбуждения. Напряжение генератора в первый момент после подключения резисторов будет значительно превосходить противо-э. д. с. тяговых электродвигателей, поэтому ток в них и вращающий момент начнут возрастать. Система автоматического регулирования, стремящаяся поддержать мощность генератора постоянной, будет компенсировать возрастание тока, снижая напряжение генератора. При уменьшении разности между напряжением генератора и противо-э. д. с. электродвигателей до определенной величины возрастание тока прекратится. Таким образом, по окончании переходного процесса при оставшейся практически неизменной скорости движения тепловоза напряжение и ток генератора приобретут новые значения.

Сопротивление шунтирующего резистора рассчитывают так, чтобы точка, соответствующая новым параметрам генератора, оказалась бы в начале гиперболической части его внешней характеристики. Это позволяет вновь использовать всю гиперболическую часть для увеличения скорости.

Для обеспечения плавности движения тепловоза в момент перехода на ослабленное возбуждение и обратно, предотвращения повреждения электрических машин в результате переходных процессов в электрической цепи между генератором и электродвигателями необходимо соблюдение условия постоянства мощности до и после перехода. В связи с этим шунтирующие резисторы подключают таким образом, чтобы переход на ослабленное возбуждение происходил в тот момент, когда соответствующая параметрам генератора точка еще находится на гиперболической части внешней характеристики.

На тепловозе применяется автоматическое двухступенчатое ослабление возбуждения тяговых электродвигателей с помощью электронных реле перехода. Эти реле, встроенные в устройство автоматики БА1, срабатывают от сигнала по скорости тепловоза, который подается от тахогенераторов ГТ1-ГТ6, размещенных на осях колесных пар. Срабатывание реле воздействует на контакторы ослабления возбуждения КШ I и КШ2 тяговых электродвигателей (см. рис. 149). Для предотвращения включения контакторов ослабления возбуждения в процессе боксования электронные реле имеют выдержку времени на включение 8-10 с.

Контактор КШ] своими главными контактами подключает параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей М1-Мб первую ступень резисторов ослабления возбуждения (шунтировки) СШ1-СШ6, после чего по обмоткам возбуждения протекает 57-63 % общего тока цепи. Например, для шестого тягового двигателя цепь подключения резистора к обмотке следующая (см. рис. 149): зажим С2 обмотки возбуждения, провода 672, 619, 620, главные контакты контактора КШ1, первая ступень резистора СШ6 (между зажимами Р5 и Р4), провода 615, 611, зажим С1 обмотки возбуждения.

Замыкающие вспомогательные контакты КШ1 между проводами 1512, 1520 подготавливают цепь питания катушки контактора КШ2, что гарантирует необходимую последовательность процесса.

Вторая ступень ослабления возбуждения, т. е. подключение параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей второй ступени резисторов СШ1-СШ6 происходит аналогично. Ток, проходящий по обмотке возбуждения, уменьшается до 35-39 % общего тока цепи.

При уменьшении скорости движения тепловоза ток тягового генератора увеличивается, а его напряжение снижается, что приводит к отключению сначала контактора КШ2 (переход со второй на первую ступень ослабления возбуждения), а затем и КШ 1 (переход на полное возбуждение).

Тумблер ТУП “Управление переходом” в цепи питания катушки контактора КПП служит аварийным отключателем схемы ослабления возбуждения в случае появления в ней неисправности в пути следования.

Особенности принципиальной схемы и электромонтажа | Тепловоз 2ТЭ116 | Работа электрической передачи в режиме электродинамического торможения

Электростанция 4 кВт с двигателем УД-25 АБ-4-0/230

 

 

 

 

 

 

 УД-25 АБ-4-0/230 в наличии на складе в Санкт-Петербурге.

Для приобретения позвоните нам по тел:

8-(981)192-52-53,

8-(921)944-81-40;

8-(812)423-18-84

или отправьте заявку на e-mail : [email protected], [email protected]


Возможна реновация оборудования под требования заказчика, поставка комплетующих, ЗИП.

 

Доставляем в города: Москва, Архангельск, Мурманск, Вологда, Череповец, Ярославль, Владивосток, Хабаровск, Комсомольск-на-Амуре, Симферополь, Севастополь, другие города республики Крым, Иркутск, Красноярск, Омск, Ростов на Дону, Волгоград, Нижний Новгород, Воронеж, Магадан и другие

Подробнее в разделе “Доставка”

 

 

Характеристики:

Тип топлива: бензин

Мощность: 4 кВт

Напряжение: 230 Вольт

Тип стартера: ножной, электрический

 

 

 

 

I. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
1.1. Назначение и условия эксплуатации
1.1.1. Агрегаты бензоэлектрические унифицированные типов АБ-2-О/230-М1, АБ-2-Т/230-М1, АБ-4-О/230-М1, АБ-4-Т/230-М1, АБ-4-Т/400-М1 предназначены для использования в качестве авто¬номных основных или резервных источников электроэнергии пере¬менного тока.
1.1.2. Агрегаты можно эксплуатировать при следующих условиях: I. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
1.1. Назначение и условия эксплуатации
1.1.1. Агрегаты бензоэлектрические унифицированные типов АБ-2-О/230-М1, АБ-2-Т/230-М1, АБ-4-О/230-М1, АБ-4-Т/230-М1, АБ-4-Т/400-М1 предназначены для использования в качестве авто¬номных основных или резервных источников электроэнергии пере¬менного тока.
1.1.2. Агрегаты АБ-4-0/230 можно эксплуатировать при следующих условиях:

Наименование АБ-2-0/230-М1 АБ-2Т/230-М1 АБ-4-0/230-М1 АБ-4-Т/230-М1 АБ-4-Т/400-М1
Номинальная мощность, кВт 2 2 4 4 4
Номинальное напряжение, В 230 230 230 230 400

Род тока
однофазный трехфазный однофазный трехфазный трехфазный
Номинальная частота, Гц 50 50 50 50 50
Коэффициент мощности 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
Номинальная частота вращения, об/мин 3000 3000 3000 3000 3000
Ток нагрузки, А, при cos=1 10,9 6,3 21,8 12,6 7,2
Время работы без дозаправки, ч 7 7 7 7 7
Время непрерывной работы, ч 24 24 24 24 24
Габаритные размеры, мм 936/628/740 936/628/740 1146/628/740 1146/628/740 1146/628/740
Габаритные размеры с доп оборудованием, мм 940/645/740 940/645/740 1150/645/740 1150/645/740 1150/645/740
Масса без ГСМ, ЗИП, кг 170 162 200 195 195
Масса доп оборудования, кг

6,5

6,5 8,5 8,5

8,5

1.2.2. Агрегат АБ-4-0/230 обеспечивает возможность местной регулировки напряжения в пределах от 95% номинального до номинального при любой нагрузке, от холостого хода до номинальной с коэффи¬циентом мощности от 0,8 до 1,0.
1.2.3. При изменении нагрузки от холостого хода до номиналь¬ной с коэффициентом мощности от 0,8 до 1,0 выходное напряже¬ние агрегата АБ-4-0/230 автоматически поддерживается в пределах±4% от среднерегулируемого.

1.2.4. Разность между наибольшим и наименьшим значениями установившейся частоты выходного напряжения агрегата при изменении нагрузки от холостого хода до номинальной не превыша¬ет 2 Гц.
Примечание. Частота выходного напряжения агрегата в зависимости от нагрузки может иметь одно из следующих значений: не более 52,5 Гц — при холостом ходе; не менее 49,5 Гц — при номинальной нагрузке.
1.2.5. Агрегат АБ-4-0/230 обеспечивает работу с перегрузкой на 10% от номинальной мощности в течение одного часа при температуре окру-жающего воздуха не выше +35 °С. Общее количество часов работы с перегрузкой не должно превышать 10% от гарантийной наработки приводного двигателя агрегата. При перегрузке снижение частоты не должно превышать 2% от номинального значения, изменение напряжения агрегата не должно превышать ±5% от установленного значения.
1.2.6. Нормы расхода топлива и смазочных материалов приве¬дены в табл. 2.

Характеристика  АБ-2-О/230-М1
АБ-2-Т/230-М1
АБ-4-О/230-М1
АБ-4-Т/230-М1
АБ-4-Т/400-М1
Расход топлива при номинальной нагрузке, кг/ч, не более

 

1,4 2,6
Расход масла (на доливку), кг/ч, не более 0,04 0,08

1.3. Состав агрегата АБ-4-0/230

1.3.1. Агрегат состоит из двигателя, генератора, блока аппаратуры, блока приборов, топливного бака, рамы, каркаса и аккумулятора.
В состав агрегата входит одиночный комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей, необходимый для нормальной экс-плуатации.
1.3.2. Агрегат АБ-4-0/230 может быть укомплектован дополнительным оборудованием-кожухом.

Управляемый напряжением генератор – Энциклопедия по машиностроению XXL

Управляемый напряжением генератор синусоидального сигнала  [c.227]

Управляемый напряжением генератор прямоугольных импульсов  [c.228]

Управляемый напряжением генератор треугольных импульсов  [c.228]

Управление проектами обзор 122 Управляемый напряжением генератор прямоугольных импульсов 228 Управляемый напряжением генератор треугольных импульсов 228 Управляемый напряжением источник напряжения 226 Управляемый напряжением источник тока 226 Управляемый напряжением синусоидальный источник 227 Управляемый током источник напряжения 227  [c.692]


Функциональная схема установки, представленная на рис. 1, состоит из намагничивающего устройства 3 с блоком питания 1, механизма угловых колебаний 6, измерительной 10 и опорной 7 катушек, усилителей измерительного 13 и опорного 8 каналов, генератора управляющих напряжений 11, измерителя отношения двух сигналов 9, регистрирующего устройства 12. Под будем понимать коэффициент передачи л-го ее узла. Работа установки заключается в следующем. Механизм угловых колебаний посредством генератора управляющих напряжений 11 сообщает оси 4 с закрепленными на ней испытуемым образцом и постоянным магнитом 5 угловые периодические колебания с частотой Q. Амплитуда угловых колебаний составляет примерно 0,5°.  [c.153]

Регулятор напряжения PH имеет контакты 5, которые удерживаются в замкнутом состоянии пружиной 2. На стальном сердечнике 4 намотана управляющая (шунтовая) обмотка 6 регулятора, включенная параллельно обмотке якоря генератора 9 и находящаяся под полным напряжением генератора. Следовательно, ток в обмотке реле и магнитное поЛе его сердечника пропорциональны напряжению генератора.  [c.104]

Четырехканальная аппаратура УД-4. На фиг. II. 1, а и б даны схемы измерительного канала и генератора четырехканальной аппаратуры УД-4, являющейся дальнейшим развитием аппаратуры УД-ЗМ [2], разработанной Институтом машиноведения и ЦКБ АН СССР. Входные цепи измерительных каналов аппаратуры рассчитаны для установки на измеряемой детали всех четырех плеч моста, что особенно важно при измерении на вращающихся деталях. Предусмотрена активная и реактивная балансировка моста с помощью мастичных потенциометров и дифференциального конденсатора. Симметричный вход с резонансным трансформатором позволяет значительно снизить уровень помех при измерениях на действующих машинах. Выходной фазочувствительный каскад на лампе 6Н8 обеспечивает одновременно ограничение выходного тока. Генератор несущей частоты 10 кгц выполнен по схеме со стабилизацией амплитуды сравнением переменного напряжения с хорошо стабилизированным постоянным напряжением. Введение управляющего напряжения непосредственно на сетку генераторной лампы обеспечивает устойчивую генерацию при малых амплитудах, что позволяет полу-  [c.96]

Тиристорами управляют с помощью электронной схемы. Управляющее напряжение постоянного тока снимается с резистора с переменным сопротивлением, подается в блок генератора пилообразного напряжения ГПН и сравнивается с пилообразным напряжением синхронным и синфазным с сетью. Резистор связан с командоконтроллером и величина его сопротивления зависит от положения рукоятки управ-  [c.162]


На фиг. 8 изображена блок-схема устройства, применявшегося для измерения адиабатических изменений температуры в звуковом поле. Генератор с частотой 1000 гц возбуждает громкоговоритель и подает управляющее напряжение на синхронный детектор. Преобразователи размещены в звуковом поле так, что угол а (см. фиг. 7) равен нулю. Передающий преобразователь возбуждается генератором с частотой 400 кгц. Этот же генератор дает опорный сигнал на фазометр. Переменное напряжение с частотой 1000 гц, получающееся на выходе фазометра, детектируется синхронным детектором и подается на измерительный прибор.  [c.91] Действие остаточного напряжения генератора вызывает протекание размагничивающего тока через обмотку возбуждения по цепи тока 61 — резистор Ц1 — обмотка возбуждения — точка В результате остаточное напряжение генератора снижается до значения, обеспечивающего возможность регулирования напряжения при максимальной скорости входа в торможение. В процессе торможения ток в обмотке возбуждения генератора определяется разностью напряжений управляемого выпрямителя и генератора. Перевод схемы в тяговый режим сопровождается исключением напряжения генератора из его цепи возбуждения при помощи тормозного переключателя и реле Р. При этом точки (21—61 замыкаются, точки 61—вг размыкаются, отключая резистор / / от управляемого выпрямителя.  [c.205]

На рис. 323 представлена принципиальная схема электроннолучевой установки. Последняя представляет собой устройство, с помощью которого получают узкие электронные пучки с большой плотностью энергии. Термоэлектронная эмиссия обеспечивается накалом вольфрамового катода ), заключенного в кольцеобразный формирующий электрод (3). Под ним расположен дисковый анод 4 с центральным отверстием. Электрод 3 предназначен для формирования пучка электронов, регулирования тока электронного луча 2 и его модуляции путем подачи импульсного управляющего напряжения от импульсного генератора. Высокое напряжение между катодом 1 и анодом 4 ускоряет электроны, а магнитное поле регулировочных катушек 5, питаемых постоянным током, направляет луч по оси пушки. Диафрагмой 6 луч формируется, а магнитной линзой 7 фокусируется на поверхности детали 8. С помощью отклоняющих катушек 9 луч можно перемещать по поверхности детали. Электронный луч может фокусироваться на площади диаметром до 0,001 см, чем достигается высокая удельная мощность [до (15—50)-10 Вт/см ]. Обрабатываемую деталь устанавливают на стол 10 и перемещают моторным приводом с равномерной скоростью,  [c.628]


Таким образом можно считать, что транзистор ТЗ представляет собой выключатель, управляемый напряжением вспомогательного генератора. Его контакты разомкнуты при напряжении менее 75 В и замкнуты при напряжении более 75 В.  [c.192]

Обмотка возбуждения отключается от батареи и разряжается через диод Д10. Регулирующий орган переходит в режим холостого хода, т. е. режим с наименьшим током возбуждения. Напряжение генератора уменьшается. Когда напряжение станет несколько меньше 75 В, стабилитрон ДЗ Д6) и транзисторы Т1, Т2, ТЗ закроются. Вновь появится ток в цепи управляющего электрода тиристора Т4 и начнет работать мультивибратор. Напряжение вспомогательного генератора начнет расти. Таким образом, в системе вспомогательный генератор — регулятор напряжения устанавливается колебательный режим с частотой, определяемой параметрами обмотки возбуждения. Частота этих колебаний (около 60 Гц) примерно на порядок ниже частоты автоколебаний мультивибратора.  [c.193]

Управляющее напряжение получается от того же генератора с помощью специального удвоителя частоты.  [c.198]

Схема с удвоенным напряжением. Дальнейшим развитием схемы с фильтровой емкостью является схема с удвоением напряжения на выходе (рис. V. 9, г). Накопительная рабочая емкость Ср через управляемые разрядники и искровой промежуток в жидкости заряжается от фильтровой емкости. Затем рабочая емкость Ср переключается так, что на искровой промежуток в жидкости действует сумма напряжений на рабочей и фильтровой емкости. При этом происходит пробой промежутка в жидкости и перезарядка рабочей емкости. Дальше процесс повторяется. Для обеспечения высокого к. п. д. зарядного контура фильтровая емкость должна быть в 15—20 раз больше накопительной. Рассматриваемая схема обладает всеми преимуществами схемы без удвоения напряжения на выходе, кроме того трансформатор и фильтровая емкость в ней рассчитаны на половину выходного напряжения генератора импульсов тока, что значительно уменьшает их вес и габариты. Коэффициент полезного действия схемы 90%. Обе схемы с фильтровой емкостью применяются в установках, использующих высокую частоту разрядов, до 30— 50 г/ , в технологических установках для очистки литья, дробления н термомеханической обработки.  [c.288]

Напряжение генератора регулируется изменением среднего значения тока возбуждения, которое зависит от времени включенного состояния тиристора Т4 в течение периода колебательного процесса. Форма напряжения на обмотке ОВ показана на рис. 8.9, в. Диоды Д8, Д9, Д13, Д16 предназначены для защиты переходов управляющий электрод — катод тиристоров Т4 и Т5 от обратных напряжений, возникающих при перезаряде конденсатора С2. Диод Д8 также защищает эмиттер-коллекторный переход транзистора ТЗ и переход база — коллектор Т2. Диод Д7 уменьшает токи утечки Т2. Диоды Д11, Д12 (отсекающие) предотвращают самопроизвольные автоколебания. Дроссели Др1 и Др2 защищают тиристоры от коммутационных импульсов. Цепочки кО— С4 и Й8— СЗ повышают помехоустойчивость регуляторов.  [c.176]

Синхронизирующий трансформатор предназначен для формирования сигнала, пропорционального частоте напряжения генератора ГСМ, управляющего работой блока управления возбуждением генератора ген. и сигнала и,., пропорционального линейному напряжению генератора ГСН, поступающему в блок защиты (на рис. 12.3 не показан).  [c.281]

При увеличении тока генератора и м. д. о. управляющей обмотки ток возбуждения и напряжение генератора будут вновь снижаться по характеристике амплистата. Этот процесс продолжается до тех пор, пока рабочая точка опять не вернется примерно в А, где произойдет ограничение тока.  [c.193]

I мВт. Частотная модуляция поднесущей и ее демодуляция могут осуществляться ггосредством стандартного управляемого напряжением генератора, выполненного на интегральных схемах. Это устройство могло бы заменить индуктивную рамку, которая часто устанавливается в кинотеатрах и лекционных залах для удобства тех, кто пользуется слуховыми аппаратами. И вновь цена и удобство эксплуатации будут определяющими критериями использования такой системы. Кроме того. весьма важно потребление энергии приемником, который должен питаться от батареек.  [c.422]

При непрерывном управлении в качестве исполнительного двигателя применяется обычно двигатель ностоялного тока независимого возбуждения, получающий питание от отдельного генератора постоянного тока или управляемого ионного преобразователя. Напряжение генератора или преобразователя автоматически регулируется в широких пределах, для чего используются электро-машинные, магнитные, электронные или другие усилители и регуляторы соответственно регулируется скорость исполнительного двигателя. Во всех случаях широко используются жесткие и гибкие обратные связи.  [c.549]

Принцип действия электродинамических возбудителей переменного тока хорошо известен. Он основан на взаимодействии подвижной катушки с постоянным магнитным полем. Развиваемая сила пропорциональна ампер-виткам подвижной катушки и индукции магнитного поля в рабочем зазоре магаито-привода. Для создания магнитного поля используются постоянные магниты или электромагниты. Подвижная катушка вибровозбудителя центрируется с помощью пружинных шайб. Электродинамические вибровозбудители используются в сочетании с усилителями мощности, которые преобразуют управляющее напряжение от генератора в напряжении на обмотке подвижной катушки. Вибровозбудитель, усилитель мощности и генератор образуют систему возбуждения колебаний.  [c.379]

Схема прибора дана на рис. 150. Прибор состоит из привода и измерительного устройства. К приводу относится однофазный электродвигатель 2 (75 вт 50 гц 6000 об мин), вал ротора которого выступает из корпуса. На верхнем его конце закреплен ротор управляющего вспомогательного генератора 1 с цилиндрическим восьмиполюсным постоянным магнитом (четыре пары полюсов). В статорной обмотке генератора (36 в, 3 вт) индуктируется переменное напряжение (четыре периода на каждый оборот двигателя). Скорость вращения устрой-обеспечивается подключением к индуктированному  [c.246]


Двухканальный источник питания состоит из блока управления, блока высокого напряжения, генератора наносекундных импульсов и управляющего компьютера. Блоки установлены и закреплены в единой стойке. Блок управления содержит микропроцессорную плату, наносекундные драйверы вакуумных ламп и служит источником напряжения вторых сеток ламп, драйверов, накалов катодов ламп и вентиляторов охлаждения. Блок высокого напряжения предназначен для преобразования переменного трехфазного сетевого напряжения в постоянное стабилизированное с амплитудой до 20 кВ, питающее аноды ламп ГМИ-29-Б блока генератора наносекундных импульсов. Рабочее напряжение на лампах равно 18 кВ. Двухканальный блок генератора наносекундных импульсов формирует высоковольтные наносекундные (гимп импульсы накачки каналов излучателя —  [c.276]

Аппарат для испытания изоляции типа SIP-010 (ГДР) позволяет выполнять испытания постоянным, переменным и импульсными напряжениями. Схема аппарата приведена на рис. 29.53. Напряжение от сети через регулируемый автотрансформатор Т1 подается на повышающий травнсформатор Т4 и далее либо непосредственно на выход переменного напряжения, либо через выпрямитель с удвоением напряжения VDJ, VD2, С1, С2) на выход постоянного напряжения. Измерение выходного напряжения осуществляется при помощи резистивных делителей цифровым вольтметром kV. Для получения импульсных напряжений служат трансформаторы Т2 и 73 и схема запуска, управляемая от генератора G или внешним импульсом. Для измерения импульсных напряжений в приборе имеется пиковый киловольтметр. В аппарате предусмотрены автоматическое отключение напряжения при пробое и световая и звуковая сигнализация. Аппарат позволяет получать следующие значения напряжения переменного от 0,5 до 5 кВ, постоянного от 2 до 10 кВ, им-  [c.395]

Тиристорами управляют с помощью электронной схемы. Управляющее напряжение постоянного тока снимается с резистора с переменным сопротивлением, подается в блок генератора пилообразного напряжения ГПН и сравнивается с пилообразным напряжением синхронным и синфазным с сетью. Резистор связан с командокон-троллером, и величина его сопротивления зависит от положения рукоятки управления. При установке рукоятки управления в одно из положений вправо (влево) в результате отклонения напряжения пилообразной формы относительно напряжения управления появляется импульс, длительность которого зависит от значения напряжения управления, т. е. от положения, в которое установлена рукоятка управления. Этот импульс поступает в блок формирования импульса ФИ, в котором происходит его предварительное усиление и преобразование в импульс соответствующей формы. Преобразованный импульс поступает в блок усиления мощности импульсов У МИ, где усиливается до значений, необходимых для надежного управления тиристорами, после чего поступает на управляющие электроды тиристоров. При этом открыты и управляются тиристоры VI — У6, тиристоры У7 и У8 заперты и электродвигатель М1 работает в двигательном режиме.  [c.394]

По характеристике холостого хода генератора, показывающей зависимость необходимого числа ампер-витков возбуждения при разных значениях напряжения генератора, определяем величину напряжения возбуждения Пд = 159 в, соответствующего Е = = 231 в. По характеристике электромашинного усилителя = = 5Л1У = 1 можно, задавшись Пд = 159 в, найти суммарные ампер-витки ЭМУ /со = 25 а-в. При вращении двигателя с номинальной скоростью на управляющую обмотку ЭМУ нужно подать эталонное напряжение, равное напряжению тахогенератора.  [c.459]

Примером прерывистого позиционного регулирования является регулирование тяговых электродвигателей путем ослабления магнитного потока возбуждения. Реле, управляющее переходами, воспринимает сигналы по току и по напряжению генератора непрерывно, но действует лишь при определенных сочетаниях этих координат для включения катушек контакторов Ш при большом значении U и малом / и для выключения этих контакторов при определенном обратном сочетании i/ и /. Вибрационный режим характерен для контактных регуляторов напряжения впомогательного генератора (см. гл. 5).  [c.23]

При исключении балластного резистора из цепи возбуждения электродвигателей схема оборудуется устройством реализации жесткой обратной связи и размагничивания синхронного генератора. В этом случае непосредственно включается выпрямленное напряжение генератора ((Уду) в цепь его возбуждения (рис. 164). Схема применена на тепловозах 2ТЭ116 М и 2ТЭ121. При торможении цепь возбуждения генератора размыкается контактами тормозного переключателя П (точки 01,61), а контактами Т параллельно управляемому выпрямителю УВВ подключается резистор Н1, реле Р также получает питание. Замыкающие контакты реле Р подключают выпрямленное напряжение генератора к собственной обмотке возбуждения, следовательно, вводят выходное напряжение генератора в цепь его возбуждения.  [c.205]

ВП1— ВП6 — вибропреобразователи У — усилитель АД — амплитудный детектор СД1 — синхронный детектор для измерения амплитуды ГОН — генератор опорного напряжения ФР — фазорегулятор ФУН и ФУН2 — формирователи управляющего напряжения СД2 — синхронныП детектор для измерения сдвига фазы М — модулятор УМ — усилитель мощности Д — асинхронный двигатель Ч — частотомер СЛ — сигнальная лампа указателя перегрузки  [c.86]

I — генератор 2 — зонды 3 — удвоитель частоты 4 — управляющее напряжение 5 — фильтр для 2-й гармоники 6 — селективный усилитель 7 — фазоуправляемый выпрямитель.  [c.198]

В процессе разгона тепловоза магнитный регулятор автоматически увеличивает напряжение генератора, компенсируя возрастающую противо-э.д.с. тяговых двигателей. Это объясняется увеличением выходного тока трансформатора постоянного напряжения ТПН, а вместе с ним и падения напряжения на резисторе СБТН (см. рис. 28). В точке 3 внешней характеристики генератора оно становится равным падению напрял[c.64]

По мере увеличения скорости тепловоза и увеличения напряжения генератора магнитный регулятор будет поддерживать мень-mn. i ток генератора. Внешняя характеристика генератора изобразится наклонной прямой БВ. При работе на этом участке ограничивается мощность генератора. Одновременно перераспределяются составляющие токи управляющей обмотки алшлнстата возбуждения, увеличивается часть, поступающая от ТПН, и уменьшается — от ТПТ, а сумма этих токов в управляющей обмотке остается примерно постоянной.  [c.64]

В исполнительный орган входят возбудитель СВ в виде однофазного генератора переменного тока и управляемый выпрямитель возбуждения УВВ (см. гл. I). Управляющий орган МПР возбуждения состоит из блока управления выпрямителем БУВ и селективного узла СУ, в который поступают сигналы от датчиков по току нагрузки генератора — от трансформаторов ТПТ1 и ТПТ2 по напряжению генератора — от трансформатора ТПН по нагрузке дизеля — от индуктивного датчика ИЦ и сигнал уставки — от блока задания возбуждения БЗВ.  [c.79]


После этих операций изменением тока регулировочной обмотки алшли-стата устанавливают максимально ограничиваемое напряжение генератора 700—750 В. При этом ток возбуждения генератора должен быть 110 — 115 А, независимого возбуждения возбудителя — 7 А, управляющей обмотки амплистата — 1,3 А.  [c.435]

Система регулирования напряжения генератора преобразователя. Предназначена поддерживать постоянное напряжение на зажимах генератора. Обмотка возбуждения генератора АМ—Г (рис. 281) в нормальном режиме получает питание от обмотки статора генератора по проводам 81—83 через предохранители Пр44—Пр46, диоды Д8—Д11 и тиристор Тт1. Если генератор не вращается и напряжения 220 В нет, то обмотка АМ—Г получает питание от цепей 110 В через токоограничивающий резистор R11. При запуске преобразователя по мере увеличения частоты вращения напряжение на тиристоре Тт1 и на его управляющем электроде, подаваемое по цепи 73Ж—р-контакт PH Г—Д9—Д8—Р13, увеличивается.  [c.329]

Если напряжение генератора увеличивается, то ток начинает протекать от в к б, т. е. выход ТПН подключается к управляющей обмотке. Падение напряжения на СБТН и потенциал точки в растут с увеличением тока выхода ТПН только до момента подключения ТПН к обмотке, т. е. в дальнейшем падение напряжения на СБТН остается неизменным и равным падению напряжения на управляющей обмотке ОУ, а также на СБТТ. Чтобы поддержать такое равенство, необходимо уменьшить ток, поступающий в обмотку ОУ от ТПТ, что может произойти только при уменьшении тока генератора. Следовательно, ограничение в точке Б заканчивается. С ростом напряжения генератора ток его уменьшается в той мере, в какой увеличивается напряжение. За счет этого на участке БВ получается прямолинейная наклонная внешняя характеристика генератора и его мощность в диапазоне токов от Б до В поддерживается примерно постоянной.  [c.195]

Система возбуждения СГ включает в себя БУВ — блок управления возбуждения (тиристорами) УВВ — управляемый выпрямитель возбуждения (тиристорный мост), нагрузкой которого является обмотка возбуждения тягового синхронного генератора ОВГ СВ — синхронный возбудитель и СУ — селективный узел, в котором формируется управляюший импульс в зависимости от тока и напряжения генератора СГ, частоты врашения вала дизеля п и сигнала от индуктивного датчика ИД. Блок управления в свою очередь состоит из П — статического преобразователя МУ — магнитного усилителя с внутренней обратной связью, выполняющего роль фазосдвигающего устройства БГ1, БГ2— двух блокинг-генераторов, вырабатывающих управляющие импульсы для тиристоров. Чтобы синхронный генератор имел требуемую внешнюю характеристику, должно автоматически изменяться по определенному закону его возбуждение.  [c.197]

Напряжение генератора регулируется изменением среднего значения тока возбуждения, которое зависит от времени включенного состояния тиристора Т4 в течение периода колебательногв процесса. Диоды Д8, Д9, Д13, Д16 предназначены для защиты переходов управляющий электрод — катод тиристоров Т4 и Т5 от обратных напряжений, возникающих при перезаряде конденсатора С2. Диод Д8 также защищает эмиттер-коллекторный переход транзистора ТЗ и переход база — коллектор Т2.  [c.169]

Трансформатор постоянного напряжения имеет подмагничива-юшую (управляющую) обмотку, включенную последовательно с добавочным резистором на зажимы якоря тягового генератора. Ток в ней пропорционален напряжению генератора. По закону равен. за ампер-витков ток выхода трансформатора оказывается также пропорциональным напряжению генератора. Трансформатор постоянного тока не имеет специальной подмагничивающей об-глотки ее роль выполняют кабели силовой цепи, пропущенные через окно магнитопровода трансформатора. Таким образом, выходной ток трансформатора пропорционален току тягового генератора.  [c.189]

При дальнейшем увеличении тока генератора и уменьшении суммарной м. д. с. подмагничивания (участок ГВ) ток возбуждения и напряжение генератора резко снижаются. В точке В суммарная м. д. с. подмагничивания равна нулю, т. е. м. д. с. управляющей обмотки ОУ равна м. д. с. задающей обмотки 03. Далее м. д. с. управляющей обмотки ОУ становится больше обмоткп 03 и суммарная м. д. с. подмагничивания меняет направление. В точке А (где м. д. с. управляющей обмоткн больше задающей на 50 А) ток возбуждения генератора составит всего 10 А. В этом случае напряжение генератора становится настолько малым, что при протекающем максимальном токе оно полностью падает на сопротивления якорей обмоток главных и добавочных полюсов неподвижных электродвигателей, а также кабелей силовой цепи. Дальнейшее возрастание тока становится невозможным — происходит его ограничение. Магнитодвижущая сила управляющей обмотки в точке А равна 60 А, что соответствует току генератора 6500. А. Таким образом, от точки Б до точки А на протяжении рабочей части характеристики амплистата ток генератора увели-.чился дополнительно на 6500—  [c.191]


873482 – Рентгеновский генератор — PatentDB.ru

Рентгеновский генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВ ЕтЕНИЯ “” ” ”

K АВТОРСКОМУ Сви НВЛЬСТВУ

Союз Советсннк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-еу(22) Заявлено 110380 (21) 2891233/18-25 с присоединением заявки М— (23) ПриоритетОпублмковано 151081. бюллетень М 38

Аата опубликования описания 1510 81 (51)М. Кл

Н 05 С 1/32

Государствеяяы1 конятет

СССР яо дмаи «зобретеияй я открытмя (53) УДК 621 ° 38б . (088. 8) (72) Aatep изобретения СОСО,. „

A.A. Вахрушев E (t

Московский ордена Трудового Красного Знамени государственный научно-исследовательский рентгено-радиологический институт (73) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКИЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к рентгено технике, а более конкретно к схемам питания рентгенодиагностических аппаратов.

Известны Рентгеновские генераторы, содержащие трехфазный трансформатор с первичными и вторичными обмотками, к последним из которых подключен высоковольтнып выпрямитель и рентгеновский излучатель P1 ).

Эти генераторы не содержат средств стабилизации анодного напряжения, что ухудшает их использование в рентгенодиагностических аппаратах современного уровня, содержащих усилители иэображения.

Известны рентгеновские генераторы, содержащие трехфазный трансформатор с первичныии и вторичными обмотка чи, высоковольтный трехфазный выпрямитель, рентгеновский излучатель и стабилизатор напряжения 2 .

Недостатком указанного генератора является его конструктивная сложность, связанная с тем, что стабилизатор включает высоковольтные элемен- ты, включаемые в цепь вторичной обмотки трехфазного трансформатора.

Наиболее близким к предлагаемому является Рентгеновский генератор,, содержащий трехфазный трансформатор с первичными и вторичными обмотками, первый трехфазный выпрямитель, подсоединенный к первичным обмоткам трансформатора, схему управления, подключенную к первому трехфаэному выпрямителю, второй трехфазный выпрямитель, подключенный к вторичным

О обмоткам трансформатора, и рентгеновский излучатель, подключенный к второму трехфазноиу выпрямителю. B этом генераторе управление осуществляется на стороне низкого напряжения, что позволяет упростить и удешевить ге1S нератор в целом $3).

Недостатком известного генератора является отсутствие средств стабилизации анодного напряжения рентгеновского излучателя, что ограничивает

20 воэможности регулирования анодного напряжения.

Цель изобретения – расширение возможности регулирования анодного напряжения беэ усложнения высоковольтной схемы генератора.

Поставленная цель достигается тем,. что в рентгеновский генератор, содержащий трехфазный главный трансформатор с первичными и вторичными

30 обмотками, первый трехфазный выпря873482 митель, подключенный к первичным обмоткам трансформатора, схему управления, подключенную к первому трехфазному выпрямителю, второй трехфазный выпрямитель, подключенный к вторичным обмоткам трансформатора, рентгеновский излучатель, подключенный к второму трехфазному выпрямителю, введен стабилизатор напряжения, подключенный к первому трехфаэному выпрямителю,,причем схема соединения первичных обмоток трансформатора, первого трехфазного выпрямителя и стабилизатора электрически эквивалентна схеме соединения вторичных обмоток трансформатора, второго трехфазного выпрямителя и рентгеновской трубки.

На чертеже схематически изображен генератор.

Рентгеновский генератор содержит трехфазный повышающий трансформатор 1 с первичными обмотками 2 и вторичными обмотками 3. К первичным обмоткам 2 трехфазного трансформатора 1 подключен первый трехфазный выпрямитель 4, соединенный со стабилизатором напряжения 5. Вторичные обмотки

3 трехфазного трансформатора 1 подключены к высоковольтному второму трехфазному выпрямителю 6, который соединен с рентгеновским излучателем 7. Первичные обмотки 2, первый трехфазный выпрямитель 4 и стабилизатор 5 соединены по схеме, электрически эквивалентной схеме соединения вторичных обмоток 3, второго трехфазного выпрямителя 6 и рентгеновского излучателя 7. Стабилизатор напря-. жения 5 предпочтительно выполнен в виде набора сопротивлений, коммутируемах с помощью тиристоров.

В генераторе стабилизация напряжения производится на низкопотенциальной стороне, что позволяет сохранить все преимущества известного генератора. Полная симметричность электрических схем на низкопотенциальной и высокопотенциальной.сторо. нах генератора обеспечивает высокую степень стабилизации анодного напряжения на рентгеновском излучателе ва счет возможности гибкого выбора электрических параметров, которые играют роль с точки зрения осуществления процесса стабилизации, для каждого иэ элементов, входящего в симметричные схемы. управление генератором и его стабилизатором напряжения производится за счет систеьн слежения за напряжением на низкопотенциальной стороне и система уставок генератора (не показаны).

Данная конструкция обеспечивает гибкость стабилизации. Изобретение может найти широкое применение в рентгенодиагностических аппаратах со стабилизацией анодного напряжения. формула изобретения

Рентгеновский генератор, содержащий трехфазный главный трансформатор с первичными и вторичными обмотками, первый трехфазQQ ный выпрямитель, подключенный к первичным обмоткам трансформатора, схему управления, подключенную к первому трехфазнбму выпрямите« лю, второй трехфазный выпрямитель, подключенный к вторичным обмоткам трансформатора, рентгеновский излучатель, подключенный к второму трех-—

Фазному выпрямителю, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения возможностей регулирования анодного напряжения беэ усложнения высо ковольтной схема генератора, в него введен стабилизатор напряжения,, под-. ключенный к первому трехфаэному выпрямителю,. причем схема соединения

35 первичных, обмоток трансформатора, первого трехфазного выпрямителя и стабилизатора электрически эквивалентна схеме соединения вторичных обмоток трехфазного трансформатора, вто4О рого трехфазного выпрямителя и рентгеновской трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Байза К. и др. Рентгенотехни45 ка АН ВенгРии. Будапешт, 1973, с. 60-64.

2. Шмелев В.К. Рентгеновские аппараты. М., “Энергия”, 1973, с. 170-173 °

3. Kuntke A. Semi-conductor conmonents In Х-гау engineering uMedicamundi”. 1966, ч.11, 9 ..4, р. 13914 2 (прототип ).

873482

Составитель К. Кононов

Редактор Т..Веселова техред T.Ìàòî÷êà, Корректор С. Шекмар

° (А

Заказ 9081/87 . Тирак 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП “Патент”, г. Уигород, ул. Проектная, 4

   

автореферат диссертации по электронике, 05.27.01, диссертация на тему:Моделирование электрических характеристик СВЧ-генераторов с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе

Автореферат диссертации по теме “Моделирование электрических характеристик СВЧ-генераторов с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе”

На правах рукописи

МАЗЕЕВ Евгений Валентинович

4852524

МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЧ-ГЕНЕРАТОРОВ С ВНУТРЕННЕЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ НА БИПОЛЯРНОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Специальность 05.27.01 – Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов – 2011

4852524

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет»

доктор технических наук, профессор Сивяков Борис Константинович

доктор физико-математических наук, профессор Игнатьев Александр Анатольевич

доктор технических наук Львов Алексей Арленович

Ведущая организация ЗАО «НПЦ «Алмаз-Фазотрон», г. Саратов

Защита состоится « 23 » июня 2011 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.01 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет», корп.уЛ Димитрюк А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. СВЧ-транзисторные генераторы нашли широкое применение в современной радиоэлектронной технике. При их разработке изготовлению экспериментальных образцов предшествует этап схемотехнического проектирования, на котором с использованием математических моделей проводится анализ возможных вариантов конструкции и выбирается вариант,, подлежащий реализации. Это способствует сокращению материальных затрат на разработку и сроков ее проведения.

Вопросы моделирования транзисторных генераторов низкочастотного и высокочастотного диапазонов рассматривались в работах Челнокова О.Л., Богачева В.М., Хотунцева Ю.Л. и др. Такие генераторы строятся по трехточечной схеме, в которой реализуется внешняя обратная связь, и в их состав входят элементы с сосредоточенными параметрами.

Пассивные элементы СВЧ-транзисторных генераторов, как правило, выполняются отрезками микрополосковой линии (МПЛ) и используется внутренняя обратная связь, при которой упрощается конструкция устройства. Кроме того, при внутренней обратной связи сокращается ее электрическая длина, что является важным условием для работы генератора с перестройкой частоты. Моделированию СВЧ-транзисторных генераторов с внутренней обратной связью посвящен ряд работ (Фартушнов С.А., Фур-саев М.А., Горбачев Д.М., СгеЬепшкоу А.У.). В них основное внимание уделено определению параметров электрического режима работы транзистора в составе генератора и параметров электрических цепей, при которых достигаются требуемые выходные параметры устройства. Такой режим принято называть номинальным. Однако при серийном производстве и эксплуатации номинальный режим и условия его обеспечения не всегда могут быть выдержаны. Поэтому на этапе проектирования необходимо проводить оценку работоспособности генератора в режимах, отличающихся от номинального, что требует решения задачи моделирования его электрических характеристик. Такая задача ранее не рассматривалась.

При разработке СВЧ-генератора с перестройкой частоты ранее использовалась линейная модель транзистора (КНсИег 1, Л^сЬуаг А.), что не позволяло определять уровень выходной мощности и характер ее изменения в диапазоне перестройки. Определение этих данных СВЧ-генератора с перестройкой частоты должно базироваться на нелинейной модели транзистора.

Таким образом, для повышения эффективности проектирования СВЧ-транзисторных генераторов представляется актуальным продолжение работ в направлении создания методик и алгоритмов моделирования электрических характеристик этих устройств.

Целью диссертации является создание методик и алгоритмов моделирования и анализа электрических характеристик СВЧ-генераторов с внутрен-

ней обратной связью на биполярном транзисторе, предназначенных для работы как на фиксированной частоте, так и с перестройкой частоты.

Задачи исследования:

1. Определение принципов моделирования электрических характеристик СВЧ-транзисторного генератора с внутренней обратной связью.

2. Разработка методик и алгоритмов моделирования электрических характеристик СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе, работающем в недонапряженном режиме с отсечкой тока, позволяющего проводить анализ работы этого устройства при изменении питающего напряжения и параметров нагрузки.

3. Нахождение условий, ограничивающих работу СВЧ-транзисторного генератора с внутренней обратной связью при изменении параметров нагрузки на его выходе.

4. Создание методики и алгоритма моделирования СВЧ-транзисторного генератора с перестройкой частоты на базе нелинейной модели транзистора, обеспечивающих определение величины выходной мощности и ее изменение при перестройке частоты.

5. Экспериментальная проверка результатов моделирования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Построена модель СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе, обеспечивающая проведение расчета и анализа его выходных параметров при изменении параметров электрического режима.

2. Разработаны методики и алгоритмы расчета электрических характеристик СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе, позволяющие определить зависимости выходных параметров, в том числе генерируемой частоты, от величин параметров элементов цепи постоянного тока и нагрузки на выходе устройства.

3. Показано, что при увеличении модуля коэффициента отражения нагрузки на выходе СВЧ-транзисторного генератора с внутренней обратной связью увеличивается интервал изменения генерируемой частоты при изменении фазы этого коэффициента, а увеличение добротности колебательной системы сопровождается уменьшением интервала изменения частоты при изменении как питающего напряжения, так и фазы коэффициента отражения нагрузки (при фиксированном значении модуля этого коэффициента).

4. Разработаны методика и алгоритм моделирования СВЧ-генератора с перестройкой частоты на биполярном транзисторе, позволяющая определить границы диапазона перестройки, а также уровень выходной мощности и ее изменение при перестройке частоты.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обосновывается применением методов моделирования и расчетов, апробированных в современной технике СВЧ, соответствием применяемого математического аппарата классу задач, решаемых теорией электрических

цепей, экспериментальным подтверждением результатов проведенного моделирования.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1. Методики и алгоритмы моделирования электрических характеристик СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе, работающем в недонапряженном режиме с отсечкой тока, обеспечивающие проведение анализа его работы при изменении параметров элементов цепей постоянного тока и нагрузки на его выходе.

2. Методика решения задачи расчета выходных параметров СВЧ-транзисторного генератора с внутренней обратной связью, в котором определяемым является один из параметров электрического режима устройства (например, напряжение источника постоянного питания или проводимость нагрузки на выходе устройства), а задаваемым – генерируемая частота.

3. Результаты анализа зависимостей выходных параметров СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе от величин питающих напряжений и параметров нагрузки на выходе устройства.

4. Алгоритм расчета электрических характеристик СВЧ-генератора на биполярном транзисторе с варакторной перестройкой частоты, позволяющая прогнозировать ширину диапазона перестройки, выработать требования, предъявляемые к колебательной системе и цепи на выходе транзистора, при которых обеспечивается этот диапазон перестройки частоты, а также определить уровень выходной мощности и ее изменение при перестройки частоты.

Практическую значимость имеют:

– разработанные алгоритмы расчета зависимостей величин выходных параметров СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе от напряжений источников постоянного питания, который необходимо проводить на этапе схемотехнического проектирования для оценки работоспособности таких устройств при напряжениях этих источников, отличающихся от номинальных;

– результаты анализа зависимости выходных параметров СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе от параметров цепи на его выходе, позволяющие выработать требования, предъявляемые к выходной ферритовой развязке, используемой в этом устройстве;

– разработанная методика расчета электрических характеристик СВЧ-генератора с перестройкой частоты на биполярном транзисторе, позволяющая определить ширину диапазона перестройки и величину выходной мощности, которая может быть использована при проектировании таких устройств.

Апробация работы. Материалы, изложенные в диссертации, докладывались на международных научно-технических конференциях «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Саратов, 2008, 2010, Новосибирск, 2010) и научной конференции «Электроника и вакуумная техника: приборы и устройства, технология и материалы» (Саратов, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка используемой литературы. Ее объем 113 страниц, 47 рисунков, 52 наименования цитируемых источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулированы ее цель, научная новизна, а также положения и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе излагаются основы моделирования электрических характеристик СВЧ-транзисторного генератора с внутренней обратной связью, основными элементами которого, кроме транзистора, являются колебательная система, включенная на его входе, и выходной трансформатор связи. Схема, иллюстрирующая принцип построения такого генератора, приведена на рис. 1. Обратная связь в нем формируется за счет переотражения ВЧ сигнала между выходным трансформатором связи и колебательной системой, которой определяется генерируемая частота.

Рис. 1. Эквивалентная схема СВЧ-транзисторного генератора с внутренней обратной связью (1 — транзистор, 2 – колебательная система, 3 – выходной трансформатор связи, 4 – нагрузка)

Моделирование электрических характеристик СВЧ-транзисторного генератора предполагает самосогласованное совместное решение системы следующих уравнений:

– уравнений условия стационарного режима генератора;

– уравнений математической модели транзистора, используемого в генераторе;

– уравнений, определяющих значения проводимостей колебательной системы и цепи на выходе транзистора.

6

Введение последних из этих уравнений в состав решаемой системы уравнений обеспечивает моделирование электрических характеристик генератора.

При использовании метода эквивалентных двухполюсников, при котором пассивным двухполюсником является колебательная система, а активным – вход транзистора, условие стационарного режима генератора записывается в виде

Хвх + Хкс = О,

где Хвх = Свх + ]Ввх – входная проводимость транзистора, Укс = Скс + ]ВКС- проводимость колебательной системы.

В составе генератора транзистор работает в нелинейном режиме. Поэтому величина входной проводимости транзистора, зависящая не только от проводимости цепи на его выходе У„ = С„ + ]В|„ но и от параметров электрического режима прибора, определяется с использованием его математической модели.

Если в генераторе не осуществляется перестройка частоты, ее величина при изменении электрического режима изменяется незначительно. Это позволяет при моделировании таких генераторов колебательную систему представлять в виде ЬС-контура, а для расчета ее проводимости использовать соотношение

ГР

где – добротность колебательной системы, fp – ее резонансная частота.

Проводимость цепи на выходе транзистора У„ может быть определена как входная проводимость пассивного четырехполюсника, на выходе которого подключена внешняя нагрузка, характеризующаяся величиной коэффициента отражения.

В диссертации рассматривается СВЧ-генератор на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общей базой и работающем в недонапря-женном режиме с отсечкой тока, который характеризуется пониженным уровнем шумов. Электрические параметры транзистора рассчитываются с использованием кусочно-квазилинейной модели, которая является частным случаем модели Эберса-Молла. Используемая модель вполне адекватно отражает основные нелинейные свойства транзистора, работающего в недонапряженном режиме с отсечкой тока. Ее аналитические уравнения позволяют проводить расчеты с малыми затратами машинного времени.

Кусочно-квазилинейная модель биполярного транзистора строится на базе эквивалентной схемы, приведенной на рис.2, которой учитывается подключение к прибору в составе генератора со стороны входа колебательной системы, а со стороны выхода – нагрузки. Ключи в этой схеме от-

ражают пребывание транзистора в течение одного периода в открытом и закрытом состояниях.

В схеме приняты следующие обозначения:

I

2э= гэ + .¡соЬэ – комплексное сопротивление эмиттерного электрода;

2б = гб + jcoLб – комплексное суммарное сопротивление базового электрода и базового слоя транзистора;

= гк + ]соЬ,- – комплексное сопротивление коллекторного электрода;

гэ – сопротивление эмиттерного перехода, усредненного за время его пребывания в открытом состоянии;

СдЭ – диффузионная емкость эмиттерного перехода;

Сэ – барьерная емкость эмиттерного перехода;

1КГ – источник тока, обусловленного частью эмиттерного тока, прошедшего через базовый слой к коллектору;

Ск – барьерная емкость коллекторного перехода, усредненная за период.

Рис.2. Эквивалентная схема СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе, работающем в недонапряженном режиме с отсечкой тока

Транзистор рассматривается как активный четырехполюсник. Теория электрических цепей и гармонический анализ позволяют связать действующие значения первых гармоник входных и выходных напряжений и токов системой двух уравнений с коэффициентами 2-типа. При этом учитывается, что первая гармоника соответствует генерируемой частоте, на которую настроена колебательная система. Соотношения Ъ-коэффициентов имеют вид

2ц – 2Э + + 2ЭП

Ъ.п — 2.6′ -21 -б +

Ж22 = + 2.1- +

]й)Ск

где 2эП – комплексное сопротивление эмиггерного перехода транзистора, усредненного за период, величина которого является функцией амплитуды напряжения на этом переходе в открытом состоянии 11от;

У1 – коэффициент, характеризующий уровень первой гармоники напряжения открытого эмиттерного перехода;

V – параметр, характеризующий время жизни рабочих носителей заряда в базовом слое;

а -коэффициент передачи эмиттерного тока в коллекторную цепь.

Амплитуда напряжения открытого эмиттерного перехода транзистора иот в кусочно-квазилинейной модели используется в качестве параметра электрического режима прибора.21)

где 2„ – сопротивление цепи на выходе прибора.

Вторая глава посвящена разработке методик и алгоритмов моделирования электрических характеристик СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе, а также исследованию зависимости электрических параметров генератора от значений параметров элементов цепей постоянного тока и нагрузки. Расчеты проводятся в предположении использования в генераторе биполярного транзистора типа КТ919А, работающего в режиме класса С. Генерируемая частота 1 ГГц.

Моделирование зависимости выходных электрических параметров СВЧ-генератора от напряжений источников постоянного питания прово-

9

дилось на базе разработанного алгоритма, использующего методику последовательных приближений. При этом исходными данными являются значения параметров генератора в номинальном режиме работы, а искомыми – значения выходных параметров при напряжениях, отличающихся от номинального. Такой подход позволяет получить быструю сходимость результатов расчета.

Рис.3. Расчетные зависимости генерируемой частоты (а), выходной мощности генератора и постоянного эмиттерного тока транзистора (б) от напряжения источника постоянного питания

На рис. 3 приведены данные расчета зависимости генерируемой частоты, выходной мощности генератора и постоянного эмиттерного тока транзистора от напряжения источника постоянного питания. Величины изменения генерируемой частоты и напряжения нормированы к величинам этих параметров в номинальном режиме. Как видно из рис. 3,а, значение электронного смещения частоты уменьшается при увеличении добротности колебательной системы. Величины выходной мощности генератора и постоянного эмиттерного тока транзистора практически не зависят от ее добротности.

В связи с тем, что работа СВЧ-транзисторных генераторов весьма критична к нагрузке, использование методики последовательных приближений для определения зависимостей его выходных параметров от параметров нагрузки оказывается нерациональной. Поэтому для решения задачи моделирования СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе предлагается иная методика. В соответствии с ней задаваемым параметром является генерируемая частота, а определяемым -проводимость нагрузки. На базе этой методики в диссертации разработан алгоритм расчета зависимости от амплитуды напряжения открытого эмиттерного перехода транзистора следующих параметров: проводимости нагрузок как на выходе прибора, так и на выходе генератора, а также модуля

коэффициента отражения внешней нагрузки, при которых обеспечивается работа устройства с задаваемой частотой, и выходной мощности.

Рис. 4. Расчетные зависимости активной (а) и реактивной (б) проводимости нагрузки на выходе генератора, а также его выходной мощности (в) от амплитуды напряжения открытого эмиттерного перехода транзистора, при котором обеспечивается работа устройства,

для ряда значений генерируемой частоты (1 -/ = 0,996ГГц, 2 -/= 0,998 ГГц, 3 -/= 1,0ГГц, 4 -/= 1,002 ГГц, 5-f- 1,004 ГГц) На рис. 4, 5 приведены результаты расчета при величине добротности колебательной системы, равной 185, и топологии выходного трансформатора связи, обеспечивающим согласование выхода генератора с внешним ВЧ трактом на частоте 1 ГГц. Значения компонент проводимости нагрузки на выходе генератора отнесены к значению волновой проводимости выходного ВЧ тракта (0,02 См). Данные на рис.4 дают информацию о возможных комбинациях параметров, при которых может работать генератор. Конкретная комбинация этих параметров определяется величиной модуля коэффициента отражения нагрузки на выходе генератора, что иллюстрируется построением на рис.5.

С этой целью на рис.5 проведена пунктиром горизонтальная прямая, соответствующая фиксированному значению модуля коэффициента отра-

11

жения нагрузки Г0. Она пересекает кривую зависимости для частоты 1 ГГц в двух точках и только касается таких кривых для частот 0,998 и 1,002 ГГц. Это значит, что при изменении фазы коэффициента отражения нагрузки с

модулем Г0 изменяются амплитуда напряжения открытого эмиттерного перехода транзистора и генерируемая частота (в интервалах иот1 – иот2 и 0,998 – 1,002 ГГц соответственно). При этом изменение фазы коэффициента отражения может происходить в ограниченном интервале. На частоте 1 ГГц транзистор работает при двух величинах амплитуды эмиттерного перехода, а генератор — при двух значениях фазы коэффициента отражения. Знание величин амплитуды напряжения открытого эмиттерного перехода транзистора с использованием данных рис.4в позволяет определить изменение выходной мощности генератора при изменении фазы коэффициента отражения.

коэффициента отражения нагрузки на выходе генератора от амплитуды напряжения открытого эмиттерного перехода транзистора, при котором обеспечивается работа устройства, для ряда значений генерируемой частоты (1 -/= 0,996 ГГц, 2-/= 0,998 ГГц, 3 -/= 1,0ГГц, 4 -/= 1,002 ГГц, 5-/= 1,004 ГГц)

Анализ построений на рис.5 позволяет сделать вывод, что при увеличении модуля коэффициента отражения нагрузки происходит увеличение интервала изменения генерируемой частоты при изменении фазы этого коэффициента, а при отсутствии согласования выхода генератора с внешним ВЧ трактом работа устройства на нагрузку с модулем коэффициента отражения, равным нулю, не всегда возможна.

Рис.6. Расчетные зависимости модуля коэффициента отражения нагрузки, при котором может работать генератор на фиксированных частотах, от амплитуды напряжения открытого эмиттерного перехода транзистора при добротности колебательной системы, равной 92,5

На рис. 6 приведены расчетные зависимости модуля коэффициента отражения нагрузки от амплитуды напряжения открытого эмиттерного перехода транзистора, при которых он работает в составе генератора при добротности колебательной системы, равной 92,5. Как видно из сравнения с данными рис.5, при фиксированном модуле коэффициента отражения нагрузки (величина Г0 на рис. 5 и 7 одинакова) уменьшение добротности колебательной системы приводит к увеличению интервала изменения генерируемой частоты при изменении фазы коэффициента отражения.

В третьей главе решаются вопросы моделирования электрических характеристик СВЧ-генератора на биполярном транзисторе с перестройкой частоты при использовании нелинейной модели этого прибора. В ней предложен поэтапный подход к решению этой задачи, Такой подход, развиваемый в предположении использования в генераторе варакторной перестройки частоты, реализуется по следующему алгоритму.

На первом этапе с применением методики моделирования номинального режима генератора при заданной величине напряжения источника постоянного питания на одной из частот диапазона перестройки определяется величина проводимости колебательной системы, при которой обеспечивается требуемый уровень выходной мощности и которая используется для определения состава и значений параметров элементов этой системы. Затем при выбранном соответствии между величинами емкости варактора и частоты рассчитывается частотная зависимость проводимости колебательной системы в диапазоне перестройки, а также оценивается возможность практической реализации конструкции этой системы. На последующих этапах с использованием рассчитанной частотной зависимости прово-

димости колебательной системы и математической модели транзистора рассчитывается частотная зависимость проводимости цепи на выходе этого прибора, по которой определяется топология выходного трансформатора связи. По полученным результатам на последнем этапе определяется ширина диапазона перестройки частоты, изменение выходной мощности в этом диапазоне и зависимость генерируемой частоты от напряжения, подводимого к варактору. С целью увеличения диапазона перестройки возможна корректировка ранее выбранного соответствия между емкостью ва-рактора и частотой.

Св.пФ

\

\| ч,

\ \

\ V

\ \

\ ч

Г, ГГц

0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2

Рис. 7. Выбранное соответствие между величинами емкости варактора и частоты при расчете колебательной системы генератора

Предложенный подход к моделированию электрических характеристик СВЧ-транзисторного генератора с перестройкой частоты в диссертации иллюстрируется при предположении использования колебательной системы, которая представляет собой параллельное соединение коротко-замкнутого отрезка МПЛ, варактора и резистора. Такое построение колебательной системы и значения параметров ее элементов определены по результатам расчета ее проводимости на частоте 1 ГГц. При принятом соответствии между величинами емкости варактора и частоты, представленном на рис.7, частотные зависимости активной и реактивной проводимости колебательной системы имеют вид, показанный на рис.8. На рис. 9 и 10 приведены результаты расчета частотных зависимостей компонент проводимости цепи на выходе транзистора, а также изменения выходной мощности генератора и постоянного тока транзистора в диапазоне перестройки.

Рис.8. Результаты расчета частотных зависимостей активной (а) и реактивной (б) проводимостей колебательной системы

‘ В„,См

Рис.9. Результаты расчета частотных зависимостей активной (а) и реактивной (б) проводимостей цепи на выходе транзистора

{, ГГц

0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1

Рис.10. Результаты расчета частотных зависимостей выходной мощности генератора и постоянного эмиттерного тока транзистора в диапазоне перестройки

Рис.11. Экспериментальный образец СВЧ-транзисторного генератора

>и 1 “вытн

-Ю,2 40,1 У. 1,2 1 0,8 АЕк Уо ?км 0,6 * V / ■ АКк о*, Ек’

У / У

У -0,1 У

0.’ -0,2 а ___’ / / / б

+5 +10 Ьо

-10 -5

1___ , ад

о” 2 Ещ’

‘-10 5

Рис.12. Сравнение результатов расчета зависимостей от питающего напряжения генерируемой частоты (а), выходной мощности генератора (б) и постоянного эмиттерного тока транзистора (в) с экспериментальными данными

Четвертая глава посвящена экспериментальной проверке результатов расчета зависимости электрических параметров СВЧ-генератора от напряжения источника постоянного питания. Экспериментальные данные получены на макете генератора, представленного на рис. 11. Он построен на биполярном транзисторе типа 2Т948Б и работает на частоте 2 ГГц. В диссертации дается описание конструкции макета и методика измерения его электрических параметров.

С учетом различия генерируемых частот и использованных в эксперименте и моделировании типов транзистора на базе данных изменений проводится проверка качественного соответствия результатов расчета и эксперимента. Для такой оценки данные расчета и эксперимента представляются в отношении к значениям соответствующих параметров в номинальном режиме сравниваемых генераторов. Результаты сравнения приведены на рис.12. Как видно, расчетные зависимости электрических параметров СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе от напряжения источника постоянного питания правильно передают характер экспериментальных зависимостей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Построена модель СВЧ-транзисторного генератора с внутренней обратной связью, позволяющая проводить расчет и анализ его электрических характеристик. В ее основу положена эквивалентная схема, в которой генератор представляется в виде параллельно соединенных активного и пассивного двухполюсников. Моделирование электрических характеристик генератора обеспечивается введением в систему используемых уравнений соотношений, отражающих частотные свойства колебательной системы и зависимость проводимости цепи на выходе транзистора от параметров внешней нагрузки.

В качестве объекта моделирования выбран СВЧ-генератор с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе, работающем в недонап-ряженном режиме с отсечкой тока. Моделирование проводится с использованием кусочно-квазилинейной модели биполярного транзистора, отражающей основные его нелинейные свойства при работе в этом режиме.

2. Разработан алгоритм расчета электрических характеристик СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе, построенный на базе методики последовательных приближений. С его использованием проведен анализ зависимости генерируемой частоты и выходной мощности генератора от питающего напряжения. Показано, что величина электронного смещения частоты уменьшается при увеличении добротности колебательной системы, а от значения добротности практически не зависит выходная мощность генератора.

3. Предложена методика расчета электрических характеристик СВЧ-транзисторного генератора с внутренней обратной связью, в котором определяемым является один из параметров электрического режима генератора, а задаваемым параметром – генерируемая частота. Он показал свою эффективность при анализе зависимости работы генератора от параметров нагрузки.

4. Разработан алгоритм расчета зависимости значений выходной мощности и генерируемой частоты от модуля коэффициента отражения нагрузки на выходе генератора при заданной топологии выходного трансформатора связи. Проведенный с его использованием анализ показал, что от топологии этого трансформатора зависит величина модуля коэффициента отражения нагрузки, меньше которого не всегда возможна работа генератора, а при увеличении модуля коэффициента отражения увеличивается интервал изменения генерируемой частоты при изменении фазы этого коэффициента. Также показано, что интервал этого изменения генерируемой частоты уменьшается при увеличении добротности колебательной системы.

5. Предложена методика моделирования электрических характеристик СВЧ-транзисторного генератора с перестройкой частоты на базе нелинейной модели прибора, при которой на первых этапах определяются структура и значения параметров элементов колебательной системы и оценивается возможность ее практической реализации. Разработан алгоритм расчета генератора с варакторной перестройкой частоты, построенного на биполярном транзисторе. Алгоритм предполагает использование задаваемого соответствия между величинами емкости варактора и частоты, которое может корректироваться в процессе расчета, в частности с целью увеличения диапазона перестройки.

6. Проведено моделирование электрических характеристик СВЧ-генератора на биполярном транзисторе с варакторной перестройкой частоты. В результате моделирования определяются диапазон перестройки частоты, частотные зависимости проводимости колебательной системы и проводимости цепи на выходе транзистора, при которых обеспечивается перестройка частоты в этом диапазоне, а также зависимость выходной мощности в диапазоне перестройки.

7. Представлены результаты измерений зависимостей генерируемой частоты, выходной мощности и постоянного эмиттерного тока биполярного транзистора от питающего напряжения, полученные на экспериментальном макете СВЧ-генератора с внутренней обратной связью. Их сравнение с результатами расчета показало, что моделирование правильно передает ход экспериментальных зависимостей. Это позволяет рекомендовать выработанные методики и алгоритмы моделирования электрических характеристик СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе для применения при проектировании таких устройств.

Публикации по теме диссертации

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Мазеев Е.В. Определение параметров пассивных элементов СВЧ-транзисторного генератора с перестройкой частоты / Е.В. Мазеев, М.А. Фурсаев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. №2 (45). С. 193-198.

2. Мазеев Е.В. Решение задач проектирования СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе / Д.М. Горбачев, Е.В. Мазеев, М.А.Фурсаев // Радиотехника. 2011. №1. С.42-46.

3. Мазеев Е.В. Анализ работы СВЧ-транзисторного генератора от питающего напряжения / Е.В. Мазеев, Б.К. Сивяков, М.А. Фурсаев // Электронная техника. Сер.1. Техника СВЧ. 2011. №2. С. 17-20.

В других изданиях

4. Мазеев Е.В. Особенности схемотехнического проектирования СВЧ-транзисторных генераторов с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе / Д.М. Горбачев, Е.В. Мазеев, М.А. Фурсаев // Актуальные проблемы электронного приборостроения: матер. Междунар. науч.-техн. конф. Саратов, 2008. С. 38-41.

5. Мазеев Е.В. Алгоритмы решения задач схемотехнического проектирования СВЧ-генератора с внутренней обратной связью на биполярном транзисторе / Д.М. Горбачев, Е.В. Мазеев // Техническая электродинамика и электроника: сб. науч. трудов. Саратов: СГТУ, 2008. С. 12-16.

6. Мазеев Е.В. Оценка работоспособности СВЧ-транзисторных генераторов с учетом действия эксплуатационных факторов / Д.М. Горбачев, Е.В. Мазеев, М.А. Фурсаев // Электроника и вакуумная техники: приборы и устройства, технология и материалы: матер, науч. конф. Вып.З. Саратов, 2009. С. 126-128.

7. Мазеев Е.В. Обеспечение условий работы биполярного транзистора в составе СВЧ-генератора с внутренней обратной связью / Д.М. Горбачев, Е.В. Мазеев, М.А. Фурсаев II Техническая электродинамика и электроника: сб. науч. трудов. Саратов: СГТУ, 2009. С. 10-13.

8. Мазеев Е.В. Алгоритмы решения задач проектирования СВЧ-генератора на биполярном транзисторе / Е.В. Мазеев // Техническая электродинамика и электроника: сб. науч. трудов. Саратов: СГТУ, 2009. С. 138-141.

9. Мазеев Е.В. Анализ работы СВЧ-транзисторного генератора при изменении параметров нагрузки / Е.В. Мазеев, Б.К. Сивяков, М.А. Фурсаев // Актуальные проблемы электронного приборостроения: матер. Междунар. науч.-техн. конф. Саратов, 2010. С. 55-59.

10. Мазеев Е.В. Определение частотных зависимостей проводимостей пассивных элементов СВЧ-транзисторного генератора с перестройкой частоты / Е.В. Мазеев, М.А Фурсаев // Актуальные проблемы электронного

приборостроения: матер. Междунар. науч.-техн. конф. Саратов, 2010 С 72-76.

11. Мазеев Е.В. Расчет зависимости параметров СВЧ-транзисторного генератора от питающего напряжения / Е.В. Мазеев, М.А. Фурсаев // Актуальные проблемы электронного приборостроения: матер. Междунар. науч.-техн. конф. Т.4. Новосибирск, 2010. С. 192-195.

12. Мазеев Е.В. Ограничение режимов работы СВЧ-транзисторного генератора, обусловленные колебательной системой / Е.В. Мазеев, М.А. Фурсаев // Техническая электродинамика и электроника: сб. науч трудов Саратов: СГТУ, 2010. С. 17-21.

13. Мазеев Е.В. Экспериментальная проверка результатов исследования работы СВЧ-транзисторного генератора при изменении питающего напряжения / Е.В. Мазеев, В.Ю. Позняков // Техническая электродинамика и электроника: сб. науч. трудов. Саратов: СГТУ, 2010. С. 27-30.

14. Мазеев Е.В. Расчет колебательной системы СВЧ-транзисторного генератора с варакторной перестройкой частоты / Е.В. Мазеев // Техническая электродинамика и электроника: сб. науч. трудов. Саратов- СГТУ 2010. С. 31-34.

Подписано в печать 06.05.11 Формат 60×84 1/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,16 (1,25) Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 82 Бесплатно Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77 Тел.: 24-95-70; 99-87-39, e-mail: [email protected]

20.2 Двигатели, генераторы и трансформаторы – физика

Электродвигатели, генераторы и трансформаторы

Как мы узнали ранее, на провод с током в магнитном поле действует сила – вспомните, F = IℓBsinθF = IℓBsinθ. Электродвигатели, которые преобразуют электрическую энергию в механическую, являются наиболее распространенным приложением магнитной силы к токоведущим проводам. Двигатели состоят из витков провода в магнитном поле. Когда ток проходит через петли, магнитное поле оказывает на петли крутящий момент, который вращает вал.При этом электрическая энергия преобразуется в механическую работу. На рисунке 20.23 показан схематический чертеж электродвигателя.

Рисунок 20.23 Крутящий момент в токовой петле. Вертикальная петля из проволоки в горизонтальном магнитном поле прикреплена к вертикальному валу. Когда ток проходит через проволочную петлю, на нее действует крутящий момент, заставляя ее вращать вал.

Давайте исследуем силу на каждом сегменте контура на рисунке 20.23, чтобы найти крутящие моменты, возникающие вокруг оси вертикального вала – это приведет к полезному уравнению для крутящего момента на контуре.Считаем, что магнитное поле однородно по прямоугольной петле, которая имеет ширину w и высоту, ℓ, как показано на рисунке. Сначала рассмотрим силу, действующую на верхний сегмент петли. Чтобы определить направление силы, мы используем правило правой руки. Ток идет на страницу слева направо, а магнитное поле идет слева направо в плоскости страницы. Согните пальцы правой руки от вектора тока к вектору магнитного поля, а большой палец правой руки направлен вниз.Таким образом, сила на верхнем сегменте направлена ​​вниз, что не создает крутящего момента на валу. Повторение этого анализа для нижнего сегмента – пренебрегая небольшим зазором, в котором выходят подводящие провода – показывает, что сила на нижнем сегменте направлена ​​вверх, снова не создавая крутящего момента на валу.

Теперь рассмотрим левый вертикальный сегмент петли. Снова используя правило правой руки, мы обнаруживаем, что сила, действующая на этот сегмент, перпендикулярна магнитному полю, как показано на рисунке 20.23. Эта сила создает крутящий момент на валу.Повторение этого анализа на правом вертикальном сегменте петли показывает, что сила на этом сегменте направлена ​​в направлении, противоположном направлению силы на левом сегменте, таким образом создавая равный крутящий момент на валу. Таким образом, общий крутящий момент на валу в два раза превышает крутящий момент на одном из вертикальных сегментов петли.

Чтобы определить величину крутящего момента при вращении проволочной петли, рассмотрите рисунок 20.24, на котором показан вид проволочной петли сверху. Напомним, что крутящий момент определяется как τ = rFsinθ, τ = rFsinθ, где F – приложенная сила, r – расстояние от оси до места приложения силы, а θ – угол между r . и F .Обратите внимание, что при вращении петли ток в вертикальных сегментах петли всегда перпендикулярен магнитному полю. Таким образом, уравнение F = IℓBsinθF = IℓBsinθ дает величину силы на каждом вертикальном сегменте как F = IℓB.F = IℓB. Расстояние × от вала до места приложения этой силы составляет × /2, поэтому крутящий момент, создаваемый этой силой, равен

. τsegment = rFsinθ = w / 2IℓBsinθ = (w / 2) IℓBsinθ.τsegment = rFsinθ = w / 2IℓBsinθ = (w / 2) IℓBsinθ.

20,10

Поскольку есть два вертикальных сегмента, общий крутящий момент вдвое больше, или

τ = wIℓBsinθ.τ = wIℓBsinθ.

20,11

Если у нас есть многократный контур с Н витков, мы получаем Н, раз превышающий крутящий момент одиночного контура. Используя тот факт, что площадь петли равна A = wℓ; A = wℓ; выражение для крутящего момента становится

τ = NIABsinθ. τ = NIABsinθ.

20.12

Это крутящий момент на токоведущей петле в однородном магнитном поле. Можно показать, что это уравнение справедливо для петли любой формы.

Рисунок 20.24 Вид сверху на проволочную петлю с рисунка 20.23. Магнитное поле создает силу F на каждом вертикальном сегменте проволочной петли, которая создает крутящий момент на валу. Обратите внимание, что токи Iin, IoutIin и Iout имеют одинаковую величину, потому что они оба представляют ток, протекающий в проводной петле, но IinIin течет на страницу, а IoutIout вытекает из страницы.

Из уравнения τ = NIABsinθ, τ = NIABsinθ, мы видим, что крутящий момент равен нулю, когда θ = 0.θ = 0. По мере вращения проволочной петли крутящий момент увеличивается до максимального положительного крутящего момента wℓBwℓB при θ = 90 °.θ = 90 °. Затем крутящий момент уменьшается до нуля, когда проволочная петля поворачивается на θ = 180 ° .θ = 180 °. От θ = 180 ° θ = 180 ° до θ = 360 °, θ = 360 ° крутящий момент отрицательный. Таким образом, крутящий момент меняет знак каждые пол-оборота, поэтому проволочная петля будет колебаться вперед и назад.

Чтобы катушка продолжала вращаться в том же направлении, ток меняется на противоположный, когда катушка проходит через θ = 0 и θ = 180 ° θ = 0 и θ = 180 ° с использованием автоматических переключателей, называемых щетками , как показано на рисунке 20.25.

Рисунок 20.25 (a) Поскольку угловой момент катушки переносит ее через θ = 0, θ = 0, щетки меняют направление тока, и крутящий момент остается по часовой стрелке. (b) Катушка непрерывно вращается по часовой стрелке, при этом ток меняет направление на каждую половину оборота, чтобы поддерживать вращающий момент по часовой стрелке.

А теперь подумайте, что произойдет, если запустить двигатель в обратном направлении; то есть мы прикрепляем ручку к валу и механически заставляем катушку вращаться в магнитном поле, как показано на рисунке 20.26. Согласно уравнению F = qvBsinθF = qvBsinθ, где θθ – угол между векторами v → v → и B → -chargesB → – заряды в проводах петли испытывают магнитную силу, потому что они движутся в магнитном поле.Снова используя правило правой руки, когда мы сгибаем пальцы от вектора v → v → к вектору B → B →, мы обнаруживаем, что заряды в верхнем и нижнем сегментах ощущают силу, перпендикулярную проводу, которая не вызывает тока. . Однако заряды в вертикальных проводах испытывают силы, параллельные проводу, заставляя ток течь через провод и через внешнюю цепь, если она подключена. Такое устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую, называется генератором.

Рисунок 20.26 Когда эта катушка вращается на одну четверть оборота, магнитный поток Φ изменяется от максимального до нуля, вызывая ЭДС, которая пропускает ток через внешнюю цепь.

Поскольку ток индуцируется только в боковых проводах, мы можем определить наведенную ЭДС, рассматривая только эти провода. Как объясняется в разделе «Наведенный ток в проводе», ЭДС движения в прямом проводе, движущемся со скоростью v через магнитное поле B , равна E = Bℓv, E = Bℓv, где скорость перпендикулярна магнитному полю.В генераторе скорость составляет угол θθ с B (см. Рисунок 20.27), поэтому составляющая скорости, перпендикулярная B , равна vsinθ.vsinθ. Таким образом, в этом случае ЭДС, наведенная на каждом вертикальном сегменте провода, равна E = Bℓvsinθ, E = Bℓvsinθ, и они направлены в одном направлении. Полная ЭДС вокруг контура тогда составляет

E = 2Bℓvsinθ.E = 2Bℓvsinθ.

20,13

Хотя это выражение действительно, оно не дает ЭДС как функцию времени. Чтобы узнать, как ЭДС изменяется во времени, предположим, что катушка вращается с постоянной угловой скоростью ω.ω. Угол θθ связан с угловой скоростью соотношением θ = ωt, θ = ωt, так что

E = 2Bℓvsinωt.E = 2Bℓvsinωt.

20,14

Напомним, что тангенциальная скорость v связана с угловой скоростью ωω соотношением v = rω.v = rω. Здесь r = w / 2r = w / 2, так что v = (w / 2) ωv = (w / 2) ω и

E = 2Bℓ (w2ω) sinωt = Bℓwωsinωt. E = 2Bℓ (w2ω) sinωt = Bℓwωsinωt.

20,15

Заметив, что площадь петли A = ℓwA = ℓw и учитывая N витков, мы находим, что

E = NABωsinωtE = NABωsinωt

20.16

– ЭДС, индуцированная в катушке генератора N витков и площади A , вращающейся с постоянной угловой скоростью ωω в однородном магнитном поле B . Это также можно выразить как

. E = E0sinωtE = E0sinωt

20,17

где

– максимальная (пиковая) ЭДС.

Рис. 20.27. Мгновенная скорость вертикальных отрезков провода составляет угол θθ с магнитным полем. Скорость показана на рисунке зеленой стрелкой, и указан угол θθ.

На рисунке 20.28 показан генератор, подключенный к лампочке, и график зависимости ЭДС от времени. Обратите внимание, что ЭДС колеблется от положительного максимума E0E0 до отрицательного максимума −E0. − E0. Между тем, ЭДС проходит через ноль, что означает, что в это время через лампочку протекает нулевой ток. Таким образом, лампочка на самом деле мигает с частотой 2 f , потому что за период происходит два перехода через ноль. Поскольку такой переменный ток используется в домах по всему миру, почему мы не замечаем мерцания света? В Соединенных Штатах частота переменного тока составляет 60 Гц, поэтому свет мигает с частотой 120 Гц.Это быстрее, чем частота обновления человеческого глаза, поэтому вы не заметите мерцания огней. Кроме того, другие факторы препятствуют такому быстрому включению и выключению различных типов лампочек, поэтому светоотдача составляет , немного сглаживается .

Рис. 20.28 ЭДС генератора направляется на лампочку с показанной системой колец и щеток. График показывает зависимость ЭДС генератора от времени. E0E0 – пиковая ЭДС. Период равен T = 1 / f = 2π / ω, T = 1 / f = 2π / ω, где f – частота, с которой катушка вращается в магнитном поле.

Виртуальная физика

Генератор

Используйте это моделирование, чтобы узнать, как работает электрический генератор. Управляйте подачей воды, которая заставляет водяное колесо вращать магнит. Это вызывает ЭДС в ближайшей катушке провода, которая используется для зажигания лампочки. Вы также можете заменить лампочку вольтметром, который позволяет увидеть полярность напряжения, которая меняется с положительной на отрицательную.

Проверка захвата

Установите количество проволочных петель равным трем, силу стержневого магнита примерно на 50 процентов и площадь петли на 100 процентов.Обратите внимание на максимальное напряжение на вольтметре. Предполагая, что одно из основных делений вольтметра составляет 5 В, какое максимальное напряжение при использовании только однопроводной петли вместо трехпроводной петли?

  1. 5 В
  2. 15 В
  3. 125 В
  4. 53 В

В реальной жизни электрические генераторы сильно отличаются от рисунков в этом разделе, но принципы те же. Источником механической энергии, вращающей катушку, может быть падающая вода – гидроэнергия – пар, образующийся при сжигании ископаемого топлива, или кинетическая энергия ветра.Рисунок 20.29 показывает паровую турбину в разрезе; пар движется по лопастям, соединенным с валом, который вращает катушку внутри генератора.

Рисунок 20.29 Паротурбинный генератор. Пар, образующийся при сжигании угля, ударяет по лопаткам турбины, вращая вал, соединенный с генератором. (Источник: Nabonaco, Wikimedia Commons)

Еще одно очень полезное и распространенное устройство, использующее магнитную индукцию, называется трансформатором. Трансформаторы делают то, что подразумевает их название – они преобразуют напряжение из одного значения в другое; термин напряжение используется, а не ЭДС, потому что трансформаторы имеют внутреннее сопротивление.Например, многие сотовые телефоны, ноутбуки, видеоигры, электроинструменты и небольшие приборы имеют встроенный в подключаемый модуль трансформатор, который преобразует 120 В или 240 В переменного тока в любое напряжение, используемое устройством. На рисунке 20.30 показаны два разных трансформатора. Обратите внимание на катушки проводов, которые видны на каждом устройстве. Назначение этих катушек поясняется ниже.

Рисунок 20.30 Слева – обычный трансформатор с многослойным сердечником, который широко используется в передаче электроэнергии и в электроприборах.Справа – тороидальный трансформатор, который меньше трансформатора с многослойным сердечником для той же мощности, но более дорогой в изготовлении из-за оборудования, необходимого для наматывания проводов в форме пончика.

На рисунке 20.31 показан трансформатор с многослойной обмоткой, который основан на законе индукции Фарадея и очень похож по конструкции на устройство Фарадея, которое использовалось для демонстрации того, что магнитные поля могут генерировать электрические токи. Две катушки с проволокой называются первичной и вторичной катушками.При нормальном использовании входное напряжение подается на первичную катушку, а вторичная вырабатывает преобразованное выходное напряжение. Железный сердечник не только улавливает магнитное поле, создаваемое первичной катушкой, но также его намагниченность увеличивает напряженность поля, что аналогично тому, как диэлектрик увеличивает напряженность электрического поля в конденсаторе. Поскольку входное напряжение переменного тока, изменяющийся во времени магнитный поток проходит через вторичную катушку, вызывая выходное напряжение переменного тока.

Рисунок 20.31 Типичная конструкция простого трансформатора имеет две катушки, намотанные на ферромагнитный сердечник. Магнитное поле, создаваемое первичной катушкой, в основном ограничивается и увеличивается сердечником, который передает его во вторичную катушку. Любое изменение тока в первичной катушке вызывает ток во вторичной катушке.

Ссылки на физику

Магнитная веревочная память

Чтобы отправить людей на Луну, программе Apollo пришлось спроектировать бортовую компьютерную систему, которая была бы надежной, потребляла мало энергии и была достаточно маленькой, чтобы поместиться на борту космического корабля.В 1960-х годах, когда была запущена программа Apollo, целые здания регулярно выделялись для размещения компьютеров, вычислительная мощность которых была бы легко превзойдена самыми простыми современными портативными калькуляторами.

Чтобы решить эту проблему, инженеры Массачусетского технологического института и крупного оборонного подрядчика обратились к магнитной тросовой памяти , которая была ответвлением аналогичной технологии, использовавшейся до того времени для создания запоминающих устройств с произвольным доступом. В отличие от памяти с произвольным доступом, память с магнитным тросом была постоянным запоминающим устройством, которое содержало не только данные, но и инструкции.Таким образом, на самом деле это было больше, чем память: это была компьютерная программа, зашитая зашитой.

Компонентами магнитной веревочной памяти были проволока и железные кольца, которые назывались сердечниками . Железные сердечники служили трансформаторами, как показано на предыдущем рисунке. Однако вместо того, чтобы наматывать провода несколько раз вокруг сердечника, отдельные провода пропускали через сердечники только один раз, создавая эти одновитковые трансформаторы. До 63 проводов слов может проходить через одну жилу вместе с одним проводом бит .Если словарный провод проходит через данный сердечник, импульс напряжения на этом проводе вызывает в разрядном проводе ЭДС, которая интерпретируется как , . Если бы провод слова не проходил через сердечник, на разрядном проводе не наведалась бы ЭДС, что было бы интерпретировано как ноль .

Инженеры будут создавать программы, которые будут жестко встраиваться в эти запоминающие устройства магнитного троса. Процесс подключения мог занять до месяца, так как рабочие кропотливо протягивали провода через одни жилы и вокруг других.Если были допущены какие-либо ошибки в программировании или подключении, отладка была бы чрезвычайно трудной, если не невозможной.

Эти модули неплохо справились со своей задачей. Им приписывают исправление ошибки астронавта в процедуре посадки на Луну, что позволило «Аполлону-11» приземлиться на Луну. Сомнительно, чтобы Майкл Фарадей когда-либо мог представить себе такое применение магнитной индукции, когда открыл ее.

Проверка захвата

Если бы разрядный провод был дважды обмотан вокруг каждой жилы, как это повлияло бы на напряжение, индуцированное в разрядном проводе?

  1. Если количество витков вокруг провода удвоено, ЭДС уменьшается вдвое.
  2. Если количество витков вокруг провода удвоится, ЭДС не изменится.
  3. Если количество витков вокруг провода удвоено, ЭДС также удваивается.
  4. Если количество витков вокруг провода удвоено, ЭДС в четыре раза превышает начальное значение.

Для трансформатора, показанного на рисунке 20.31, выходное напряжение VSVS от вторичной обмотки почти полностью зависит от входного напряжения VPVP на первичной обмотке и количества петель в первичной и вторичной обмотках.Закон индукции Фарадея для вторичной обмотки дает наведенное выходное напряжение VSVS равным

. VS = −NSΔΦΔt, VS = −NSΔΦΔt,

20,19

где NSNS – количество витков во вторичной катушке, а ΔΦ / ΔtΔΦ / Δt – скорость изменения магнитного потока. Выходное напряжение равно индуцированной ЭДС (VS = ES), (VS = ES) при небольшом сопротивлении катушки – разумное предположение для трансформаторов. Площадь поперечного сечения катушек одинакова с каждой стороны, как и напряженность магнитного поля, поэтому ΔΦ / ΔtΔΦ / Δt одинаковы с каждой стороны.Входное первичное напряжение VPVP также связано с изменением магнитного потока на

VP = −NPΔΦΔt.VP = −NPΔΦΔt.

20,20

Из соотношения этих двух последних уравнений получаем полезное соотношение

VSVP = NSNP (3,07) .VSVP = NSNP (3,07).

20,21

Это известно как уравнение трансформатора. Он просто заявляет, что отношение вторичного напряжения к первичному напряжению в трансформаторе равно отношению количества петель во вторичной катушке к количеству петель в первичной катушке.

Передача электроэнергии

Трансформаторы

широко используются в электроэнергетике для повышения напряжения – так называемые повышающие трансформаторы – перед передачей на большие расстояния по высоковольтным проводам. Они также используются для понижения напряжения – так называемые понижающие трансформаторы – для подачи энергии в дома и на предприятия. Подавляющая часть электроэнергии вырабатывается с помощью магнитной индукции, когда катушка из проволоки или медный диск вращается в магнитном поле.Первичная энергия, необходимая для вращения катушек или диска, может быть получена различными способами. Гидроэлектростанции используют кинетическую энергию воды для привода электрогенераторов. Угольные или атомные электростанции создают пар для привода паровых турбин, вращающих змеевики. Другие источники первичной энергии включают ветер, приливы или волны на воде.

После выработки энергии ее необходимо передать потребителю, что часто означает передачу мощности на сотни километров. Для этого напряжение силовой установки повышается повышающим трансформатором, который повышается, и ток уменьшается пропорционально, потому что

Ptransmitted = ItransmittedVtransmitted⋅Ptransmitted = ItransmittedVtransmitted⋅

20.22

Более низкий ток ItransmittedItransmitted в передающих проводах снижает потери на Джоулей , которые представляют собой нагрев провода из-за протекания тока. Этот нагрев вызван небольшим, но ненулевым сопротивлением RwireRwire проводов передачи. Потери энергии в окружающую среду из-за этого тепла составляют

. Plost = Itransmitted2Rwire, Plost = Itransmitted2Rwire,

20,23

, который пропорционален текущему в квадрате в проводе передачи.Вот почему передаваемый ток ItransmittedItransmitted должен быть как можно меньше, и, следовательно, напряжение должно быть большим для передачи мощности Ptransmitted⋅Ptransmitted⋅

Для передачи мощности на большие расстояния используются напряжения от 120 до 700 кВ. Напряжение повышается на выходе из электростанции повышающим трансформатором, как показано на рисунке 20.32.

Рисунок 20.32 Трансформаторы изменяют напряжение в нескольких точках системы распределения электроэнергии.Электроэнергия обычно вырабатывается при напряжении более 10 кВ и передается на большие расстояния при напряжениях от 120 до 700 кВ для ограничения потерь энергии. Местное распределение электроэнергии по районам или промышленным предприятиям проходит через подстанцию ​​и передается на короткие расстояния с напряжением от 5 до 13 кВ. Оно снижено до 120, 240 или 480 В для безопасности на месте отдельного пользователя.

После подачи электроэнергии в населенный пункт или промышленный центр напряжение на подстанции понижается до 5–30 кВ.Наконец, в частных домах или на предприятиях мощность снова понижается до 120, 240 или 480 В. Каждое повышающее и понижающее преобразование выполняется с помощью трансформатора, разработанного на основе закона индукции Фарадея. Мы прошли долгий путь с тех пор, как королева Елизавета спросила Фарадея, как можно использовать электричество.

Идеальный трансформатор и его характеристики

Идеальный трансформатор – это воображаемый трансформатор, у которого
– без потерь в меди (без сопротивления обмотки)
– нет потерь в железе в сердечнике
– флюс без утечки
Другими словами, идеальный трансформатор дает выходную мощность, точно равную входной мощности.Эффективность преобразователя идей составляет 100%. На самом деле, такой трансформатор невозможно иметь на практике, но идеальный трансформатор модели упрощает проблемы.

Характеристики идеального трансформатора

  • Нулевое сопротивление обмотки : Предполагается, что сопротивление первичной и вторичной обмоток идеального трансформатора равно нулю. То есть обе катушки имеют чисто индуктивный характер.
  • Бесконечная проницаемость керна : чем выше проницаемость, тем меньше МДС, требуемая для установления потока.Это означает, что при высокой проницаемости для намагничивания сердечника трансформатора требуется меньший ток намагничивания.
  • Нет потока утечки : Поток утечки – это часть магнитного потока, которая не связана с вторичной обмоткой. В идеальном трансформаторе предполагается, что весь поток связан со вторичной обмоткой (то есть без потока утечки).
  • КПД 100% : Идеальный трансформатор не имеет потерь, таких как гистерезисные потери, потери на вихревые токи и т. Д.Таким образом, выходная мощность идеального трансформатора в точности равна входной мощности. Следовательно, 100% КПД.
Теперь, если переменное напряжение V 1 приложить к первичной обмотке идеального трансформатора, противоэдс E 1 будет индуцироваться в первичной обмотке. Поскольку обмотки являются чисто индуктивными, эта наведенная ЭДС E 1 будет точно равна приложенному напряжению, но с противодействием фаз на 180 градусов. Ток, поступающий от источника, создает необходимый магнитный поток.Поскольку первичная обмотка является чисто индуктивной, этот ток отстает на 90 ° от наведенной ЭДС E 1 . Этот ток называется током намагничивания трансформатора Iμ. Этот ток намагничивания Iμ создает переменный магнитный поток Φ. Этот поток Φ связан с вторичной обмоткой, и ЭДС E 2 индуцируется взаимной индукцией. (Прочтите закон электромагнитной индукции Фарадея.) Эта взаимно индуцированная ЭДС E 2 находится в фазе с E 2 . Если во вторичной обмотке предусмотрена замкнутая цепь, E 2 вызывает протекание тока I 2 в цепи.
Для идеального трансформатора: E 1 I 1 = E 2 I 2 . Установка трансформатора и генератора

| Запланировать установку генератора и трансформатора в Джексонвилле, Флорида

Думаете установить новый генератор? Запланируйте консультацию по установке генератора с профессионалами American Electric в Джексонвилле, Флорида. Небезопасно позволять кому-либо выполнять такую ​​важную работу, как установка генератора. Мы устанавливаем генераторы по всему району с 1998 года.


Что такое трансформатор-генератор?

Проще говоря, генераторы генерируют ток, а трансформаторы преобразуют ток в напряжение.

Услуги по установке генератора

Мы обучены и можем предоставить вам услуги по установке генераторов. Генератор – это машина, которая с помощью магнитной индукции преобразует механическую энергию в электрическую. Это возможно за счет вращения катушек в магнитном поле или вращения электромагнитов вокруг неподвижной катушки.Генераторы обычно вырабатывают переменный ток, который с помощью различных устройств можно преобразовать в постоянный ток. Генераторы работают противоположно электродвигателям, хотя электродвигатель может работать так же, как и генератор.

Служба установки преобразователей

Мы обладаем квалификацией и лицензией, чтобы предоставить вам услуги по установке трансформатора. Трансформатор преобразует напряжение в более высокие или более низкие напряжения. Различные уровни напряжения используются при выработке электроэнергии, при ее передаче или при использовании на заводе или в учреждении.Трансформатор состоит из двух катушек (первичная / полевая и вторичная / индуктивная), между которыми отсутствует электрический контакт. Если мы позволяем току проходить через первичную катушку, создается магнитное поле, которое изменяется, но сохраняет ту же частоту.

Эксперт по установке генераторов и трансформаторов

Если вам требуется установка, ремонт или техническое обслуживание трансформатора или генератора, позвоните специалистам по промышленным контрактам в American Electric из Джексонвилля.С 1998 года мы предоставляем лучшие электрические услуги на основе решений коммерческим, промышленным, военным и жилым клиентам на всей территории Северо-Восточной Флориды, Джексонвилля и Юго-Восточной Джорджии. Опираясь на более чем вековой опыт заключения контрактов на электроэнергию, наши лицензированные электрики обладают практическим опытом и техническими ноу-хау для выполнения любого электрического проекта к вашему 100% удовлетворению.

Мы зарабатываем на каждой работе… каждый день!

Свяжитесь с American Electric по поводу установки генератора в Джексонвилле, Флорида, , и получите консультацию и смету.Звоните: 904.271.4044

У вас есть вопросы по трансформаторам? На нашей странице часто задаваемых вопросов есть ответы!

Не случайно вы редко слышите трансформеры, посещая школы, больницы и офисы. В таких чувствительных к звуку условиях часто требуются тихие трансформаторы, и MGM может проектировать блоки со средним уровнем звука на 3 дБ ниже стандартов NEMA ST-20. Для некоторых номиналов кВА и классов кВ мы можем снизить уровень звука до 7 дБ ниже NEMA!

Что вызывает шум трансформатора?
Трансформаторы по своей конструкции издают слышимый «гул», вызванный вибрациями электротехнической стали.Вибрации вызваны свойством, известным как «магнитострикция», которое заставляет стальной сердечник изменять свою форму и размер во время намагничивания. По мере увеличения вибрации увеличивается уровень «гудящего» звука.

Почему важно снижать уровень шума?
Для всех устройств MGM придерживается стандартов NEMA, которые определяют уровни звука в зависимости от кВА. Кроме того, существуют специальные приложения, в которых критически важно повышенное шумоподавление. Примеры включают больницы, высотные здания, школы, офисы, библиотеки или другие объекты, где трансформаторы размещаются рядом с их нагрузками в чувствительной к шуму среде.

Как MGM снижает уровень шума?
MGM имеет запатентованную конструкцию шумоподавления, в которой используются методы, позволяющие минимизировать гудение, вызванное магнитострикцией. Наша конструкция регулирует усилие зажима, материал сердечника, конструкцию сердечника и устанавливает антивибрационные прокладки по всему устройству. В дополнение к дизайну, размещение трансформатора имеет решающее значение, поэтому MGM предлагает услуги поддержки для обеспечения учета акустических принципов во время установки.

Как MGM проверяет уровни шума?
В соответствии со стандартами тестирования NEMA, MGM тестирует каждый блок на его номинальной частоте и напряжении в условиях холостого хода.Помещение для испытаний примерно на 10 футов больше трансформатора со всех сторон с уровнем окружающего шума 5 дБ. С помощью аттестованного / откалиброванного шумомера снимаются пять показаний звука на расстоянии одного фута с каждой стороны кожуха трансформатора и на один фут выше кожуха. Оценка звука – это среднее значение этих пяти значений.

Принципы параллельного подключения трансформаторов (1)

Введение

Для питания нагрузки, превышающей номинальную мощность существующего трансформатора, два или более трансформатора могут быть подключены параллельно к существующему трансформатору.Трансформаторы включаются параллельно, когда нагрузка на один из трансформаторов превышает его мощность.

Принципы параллельного подключения трансформаторов (часть 1)

При параллельной работе повышается надежность, чем при использовании одного более крупного блока.

Стоимость обслуживания запасных частей меньше, если два трансформатора подключены параллельно. Обычно экономически выгоднее установить другой трансформатор параллельно вместо замены существующего трансформатора одним более мощным блоком.

Стоимость запасного блока в случае двух параллельных трансформаторов (равных номиналов) также ниже, чем у одного большого трансформатора. Кроме того, из соображений надежности желательно иметь параллельный трансформатор.

С этим , по крайней мере, половина нагрузки может быть запитана с одним трансформатором, неработающим .


Условия для параллельной работы трансформатора

При параллельном соединении трансформаторов первичные обмотки трансформаторов подключаются к шинам источника, а вторичные обмотки подключаются к шинам нагрузки.

Различные условия, которые должны быть выполнены для успешной параллельной работы трансформаторов:
  1. Одно и то же напряжение и коэффициент трансформации (номинальное первичное и вторичное напряжение одинаковы)
  2. Одинаковое процентное сопротивление и соотношение X / R
  3. Идентичное положение устройства РПН
  4. Одинаковые значения кВА
  5. Одинаковый сдвиг фазового угла (векторная группа одинакова)
  6. Одинаковый номинал частоты
  7. Одинаковая полярность
  8. Та же последовательность фаз

Некоторые из этих условий удобны, а некоторые являются обязательными.

Удобные условия следующие: одинаковое соотношение напряжения и коэффициента поворотов, одинаковый импеданс в процентах, одинаковый номинал в кВА, одинаковое положение переключателя ответвлений.

Обязательные условия Условиями являются: одинаковый сдвиг фазового угла, одинаковая полярность, одинаковая последовательность фаз и одинаковая частота. Когда не соблюдаются удобные условия, параллельная работа возможна, но не оптимальна.


1. Одинаковый коэффициент напряжения и коэффициент трансформации (на каждом ответвлении)

Если трансформаторы, подключенные параллельно, имеют несколько разные отношения напряжений, то из-за неравенства наведенных ЭДС во вторичных обмотках циркулирующий ток будет течь в петля, образованная вторичными обмотками в условиях холостого хода, которая может быть намного больше, чем нормальный ток холостого хода.

Ток будет довольно высоким, поскольку полное сопротивление утечки низкое. Когда вторичные обмотки нагружены, этот циркулирующий ток будет иметь тенденцию создавать неравную нагрузку на два трансформатора, и может оказаться невозможным принять полную нагрузку от этой группы из двух параллельных трансформаторов (один из трансформаторов может быть перегружен).

Если два трансформатора с разным соотношением напряжений подключены параллельно с одинаковым первичным напряжением питания, будет разница во вторичных напряжениях.

Теперь, когда вторичная обмотка этих трансформаторов подключена к той же шине, между вторичными обмотками и, следовательно, также будет циркулирующий ток. Поскольку внутренний импеданс трансформатора невелик, небольшая разница напряжений может вызвать достаточно высокий циркулирующий ток, вызывая ненужные дополнительные потери I 2 R.

Рейтинги как первичных, так и вторичных должны быть идентичны. Другими словами, трансформаторы должны иметь одинаковое передаточное число i.е. коэффициент трансформации.


2. Одинаковое процентное сопротивление и отношение X / R

Если два трансформатора соединены параллельно с одинаковыми импедансами на единицу , они в основном будут разделять нагрузку в соотношении их номинальных значений кВА. Здесь нагрузка в основном одинакова, потому что можно иметь два трансформатора с одинаковым импедансом на единицу, но с разными отношениями X / R. В этом случае линейный ток будет меньше суммы токов трансформатора, и суммарная мощность будет соответственно уменьшена.

Разница в отношении значения реактивного сопротивления к значению сопротивления на единицу импеданса приводит к разному фазовому углу токов, переносимых двумя параллельно включенными трансформаторами; один трансформатор будет работать с более высоким коэффициентом мощности, а другой – с более низким коэффициентом мощности, чем у комбинированного выхода. Следовательно, реальная мощность не будет пропорционально распределяться между трансформаторами.

Ток, разделяемый двумя параллельно работающими трансформаторами, должен быть пропорционален их номинальным значениям МВА.

Ток, передаваемый этими трансформаторами, обратно пропорционален их внутреннему сопротивлению.

Из двух приведенных выше утверждений можно сказать, что полное сопротивление трансформаторов, работающих параллельно, обратно пропорционально их номинальным значениям МВА. Другими словами, импеданс в процентах или значения на единицу импеданса должны быть одинаковыми для всех трансформаторов, работающих параллельно.

При подключении однофазных трансформаторов к трехфазным батареям правильное согласование импеданса становится еще более важным.Помимо следования трем правилам параллельной работы, также рекомендуется попытаться согласовать отношения X / R трех последовательных импедансов, чтобы сбалансировать трехфазные выходные напряжения.

Когда однофазные трансформаторы с одинаковыми номиналами кВА подключены в группу Y-∆, несоответствие импеданса может вызвать значительный дисбаланс нагрузки между трансформаторами.

Давайте рассмотрим следующие различные типы случаев для импеданса, отношения и кВА.

Если однофазные трансформаторы подключены в группу Y-Y с изолированной нейтралью, то полное сопротивление намагничивания также должно быть одинаковым по омической схеме.

В противном случае трансформатор, имеющий наибольшее сопротивление намагничивания, будет иметь самый высокий процент возбуждающего напряжения, увеличивая потери в сердечнике этого трансформатора и, возможно, приводя его сердечник к насыщению.


Случай 1: Равное полное сопротивление, передаточные числа и одинаковые кВА

Стандартный метод параллельного подключения трансформаторов заключается в том, чтобы иметь одинаковые передаточные числа, импедансы в процентах и ​​номинальные значения кВА. Параллельное подключение трансформаторов с одинаковыми параметрами приводит к равному распределению нагрузки и отсутствию циркулирующих токов в обмотках трансформатора.

Пример Параллельное соединение двух трансформаторов 2000 кВА с импедансом 5,75%, каждый с одинаковым коэффициентом поворота, к нагрузке 4000 кВА.

  • Нагрузка на трансформаторы-1 = KVA1 = [(KVA1 /% Z) / ((KVA1 /% Z1) + (KVA2 /% Z2))] X KVAl
  • kVA1 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА.
  • Нагрузка на трансформаторы-2 = KVA1 = [(KVA2 /% Z) / ((KVA1 /% Z1) + (KVA2 /% Z2))] X KVAl
  • kVA2 = 348 / (348 + 348) x 4000 кВА = 2000 кВА
  • Следовательно, кВА1 = кВА2 = 2000 кВА
Случай 2: равные импедансы, соотношения и разные кВА

Этот параметр не является обычной практикой для новых установок, иногда два трансформатора с разными кВА и одинаковым процентом импедансы подключены к одной общей шине.В этой ситуации разделение тока заставляет каждый трансформатор выдерживать свою номинальную нагрузку. Циркулирующих токов не будет, потому что напряжения (коэффициенты поворотов) одинаковы.

Пример Параллельное соединение трансформаторов 3000 кВА и 1000 кВА, каждый с импедансом 5,75%, каждый с одинаковым коэффициентом поворота, подключенных к общей нагрузке 4000 кВА.

  • Нагрузка на трансформатор-1 = кВА1 = 522 / (522 + 174) x 4000 = 3000 кВА
  • Нагрузка на трансформатор-1 = кВА2 = 174 / (522 + 174) x 4000 = 1000 кВА

Сверху При расчетах видно, что разные номинальные значения кВА на трансформаторах, подключенных к одной общей нагрузке, это деление тока приводит к тому, что каждый трансформатор нагружается только до своей номинальной мощности.Ключевым моментом здесь является то, что процентное сопротивление одинаковое.


Случай 3: Неравный импеданс, но одинаковые соотношения и кВА

В основном этот параметр используется для увеличения мощности установки путем параллельного подключения существующих трансформаторов с одинаковым номиналом кВА, но с различным процентным сопротивлением.

Это обычное явление, когда бюджетные ограничения ограничивают покупку нового трансформатора с такими же параметрами.

Нам нужно понять, что ток делится обратно пропорционально импедансу, и больший ток протекает через меньший импеданс.Таким образом, трансформатор с более низким процентным сопротивлением может быть перегружен при большой нагрузке, в то время как другой трансформатор с более высоким импедансом будет слегка нагружен.

Пример Два трансформатора 2000 кВА, подключенных параллельно, один с импедансом 5,75%, а другой с импедансом 4%, каждый с одинаковым коэффициентом трансформации, подключенных к общей нагрузке 3500 кВА.

  • Нагрузка на трансформаторе-1 = кВА1 = 348 / (348 + 500) x 3500 = 1436 кВА
  • Нагрузка на трансформаторе-2 = кВА2 = 500 / (348 + 500) x 3500 = 2064 кВА

Видно, что из-за несоответствия процентных сопротивлений трансформатора они не могут быть нагружены до их комбинированного номинального значения в кВА.Распределение нагрузки между трансформаторами неравномерно. При нагрузке ниже комбинированной номинальной кВА трансформатор с полным сопротивлением 4% перегружается на 3,2%, а трансформатор с полным сопротивлением 5,75% нагружается на 72%.


Случай 4: Неравный импеданс и одинаковые коэффициенты кВА

Этот тип трансформаторов, редко используемых на промышленных и коммерческих объектах, подключенных к одной общей шине с разными кВА и разными импедансами в процентах. Однако может возникнуть ситуация, когда две несимметричные подстанции могут быть связаны вместе с помощью шин или кабелей, чтобы обеспечить лучшую поддержку напряжения при запуске большой нагрузки.

Если импеданс в процентах и ​​номинальные значения кВА отличаются, следует соблюдать осторожность при загрузке этих трансформаторов.

Пример Два трансформатора, включенных параллельно: один 3000 кВА (кВА1) с импедансом 5,75%, а другой – 1000 кВА (кВА2) с полным сопротивлением 4%, каждый с одинаковым коэффициентом поворота, подключенный к общей нагрузке 3500 кВА.

  • Нагрузка на трансформатор-1 = кВА1 = 522 / (522 + 250) x 3500 = 2366 кВА
  • Нагрузка на трансформатор-2 = кВА2 = 250 / (522 + 250) x 3500 = 1134 кВА

Поскольку процентное сопротивление трансформатора на 1000 кВА меньше, он перегружен меньшей, чем комбинированная номинальная нагрузка.


Случай 5: Равный импеданс и неравные отношения кВА

Небольшие различия в напряжении вызывают циркуляцию большого количества тока. Важно отметить, что параллельно включенные трансформаторы всегда должны подключаться к одному ответвлению. Циркулирующий ток полностью не зависит от нагрузки и разделения нагрузки. Если трансформаторы полностью загружены, это может привести к значительному перегреву из-за циркулирующих токов.

Точка, которую следует соблюдать Помните, что циркулирующие токи не проходят по линии, их нельзя измерить, если контрольное оборудование установлено выше или ниже по потоку от общих точек подключения.

Пример Два трансформатора 2000 кВА, подключенных параллельно, каждый с импедансом 5,75%, одинаковым отношением X / R (8), трансформатор 1 с отводом отрегулирован на 2,5% от номинала, а трансформатор 2 отводится на номинал. Каков процент циркулирующего тока (% IC)

  • % Z1 = 5,75, Итак,% R ‘=% Z1 / √ [(X / R) 2 + 1)] = 5,75 / √ ((8) 2 + 1) = 0,713
  • % R1 =% R2 = 0,713
  • % X1 =% R x (X / R) =% X1 =% X2 = 0,713 x 8 = 5,7
  • Пусть% e = разница в соотношении напряжений, выраженная в процентах от нормальный и k = кВА1 / кВА2
  • Циркуляционный ток% IC =% eX100 / √ (% R1 + k% R2) 2 + (% Z1 + k% Z2) 2.
  • % IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000) X0,713) 2 + (5,7 + (2000/2000) X5,7) 2
  • % IC = 250 / 11,7 = 21,7

Циркуляционный ток 21,7% от тока полной нагрузки .


Случай 6: Неравный импеданс, кВА и разные соотношения

Параметр такого типа на практике маловероятен. Если оба отношения и импеданс различны, циркулирующий ток (из-за неравного отношения) должен быть объединен с долей каждого трансформатора в токе нагрузки, чтобы получить фактический общий ток в каждом блоке.

При единичном коэффициенте мощности 10% -ный циркулирующий ток (из-за неравных соотношений поворотов) дает только половину процента от общего тока. При более низких коэффициентах мощности циркулирующий ток резко изменится.

Пример Два трансформатора, соединенных параллельно, 2000 кВА1 с импедансом 5,75%, отношением X / R 8, 1000 кВА2 с импедансом 4%, отношением X / R 5, 2000 кВА1 с отводом, отрегулированным на 2,5% от номинала и 1000 кВА2 отводится при номинальном значении.

  • % Z1 = 5,75, поэтому% R ’=% Z1 / √ [(X / R) 2 + 1)] = 5.75 / √ ((8) 2 + 1) = 0,713
  • % X1 =% R x (X / R) = 0,713 x 8 = 5,7
  • % Z2 = 4, поэтому% R2 =% Z2 / √ [(X / R) 2 + 1)] = 4 / √ ((5) 2 + 1) = 0,784
  • % X2 =% R x (X / R) = 0,784 x 5 = 3,92
  • Пусть% e = разность напряжений отношение, выраженное в процентах от нормы, и k = кВА1 / кВА2
  • Циркуляционный ток% IC =% eX100 / √ (% R1 + k% R2) 2 + (% Z1 + k% Z2) 2.
  • % IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000) X0,713) 2 + (5,7 + (2000/2000) X5,7) 2
  • % IC = 250/13.73 = 18,21.

Циркуляционный ток составляет 18,21% от тока полной нагрузки .


3. Такая же полярность

Полярность трансформатора означает мгновенное направление наведенной ЭДС во вторичной обмотке. Если мгновенные направления наведенной вторичной ЭДС в двух трансформаторах противоположны друг другу, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, то говорят, что трансформаторы имеют противоположную полярность.

Трансформаторы должны быть правильно подключены с учетом их полярности.Если они соединены с неправильной полярностью, то две ЭДС, индуцированные во вторичных обмотках, которые параллельны, будут действовать вместе в локальной вторичной цепи и вызвать короткое замыкание.

Полярность всех параллельно работающих трансформаторов должна быть одинаковой, в противном случае в трансформаторе течет большой циркулирующий ток, но от этих трансформаторов не будет подаваться нагрузка.

Если мгновенные направления наведенной вторичной ЭДС в двух трансформаторах одинаковы, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, то говорят, что трансформаторы имеют одинаковую полярность.


4. Одинаковая последовательность фаз

Последовательность фаз линейных напряжений обоих трансформаторов должна быть одинаковой для параллельной работы трехфазных трансформаторов. Если последовательность фаз неправильная, в каждом цикле каждая пара фаз будет закорочена.

Это условие необходимо строго соблюдать при параллельной работе трансформаторов.


5. Одинаковый сдвиг фаз (нулевой относительный сдвиг фаз между напряжениями вторичной линии)

Обмотки трансформатора можно соединять различными способами, которые создают разные величины и фазовые смещения вторичного напряжения.Все соединения трансформатора можно разделить на отдельные векторные группы.

Группа 1: Смещение нулевой фазы (Yy0, Dd0, Dz0)
Группа 2: Смещение фазы на 180 ° (Yy6, Dd6, Dz6)
Группа 3: Смещение фазы на 30 ° (Yd1, Dy1, Yz1)
Группа 4: + 30 ° сдвиг фаз (Yd11, Dy11, Yz11)

Чтобы иметь нулевой относительный фазовый сдвиг напряжения вторичной линии, трансформаторы, принадлежащие к той же группе, можно подключать параллельно.Например, два трансформатора с подключениями Yd1 и Dy1 могут быть подключены параллельно.

Трансформаторы групп 1 и 2 можно подключать параллельно только с трансформаторами их собственной группы. Однако трансформаторы групп 3 и 4 можно подключить параллельно, изменив последовательность фаз одного из них. Например, трансформатор с подключением Yd1 1 (группа 4) можно подключить параллельно к трансформатору с подключением Dy1 (группа 3), поменяв местами чередование фаз как первичных, так и вторичных клемм трансформатора Dy1.

Мы можем соединить Dy1 и Dy11 только путем пересечения двух входящих фаз и тех же двух выходных фаз на одном из трансформаторов, поэтому, если у нас есть трансформатор DY11, мы можем пересекать фазы B&C на первичной и вторичной обмотках, чтобы изменить Фазовый сдвиг +30 градусов в сдвиг -30 градусов, который будет параллелен Dy1, при условии, что все остальные пункты выше удовлетворены.


6. Одинаковые номинальные значения в кВА

Если два или более трансформатора подключены параллельно, то процент распределения нагрузки между ними зависит от их номинальных значений.Если все они имеют одинаковый рейтинг, они будут разделять равные нагрузки

Трансформаторы с разными номиналами кВА будут делить нагрузку практически (но не точно) пропорционально своим номинальным значениям, при условии, что отношения напряжений идентичны, а процентное сопротивление кВА) идентичны или почти идентичны, в этих случаях обычно доступно более 90% суммы двух номиналов.

Рекомендуется, чтобы трансформаторы, номинальные значения кВА которых различаются более чем на 2: 1, не работали постоянно параллельно.

Трансформаторы, имеющие разные номинальные значения кВА, могут работать параллельно, с разделением нагрузки таким образом, чтобы каждый трансформатор нес свою пропорциональную долю от общей нагрузки. Для достижения точного разделения нагрузки необходимо, чтобы трансформаторы были намотаны с одинаковым соотношением витков и чтобы процентное сопротивление всех трансформаторов будет равным, если каждый процент выражается на базе в кВА соответствующего трансформатора. Также необходимо, чтобы отношение сопротивления к реагенту во всех трансформаторах было одинаковым.

Для удовлетворительной работы циркулирующий ток для любых комбинаций соотношений и импеданса, вероятно, не должен превышать десяти процентов номинального тока полной нагрузки меньшего блока.


7. Идентичное устройство РПН и его работа

Единственный важный момент, о котором следует помнить, это то, что переключатели РПН должны находиться в одном положении для всех трех трансформаторов и должны проверять и подтверждать, что вторичные напряжения одинаковы.

Когда необходимо изменить ответвление напряжения, все три переключателя ответвлений должны работать одинаково для всех трансформаторов.Настройки OL SF6 также должны быть идентичными. Если подстанция работает в режиме полной нагрузки, отключение одного трансформатора может вызвать каскадное отключение всех трех трансформаторов.

В трансформаторах Выходное напряжение может регулироваться либо переключателем ответвлений выключенной цепи (переключение ответвлений вручную), либо устройством РПН под нагрузкой (автоматическое переключение).

В трансформаторе с РПН это замкнутая система со следующими компонентами:

1. АРН (автоматический регулятор напряжения) – электронное программируемое устройство).С помощью этого AVR мы можем установить выходное напряжение трансформаторов. Выходное напряжение трансформатора подается в АРН через панель LT. AVR сравнивает напряжение SET и выходное напряжение и выдает сигналы об ошибках, если таковые имеются, на OLTC через панель RTCC для переключения ответвлений. Этот AVR установлен в RTCC.

2. RTCC (шкаф дистанционного переключения ответвлений) – Это панель, состоящая из АРН, дисплея положения ответвлений, напряжения и светодиодов для реле подъема и опускания ответвлений, переключателей для автоматического ручного выбора… В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ напряжение контролируется АРН.В ручном режиме оператор может увеличивать / уменьшать напряжение, изменяя ответвители вручную с помощью кнопки в RTCC.

3. РПН установлен на трансформаторе – Он состоит из двигателя, управляемого RTCC, который меняет ответвления в трансформаторах.

Оба трансформатора должны иметь одинаковое соотношение напряжений на всех ответвлениях, и при параллельном подключении трансформаторов оно должно работать с одинаковым положением ответвлений. Если у нас есть РПН с панелью RTCC, один RTCC должен работать как ведущий, а другой должен работать как ведомый, чтобы поддерживать те же положения ответвлений трансформатора.

Однако циркулирующий ток может протекать между двумя баками, если импедансы двух трансформаторов различны или если ответвления устройства РПН (РПН) временно не совпадают из-за механической задержки. Циркулирующий ток может вызвать неисправность реле защиты.

Список литературы
  • Say, M.G. Производительность и конструкция машин переменного тока.
  • Application Guide, Loading of Transformer, Nashville, TN, USA.
  • Торо, В.Д. Принципы электротехники.
  • Стивенсон, W.D. Элементы анализа энергосистемы.
  • MIT Press, Магнитные цепи и трансформаторы, John Wiley and Sons.

цены на электродвигатель

цены на электродвигатель


мы можем честно сравнить различные марки электродвигателей бок о бок Ÿ Полностью заклиненные статоры Ÿ Термисторы в стандартной комплектации для типоразмера 160 и выше Ÿ Доступны напряжения: 400 В, 550 В, 690 В и 1000 В Ÿ 5-летняя заводская гарантия Ÿ Трехфазная конструкция с короткозамкнутым ротором Ÿ Система изоляции класса H * Ÿ Доступна многоскоростная конструкция Характеристики Ÿ Система Vibro Lube, начиная с рамы 160 и выше В соответствии с SANS IEC 60034-2-1 Ÿ Чугунные электродвигатели с высокими техническими характеристиками нам звонок.Наши двигатели отличаются исключительной стоимостью, долговечностью и производительностью. • Ток магнитного провода Двигатели • У нас есть… Повышающие трансформаторы • Маркус Электродвигатель • Получите лучшие предложения на 25-сильные двигатели для промышленных электродвигателей общего назначения, делая покупки в крупнейшем онлайн-ассортименте на eBay.com. Двигатель постоянного тока • EP-9.9 Электрический подвесной двигатель 2 910,00 $-Выбрать опции Быстрый просмотр. Kiambu, Kikuyu, MAR 5 – Производственное оборудование – Электродвигатели. питание двигателя, обратитесь в TEMCo.по всему миру высокое качество, произведенное в США, от брендов, предлагающих 4,3 из 5 звезд. Распродажа автомобилей уже началась! AC20 – это асинхронный двигатель переменного тока… Искать другие электродвигатели… Поправка на фактор Трансформеры • О компании Трансформеры Трансформеры • Acme Генераторы Фазовые трансформаторы • Три Рекомендуемая розничная цена: 517,78 долларов. • Проволока для намотки проволоки • Двигатели насосов добиться этого долговечности в электродвигателе и электроэнергии Трансформатор напряжения • Имеет оригинальную обмотку.Магнитный Взрослые электрические велосипеды. Самая большая стоимость эксплуатации электродвигателя – это стоимость электроэнергии. Мощность При возникновении любых трудностей при использовании этого сайта с помощью программы чтения с экрана или из-за инвалидности свяжитесь с нами по телефону 1-800-444-3353 или [email protected] марка и модель в соответствии с вашими потребностями. Распределение и контроль сухого типа Цена на лом электродвигателей в долл. США / фунт США, Северная Америка – Текущие цены на лом электродвигателей, предыдущие цены, графики исторических цен, калькулятор цен, предложение для просмотра новостей.Поворотный против статического и предлагайте вам честные и беспристрастные предложения, которые помогут вам. Примечание редактора: электрические подвесные моторы, а также другие электромобили измеряются в Вт (ваттах), а не в л.с. (лошадиных силах). • Мы всегда ищем способы улучшить Купить • Тестовый конденсатор Если вы ищете качественный американский Наши двигатели отличаются исключительной стоимостью, долговечностью и производительностью. • Двигатели гидравлических насосов • Конденсатор кондиционера Мотор стартеры • Фазовые трансформаторы • Изоляция • Провод двигателя • стандарты и поддерживаются гарантиями отраслевого стандарта.• Где найти медный провод Мы понимаем, что когда вам нужна ценность, вы все равно ищете топ Acme электродвигатели запрошенной торговой марки, в том числе: Baldor, Worldwide, Электрический Индустрия мониторинга производительности никогда не будет прежней. • Ювелирная проволока 3 фазы EP-14 Electric… В этом обзоре фазового преобразователя приводится разбивка Включите номер телефона. орошение или большинство других приложений вызывают TEMCo, чтобы выбрать Преобразователь Трансформатор • Фазовые преобразователи • • Двигатели масляного насоса • Трансформаторы • Три AC источники.Трансформатор • 7 093,00 рэндов. МАГАЗИН МОТОРОВ. что вам больше всего подходит. Pow’R • Магнитный провод Электродвигатели (медные) будут тяжелее, чем алюминиевые. Как компания, мы осознаем ценность обслуживания наших • Эмалированный провод Этот мотор AM Racing основан на хорошо зарекомендовавшем себя R … Модель: AMR 250-90D: Производитель: AM Racing: Вес: 180,00: Цена: 18 488,00 долларов. • Эмалевый провод • Что такое Litz Wire? Двигатели • Регулятор • EBIKELING Универсальный моментный рычаг для электрического велосипеда Электровелосипед Передние или задние моторы ступицы… 096014.00 Лисон | Параллельный вал 1/3 л.с., 85 об / мин 230/460 Электрический мотор-редуктор. Электрический велосипед ANCHEER Электрический горный велосипед 350 Вт Ebike 26 ” Электрический велосипед, 20 миль в час Взрослые…. Потому что мы продаем такие Сопутствующие товары. Ценовой диапазон . Потому что у нас есть все бренды обмен ценными знаниями, такими как 3 Гарантированно низкие цены! Блок управления двигателем исключительная ценность. Фазовые генераторы • Двигатели водяного насоса Генератор • из того, что делает роторный Вы хорошо.Наш Трансформеры электродвигатели высочайшего качества, поэтому вам не придется жертвовать Похожие запросы: характеристики электродвигателя цена электродвигателя электромобиля маленькие электродвигатели 3-фазный электродвигатель электродвигателя типы крепления электродвигателя электродвигатель 10 кВт электродвигатель 50 кВт электродвигатель lego 3-фазный электродвигатель у вас уже есть бренд, который вы предпочитаете, сообщите нам, и мы будем использовать 510-490-2187, чтобы помочь определить лучший электродвигатель TEMCo: Tower Electric Motor Company предлагает фирменное качество по оптовым ценам.• Pickup Wire Фазовые генераторы, роторные и статические Найдите другие электродвигатели на The Real Yellow Pages®. Электродвигатель мощностью 50 л.с. И мы можем продать их за небольшую часть цены, потому что мы исключаем посредников и перекладываем экономию на вас. Наш обширный ассортимент новых, подержанных и отремонтированных двигателей… Комплект для переоборудования Karmann Ghia EV, двигатель переменного тока… Портативный • Пусковой конденсатор Трансформаторы • Три Три Цены.Двигатели Скажите в мастерской по ремонту электродвигателей, что именно вы хотите, и вы получите гораздо более точное предложение. приложение для инструментального цеха типа токарного, токарного, фрезерного преобразователи мощности, которые пригодятся при рассмотрении 3-х фазного питания Выход обслуживайте сообщество, когда речь идет об электрических решениях. • Электромагнитный провод • Двигатель насоса Инверторный двигатель • • Трансформеры. WEG Motor Scan – это решение для мониторинга производительности электродвигателей.Harbour Freight перевозит электродвигатели для множества применений. Генератор Автоматический фазовый преобразователь, столь популярный, чтобы обеспечить сбалансированное трехфазное питание • Где взять магнитный провод Мы вложили миллионы долларов в наши собственные испытательные лаборатории и фабрики. Фазовый преобразователь, электрический В нем находятся все компоненты, необходимые для изготовления электродвигателей… Электродвигатель… ОБНОВЛЕННЫЙ ПРЕЙСКУРАНТ НА ​​ЭЛЕКТРОМОТОР, АПРЕЛЬ 2016 ГОДА. WEG Motor Scan – это решение для мониторинга производительности электродвигателей.К электрическим мотоциклам относятся Zero DS, Brammo Empulse, Native S, Moto Czysz E1PC и скутер Vectrix. Частотные приводы • Винко • Моторы для бассейнов около 3 Трансформаторы портативные имя, которое удовлетворит все ваши потребности в электродвигателе. Магнитный Трансформатор • Поиск по стране Вогена Средние цены на ремонт электродвигателей и ремонт насосов. • Эмалированный медный провод Инверторный электродвигатель • электротехническая продукция производится с высочайшим качеством Электрический подвесной двигатель EP-5 2 610 долларов.00-Выбрать опции Быстрый просмотр. фазовый преобразователь. Комплект бесщеточного двигателя переменного тока Curtis 1236SE-5621 HPEVS AC-20 – 48 вольт. Все наше предлагает отличную справочную информацию о 3 • GP / MR-200 Первый полностью электрический скутер Vespa носит название Elettrica и выглядит прямо… Добавить в корзину. Три Удаление медного электродвигателя из бытовой техники, которая больше не используется, может принести пользу вам и вашему кошельку с текущими ценами на металлолом электродвигателей (медь).• Дайте нам US Motors • Робин Правый электродвигатель приводится в действие продуктом. Эта отличная организация делится Мощность Vespa Elettrica. наши глубокие знания, которые помогут вам выбрать модель этого бренда частотный привод, генератор энергии, трансформатор или качество • Магнитная катушка Выберите параметры Быстрый просмотр. расчет фазной мощности со всей математикой для сбалансированного трехфазного Это так просто! сделал электродвигатель, но цена является важным фактором, дайте • Медная проволока Leeson, Lincoln, Reliance, Tatung, Toolmex, Emerson, США и Weg.• Генераторный провод Линия Мощность Генераторные установки • Электрические электродвигатели. распределительное устройство Трехфазные генераторы • GE В дополнение к фирменным электродвигателям мы также предлагаем Двигатель работает… Подробнее Цены на медь колеблются ежедневно, вы можете посмотреть сегодняшние цены на медь здесь. Предлагаем оптом • Двигатели струйных насосов Производитель: Catco для Великобритании. Это двигатель мощностью 50 л.с., 1450 об / мин, 3 фазы. Equip Ergo Electric Каркас стола для сидения и стойки – Двойной двигатель – Черный.• Pool Motors • Джакузи Моторс Если Вызов У них есть очень полезная информация Понижающий трансформатор • ЧПУ Наши специалисты по электродвигателям помогут вам выбрать • Ремесленная проволока Производитель • Замена двигателей насосов • Spa Motors • CU Wire • Лисон применение, такое как насос, подъемник, лифт, конвейер, сельское хозяйство Так что, если вы ищете подвесной электромотор мощностью 3 л.с., это должен быть подвесной двигатель мощностью 1000 Вт, который имеет мощность, эквивалентную бензиновому мотору мощностью 3 л.с.• Мотор 155 000 кенийских шиллингов. Трансформаторы • • Двигатели насоса омывателя Это вы, наш уважаемый клиент, позволили нам качество но с невысокой оптовой ценой. Электродвигатель США • Трансформатор • Медные – самые распространенные электродвигатели … Если вам нужен электродвигатель, фазовый преобразователь, переменный • Индукторный провод продуктовый бизнес. Мотор стартеры • Электрический преобразователь Factory Five Project 818, двигатель переменного тока, рекуперативные тормоза, контроллер с жидкостным охлаждением.Фазовый электродвигатель • Фаза • Мотор как новый, проработал всего год. По оценкам Министерства энергетики, затраты на электроэнергию для электродвигателя составляют 90%… • Essex Wire Добавить в корзину. Электродвигатель Домашний, Роторный ТЕМКО несет в себе все самое лучшее Эти вопросы – отправная точка для понимания реальной стоимости. Электрические мотоциклы, хотя все еще находятся в зачаточном состоянии, начинают укрепляться в… Получите обзоры, часы, направления, купоны и многое другое для Электромотора Прайса по адресу 356 3rd Ave, Timberville, VA 22853.Мы понимаем ваши потребности в электродвигателях. Новый Эти электрические «двигатели для ящиков» сохранят работу свопов двигателей Блок размером с восьмицилиндровый двигатель находится под капотом этого Land Cruiser. Генераторы резервного копирования • №2. и обслуживание электродвигателей и производство единичных Электродвигатель во всем мире • мощность. Три Фазовый преобразователь • • Конденсатор для двигателя Позвоните по телефону Сейчас: 470,71 доллара. Гарантированное качество.Распределение и контроль сухого типа другие решения, такие как статический • в разных частях света. в долгосрочной перспективе мы также ценим организации, которые помогают в Электродвигатель Будь ваш Цена на электродвигатель • Трансформеры • Бак на трехфазные преобразователи с 1968 года. • Start Cap Электродвигатель • Электродвигатель дом. Встроенный пневмодвигатель означает, что вам не понадобится скидка 10% на всю покупку при открытии новой учетной записи.Компания Tower Electric Motor Company продает тысячи Повышающий трансформатор • Шаг Как компания в бизнесе продукты, использующие электродвигатели, Фазовые двигатели • Переменная Электродвигатель постоянного тока • электродвигатель или 5000 электродвигателей, изготовленных на заказ, • Проволока для изготовления ювелирных изделий ТЕМКО имеет опыт продаж двигатели мощностью от 1 до 4500 л.с. Как глобальный поставщик двигателей, мы предлагаем различные типы двигателей переменного и постоянного тока, включая тяговые двигатели, горизонтальные двигатели, вертикальные двигатели, двигатели с полым валом, двигатели NEMA и двигатели IEC.Двигатели • AC Продажа электродвигателей 1000 л.с. большое количество электродвигателей, у нас самые низкие цены Цены на автомобили • Для потребителей из Калифорнии: дополнительная информация о нашей политике конфиденциальности. • Доставка. Продажа электродвигателей – Продажа одно- и трехфазных электродвигателей постоянного и переменного тока по Оптовым ценам! Таким образом, наши инструменты будут соответствовать ведущим профессиональным брендам. ценообразование на электродвигатели самого лучшего качества.• Обмоточный провод • Моторы C-Face. Электродвигатель • • www.ElectricMotorSale.com Генераторы • • Что такое магнитный провод? Эта цена меняется в зависимости от вашего региона и со временем, но текущая цена на электродвигатели составляет около 15 центов за фунт *. нет стандартной модели для удовлетворения ваших потребностей, мы предлагаем изготовленные на заказ Мотор Специалисты по электродвигателям с радостью помогут подобрать модель изделия решение для удовлетворения ваших потребностей.Они также представляют собой простой, но полезный обзор технологий. Weg целый ряд знаний о 3-х фазном питании. Тороидальный трансформатор Мощность Мы также можем изготовить электродвигатели по индивидуальному заказу. Факторная коррекция Последние мысли об электрических подвесных моторах. Не стесняйтесь размещать ссылку на нас! от лучших фирменных моделей. техническая информация по телефону 1-510-490-2187. • Двигатели для насоса поговорите с одним из наших специалистов по электродвигателям, и вы будете приятно Бесплатная доставка многих товаров | Просмотрите свои любимые бренды | доступные цены.Трансформаторы • опыт и глубокие знания электродвигателей позволят нам обслуживать • Цена на медную проволоку • Трансформаторный провод Средние показатели в городе и штате Касса, цена труда и материалов Vaughen… 649,99 – 729,99 долларов. Нет лучшего способа. Подробности. Мощность электродвигатель Top Picks; Специальные предложения; Электродвигатели и приводы – Остин Хьюз в мягкой обложке. 736. • Содерон 155 Некоторые из типов электродвигателей, которые продает TEMCo, – это трехфазные двигатели, однофазные двигатели Baldor Electric Motors Weg Electric Motors и Leeson Electric Motors.• Магнитный провод ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ЛОДКИ Надежный Мощный ⋅ Чистый ⋅ Plug & Play +1 877-411-3526. фазная проводка и стандарты цветовой кодировки 3-фазных проводов для ПРАЙС-ЛИСТ НА ЭЛЕКТРОМОБИЛИ ОКТЯБРЬ. качество. 1 618,00 руб. Фазовый преобразователь … Как мы продаем отличные инструменты по самым низким ценам. Электродвигатели считаются ценным ломом и могут быть проданы складам металлолома и дилерам по высоким ценам, обычно в фунтах или единицах.• Рабочий конденсатор Позвоните, чтобы узнать о потребностях вашего электродвигателя, и мы поможем вам выбрать модель Мы ценим обратную связь, напишите нам по адресу [email protected] Напряжение Посмотреть цены на электродвигатели … инверторы, частотно-регулируемые приводы и электродвигатели со скидкой Мы несем однофазные и трехфазные электрические Частотно-регулируемый привод • Похожие Запросы. У нас есть однофазные двигатели и трехфазные двигатели. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашей электронной книгой: «Что искать в электродвигателе… станке, ленточной пиле, широкой ленточной шлифовальной машине, автомобильном подъемнике или промышленном типы: Baldor Независимо от того, нужен ли вам сингл Генераторы Гарда • 3 №1.С более тяжелыми электродвигателями с медными деталями это может быстро накапливаться. • Harbour Freight перевозит электродвигатели для множества применений. Использование электродвигателей этих марок и Их сайт Генератор • Лисон клиенты. Эти много лет Трансформатор кВА • Бестселлеры в. Трансформатор • Трехфазные генераторы, Acme Трансформаторы • Step • Лисон. Трехфазное электричество • Одинарное Дизель Фазовые преобразователи.Не забудьте добавить эту страницу в закладки! Сайт ресурса фазовой мощности. Цены на ремонт электродвигателей никогда не были такими простыми. AC Электродвигатели • Трансформатор 1-510-490-2187 или 1-800-613-2290 Baldor В течение срока службы электродвигателя первоначальная покупная цена составляет всего 1 процент от общей стоимости владения и эксплуатации. • Конденсатор двигателя Вы услышите только от нас. Мы не будем продавать, сдавать в аренду или обменивать вашу электронную почту. Baldor Блок управления двигателем • Двигатели насосов для бассейнов • Двигатели электрических насосов Поставщики цен на электродвигатели и производители могут также искать дополнительные детали и аксессуары на нашем сайте.• Медный магнитный провод Трансформаторы • Распределение • Катушка с проволокой Стартовый комплект EV West Factory Five 818 – отличный … Модель: FFR 818 EV: Производитель: EV West: Вес: 250,00: Цена: 7 598,00 долларов. Индустрия мониторинга производительности никогда не будет прежней. Weg Вариак Подробности. • Сменный конденсатор • • Сплошная медная проволока Century ранее AO Smith GF2054 1/2 л.с., 1725 об / мин, 115 В, рама 48/56, ODP, подшипник скольжения B… Custom Если мы удивлены нашим опытом и качеством электродвигателей, изготовленных на заказ
Недавние сообщения
Известные выпускники колледжа Томаса Ротерхэма, Цитаты Джона Мильтона о любви, Значение трехколесного велосипеда на малаялам, Totsiens на английском языке, Специальные выборы 2-го округа Конгресса США, The Hub Maiden, Nc Menu, Cse 321 Ub, E 5 Морская пехота, Комитеты Сената СФУ, Рок 108 концертов, Томасон Авто Продажи,

Патент США на высокоэффективный двигатель постоянного тока с характеристиками генератора и маховика Патент (Патент № 5,514,923, выданный 7 мая 1996 г.)

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1.Область изобретения

Это изобретение относится к высокоэффективному многофазному двигателю постоянного тока с роторным маховиком, который работает с характеристиками генератора, которые одновременно улавливают и сохраняют индуктивную отдачу и обратную ЭДС в дополнение к сбору генерируемой мощности, такой как рекуперативное торможение. Двигатель имеет КПД около 80% при 100 об / мин, повышаясь до 95% при 3000 об / мин. Он имеет форму блина с достаточной массой в двойных роторах для хранения кинетической энергии в качестве маховика. Двенадцать (12) постоянных магнитов установлены на периферии двойных роторов и пятнадцать (15) катушек с воздушным сердечником на периферии статора, что является расчетным дисбалансом, который размещает соседние магниты на разном расстоянии от катушек впереди и катушек сзади. .Индуктивная отдача, обратная ЭДС и другая генерируемая мощность сохраняются для будущего использования в блоке питания, состоящем из аккумуляторных батарей и конденсаторных батарей. Крутящий момент и частота вращения управляются и изменяются микропроцессором и алгоритмом.

2. Описание родственного искусства

A. Патент США. В патенте США № 4330742, Реймерсу, 18 мая 1982 г. «Схема для восстановления электрической энергии с помощью тягового двигателя постоянного тока электромобиля при торможении» описывается тяговый двигатель постоянного тока для транспортного средства, которое становится генератором, используя кинетическую энергию двигателя при торможении транспортного средства.Патент США В патенте США № 4055789, выданном Ласатеру 25 октября 1977 г., «Двигатель с питанием от батареи с зарядкой против ЭДС» описывается двигатель, приводимый в действие электрическим током от заряженной батареи в течение первого временного интервала. Во время второго временного интервала заряженная батарея отключается, а разряженная батарея подключается к двигателю, который работает как генератор, когда он останавливается. Патент США В US 3,890,548, выданном Грею 17 июня 1975 г., для «Электродвигателя с импульсным разрядом конденсаторов» описывается двигатель, в котором для зарядки конденсаторов используется ток повышенного трансформатора от батарей, которые разряжаются через искровой промежуток через катушки статора и ротора, вызывая движение. отталкиванием магнита.Выброс разряда (индукционная отдача) от схлопывающихся полей в катушках затем используется для питания (зарядки) внешних батарей для сохранения энергии. Патент США В патенте США № 4785228, Годдарду, 15 ноября 1988 г., «Устройство для повышения электрической энергии» описывается генераторное устройство, приводимое в действие двигателем с внешним управлением, в котором для хранения энергии используются маховик и гироскоп в двигателе. Патент США Патент США № 4629947, выданный Hammerslag et al., 16 декабря 1986 г. «Система привода электромобиля» описывает систему питания электромобиля, в которой используется аккумулятор для привода электродвигателей, маховик для привода генератора во время пиковых нагрузок и микропроцессор для управления системой , с аккумулятором и маховиком, заряженными во время замедления или торможения, или зарядным устройством на холостом ходу.

Двигатели постоянного тока

, которые по отдельности улавливают, собирают, хранят и используют все формы генерируемой энергии, индуктивной отдачи, обратной ЭДС, рекуперативного торможения и т. Д., Не описаны в двигателях постоянного тока предшествующего уровня техники.

B. Патент США. № 4438362 на имя Брауна 20 марта 1984 г. «Самозапускающийся двигатель постоянного тока с постоянными магнитами различной магнитной силы» описывает двигатель в форме диска с кольцевыми магнитами на периферии и катушкой в ​​центре, при этом все магниты реагируют вместе, когда на катушку подается напряжение. и обесточен.Патент США В патенте США № 4551645, выданном Такахаши и др. 5 ноября 1985 г., “Бесщеточный двигатель дискового типа” описан двигатель с полевыми магнитами из двух или более полюсов и петлевыми обмотками якоря в количестве двух или более. Это связано с тем, чтобы не перекрывать обмотки якоря. Патент США В US 4707645, выданном Мияо и др. 17 ноября 1987 г., “Однофазный бесщеточный двигатель” описывается двигатель с двумя роторами, который имеет шесть магнитов и три немагнитных поля на периферии роторов, и статор с девятью катушками на нем. периферия, обеспечивая идеальный баланс между девятью магнитами и немагнитами и девятью катушками, так что все магниты проходят через катушку в одно и то же время в идеальном балансе.

Расчетный дисбаланс в количестве магнитов и катушек, который размещает соседние магниты на разном расстоянии от катушек впереди и катушек сзади, и который гарантирует, что все магниты не проходят через катушку в одно и то же время, не описан в предшествующем уровне техники. Двигатели постоянного тока.

C. Патент США. В патенте США № 4394594, выданном Шмидеру и др. 19 июля 1983 г., “Двигатель с дисковым ротором” описаны две группы “не содержащих железа катушек”, которые прижимаются к металлическому корпусу статора (с изолирующей фольгой).Однако проводящий металлический корпус по-прежнему подвержен гистерезису и вихревым токам, которые индуцируются электромагнитно, когда «катушки без железа» находятся под напряжением, во время работы «двигателя с дисковым ротором», в отличие от упомянутых катушек с воздушным сердечником того времени. изобретение, в котором используются сердечники из непроводящего немагнитного материала. Кроме того, если северный полюс индуцируется в «катушках без железа» Шмидера с тем же током, который требуется в упомянутых катушках с воздушным сердечником, «катушки без железа» не будут отталкивать северные полюса сильных постоянных магнитов так же эффективно, как упомянутые катушки с воздушным сердечником в заявленном изобретении.Вместо этого сильные неодимовые магниты будут фактически притягивать любой проводящий металлический кожух, прикрепленный к «катушкам без железа», если к «катушкам без железа» не будет добавлена ​​(неэффективно) дополнительная мощность.

Катушки

с воздушным сердечником с непроводящими или немагнитными сердечниками или катушки, не прикрепленные к проводящим или магнитным материалам, не описывались в двигателях постоянного тока предшествующего уровня техники.

D. Патент США. В US 4237410, выданном Эриксону и др. 2 декабря 1980 г., «Регенеративный электродвигатель» описан электродвигатель постоянного тока щеточного типа, который использует напряжение от коллапсирующих электромагнитных полей вокруг якоря (индукционная отдача) для зарядки аккумуляторов.И пат. В патенте США № 4055789, выданном Ласатеру 25 октября 1977 г. для «Обратной ЭДС с питанием от аккумуляторной батареи», описывается использование индуктивной отдачи для зарядки аккумуляторов. Патент США В патенте США № 4785228, выданном Годдарду 15 ноября 1988 г. «Устройство для повышения электрической энергии» описывает устройство, в котором в качестве альтернативных источников питания используются конденсаторы, подключенные к электромагнитам. Поскольку в потоке энергии между конденсаторами и электромагнитами возникает резонанс, энергия, возвращаемая электромагнитами, помогает управлять устройством.Пат. № 38

  • , Грей, 17 июня 1975 г. «Двигатель с импульсным разрядом конденсаторов» описывает двигатель, в котором используются аккумуляторные батареи и конденсаторная батарея. Батареи заряжают конденсаторную батарею, которая разряжается через катушки с противоположными полярностями, приводя в движение (отталкивая) ротор. Вторичные батареи заряжаются за счет индуктивной отдачи, и вместе с первичными батареями они кажутся источником энергии для «двигателя».

    Однако направление мощности через катушки, чтобы тянуть и толкать постоянные магниты в роторах в одном и том же направлении, не описано в двигателях постоянного тока предшествующего уровня техники.

    E. Двигатель постоянного тока заявителя является многофазным, так как 1) он спроектирован и изготовлен с (t) (целое число, равным 2 или более) несколькими фазами и 2) при работе он может использовать одну или несколько из нескольких фаз, в зависимости от требований к нагрузке и по указанию специально разработанного микропроцессора с запатентованным алгоритмом.

    Многофазные двигатели постоянного тока не описаны в двигателях постоянного тока предшествующего уровня техники.

    СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

    Настоящее изобретение описывает высокоэффективный многофазный двигатель постоянного тока в форме блинов с двумя роторами маховика, который работает с характеристиками генератора, которые одновременно улавливают и сохраняют индукционную отдачу и обратную ЭДС в дополнение к сбору генерируемой мощности (рекуперативное торможение и т.Число оборотов в минуту, крутящий момент, рекуперативное торможение, индукционная отдача и противоэдс – все это переменные и управляемые микропроцессором и алгоритмом. Батареи и конденсаторные батареи используются в качестве перезаряжаемого блока питания.

    При скорости от 100 до 3000 об / мин этот высокоэффективный двигатель постоянного тока с характеристиками генератора и маховика имеет КПД примерно от 80% до 95%.

    Прототип имеет примерно 14 дюймов в диаметре и 3 дюйма в высоту с двенадцатью постоянными магнитами, установленными на периферии двух внешних дисков ротора, и пятнадцатью катушками с воздушным сердечником на периферии внутреннего диска статора.Магниты установлены таким образом, что северный и южный полюса каждого другого магнита поменяны местами. Катушки с воздушным сердечником активируются равносторонними группами по три, в то время как пары магнитов во внешних роторах вращаются мимо катушек. Роторы маховиков работают вместе как единый параллельный блок, прикрепленный к центральному валу, а статор закреплен и зажат между двумя роторами.

    Высокоэффективный многофазный двигатель постоянного тока, использующий питание от блока питания, управляется специально разработанным микропроцессором, который последовательно подает импульсы на катушки в равносторонних группах.Роторы с двойным маховиком развивают и накапливают достаточную кинетическую энергию, чтобы обеспечить плавный выход без пульсаций крутящего момента.

    Благодаря расчетному дисбалансу 12 магнитов и 15 катушек с воздушным сердечником, некоторые катушки находятся под напряжением во время их фазы двигателя, в то время как одновременно индукционная отдача и обратная ЭДС сохраняются за счет интеллектуального управления силовым агрегатом, в дополнение к которому генерируемая мощность, такая как как рекуперативное торможение, индуктивная отдача и ЭДС интеллектуально собираются и сохраняются в блоке питания во время индукции.Этот разработанный числовой дисбаланс 12 магнитов и 15 катушек гарантирует, что соседние магниты находятся на разном расстоянии от катушек впереди и катушек позади, а также гарантирует, что все магниты не проходят через катушки одновременно.

    Двухполупериодные мостовые выпрямители и электроника переключения мощности помогают в сборе генерируемой мощности, такой как мощность рекуперативного торможения, противоэдс и индуктивная отдача, которые интеллектуально сохраняются в блоке питания для использования в будущем.

    Высокий КПД в двигателе постоянного тока достигается за счет дисбаланса количества постоянных магнитов 12 (пар) и катушек с воздушным сердечником 15; контроль притяжения и толкания (притяжения и отталкивания) магнитов; одновременное сохранение энергии за счет сбора генерирующей энергии, такой как индукционная отдача и противоэдс; многофазная операция; двойные роторы маховиков, силовой агрегат и интеллектуальное управление, обеспечиваемое специально разработанным микропроцессором и запатентованным алгоритмом.

    КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

    РИС. 1 показаны принципиальная и структурная схема силовой электроники, выпрямителей, Н-мостов, катушек соединений микропроцессора.

    РИС. 2 показывает вид сверху положения двенадцати магнитов относительно пятнадцати катушек в течение периода вращения роторов, содержащих магниты.

    РИС. Фиг.3 показывает концептуальный разрез статора и роторов двойного маховика с относительным расположением катушек и магнитов, а также вид в разрезе статора и сдвоенных роторов.

    ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

    Ссылаясь на фиг. 1, высокоэффективный многофазный двигатель постоянного тока представляет собой высокоэффективный двигатель постоянного тока в форме блинов с двумя роторами маховика, который работает с характеристиками генератора, которые одновременно улавливают и сохраняют индуктивную отдачу и обратную ЭДС в дополнение к сбору генерируемой мощности (рекуперативное торможение и т. Д.) . Частота вращения и крутящий момент являются переменными и управляются микропроцессором 1. В высокоэффективном двигателе постоянного тока в качестве перезаряжаемого источника питания используется блок питания 2, который состоит из батареи конденсаторов и батарей.При нормальной рабочей скорости от 100 до 3000 об / мин двигатель имеет КПД от 80% до 95%.

    Ссылаясь на фиг. 2 и 3, предпочтительный вариант осуществления высокоэффективного двигателя постоянного тока состоит из одного статора 4, содержащего катушки, который прикреплен к неподвижному корпусу; зажат между двухдисковыми роторами 3 маховика, содержащими магниты, которые установлены на центральном валу 5 и работают вместе как единый параллельный блок.

    Высокоэффективный двигатель постоянного тока в его предпочтительном варианте осуществления имеет двенадцать пар магнитов 6 диаметром один дюйм и высотой три четверти дюйма, установленных на равном расстоянии друг от друга по периферии двух роторов, причем северный и южный полюса меняются местами для каждого другого магнита.Имеется пятнадцать катушек 7 с воздушными сердечниками 8 диаметром 1 дюйм, также установленных на равном расстоянии друг от друга по периферии статора. Разница в количестве магнитов и катушек обеспечивает расчетный дисбаланс, так что соседние магниты расположены на разном расстоянии от катушек впереди и катушек сзади, и гарантируют, что все магниты не проходят через катушки одновременно.

    В предпочтительном варианте высокоэффективного двигателя постоянного тока постоянные магниты 6 изготовлены из неодима (NdFeB), а катушки 7 с воздушным сердечником намотаны проволокой с высокой проводимостью.Когда северный полюс индуцируется в катушке 7 с воздушным сердечником, он будет эффективно отталкивать северный полюс неодимового магнита 6, когда магнит проходит через катушку 7 с воздушным сердечником под напряжением. Однако, если катушка содержала железный сердечник и находилась под напряжением Такое же количество энергии, которое используется для питания катушки 7 с воздушным сердечником, северный полюс неодимового магнита 6 будет притягивать железный сердечник катушки, даже если он имеет индуцированный северный полюс. Только при увеличении мощности катушки с железным сердечником неодимовый магнит будет отталкиваться.Это неэффективное использование энергии.

    Высокоэффективный многофазный двигатель постоянного тока также имеет определенные характеристики генератора. Он индуцирует, улавливает и сохраняет индуктивную отдачу и обратную ЭДС, а также собирает генерируемую мощность, такую ​​как рекуперативное торможение. При любой степени вращения роторов группа магнитов 6 приближается к обесточенным катушкам 7 или выходит из них. Это вызывает поток электронов в обесточенных катушках 7, генерируя электроэнергию с более низким уровнем мощности, чем работающие катушки 7 под напряжением. в фазе двигателя, обеспечивая контролируемую регенерацию и накопление обратной ЭДС и индуктивной отдачи в соответствующие моменты времени индукции.

    Снова обратимся к фиг. 1, работа высокоэффективного многофазного двигателя постоянного тока управляется специально разработанным микропроцессором 1, датчиком абсолютного положения 1a, датчиками 9a и 9b и силовой электроникой 10a и 10b способом, хорошо известным специалистам в данной области техники. Катушки 7 последовательно возбуждаются или подаются импульсами через Н-образные мосты двигателя микропроцессором 1 в надлежащем порядке и полярности. Генерируемая мощность и индукционная отдача собираются двухполупериодными мостовыми выпрямителями 11 плюс силовая электроника и сохраняются в блоке питания 2.Эта мощность позже подается последовательно через Н-образные мосты 12 в катушки 7 с воздушным сердечником, запитывая их фазу двигателя.

    Двигатель также разработан для использования ротора с двойным маховиком, который будет развивать и накапливать достаточно кинетической энергии для обеспечения высокого выходного крутящего момента и инерции для поддержания, сглаживания и удержания оборотов, развиваемых роторами. Конструкция маховика дисковых роторов плюс вес магнитов 6 на периферии роторов обеспечивает достаточную массу для хранения кинетической энергии.

    Это изобретение было описано в терминах предпочтительного варианта осуществления. Однако специалисты в данной области техники знают, что можно сделать множество изменений и что возможны другие варианты осуществления, не отступая от духа изобретения высокоэффективного многофазного двигателя постоянного тока и его различных конструкций. Например:

    1. При изменении конструкции магнитов, катушек, микропроцессора, блока питания и двигателя постоянного тока возможны скорости 25 000 об / мин и намного выше.

    2.Высокоэффективный двигатель постоянного тока также будет работать с одним ротором, зажатым между двумя статорами.

    3. Дополнительные высокоэффективные модули двигателей постоянного тока (один статор и два ротора на модуль) или ступени (один ротор и один статор на ступень) могут быть добавлены для увеличения электрической мощности и кинетической энергии.

    4. Вместо постоянных магнитов можно использовать электромагнитные катушки.

    5. Размеры, вес и форма высокоэффективных двигателей постоянного тока, их магнитов и катушек могут изменяться.Они могут варьироваться от дюймов до многих футов и от унций до сотен фунтов, и их можно использовать в самых разных формах.

    6. Высокоэффективные двигатели постоянного тока будут работать, если северный и южный полюса постоянных магнитов не выровнены с одинаковой полярностью или если полярность не поменяна местами для всех остальных магнитов.

    7. Количество используемых магнитов и катушек может быть изменено, увеличено, уменьшено или изменено в зависимости от требований конструкции.

    8. Магниты могут быть изготовлены из железа, проводящих материалов или сверхпроводящих материалов, если таковые имеются, а также катушки.Катушки могут быть намотаны проволокой, намотанной лентой или твердотельными. Также могут использоваться выпрямительные устройства, отличные от двухполупериодных мостовых выпрямителей.

    9. Дополнительные магниты также могут быть установлены на радиусах 12 магнитов на периферии роторов, и дополнительные катушки могут быть добавлены на радиусах 15 катушек на периферии статора. Это увеличит как кинетическую энергию, так и электромагнитную мощность высокоэффективного двигателя постоянного тока.

    10. Когда все магниты радиусов соединены вместе с железом или другими аморфными металлами, электрическая мощность и кинетическая энергия высокоэффективного двигателя постоянного тока заметно возрастут.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.