Устройства для управления электрическими генераторами с целью получения требуемого значения выходных параметров: .с целью обеспечения требуемой частоты без изменения скорости вращения генератора – H02P 9/42

МПКРаздел HH02H02PH02P 9/00H02P 9/42
Раздел H ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
H02 Производство, преобразование и распределение электрической энергии
H02P Управление или регулирование электрических двигателей, генераторов, электромашинных преобразователей; управление трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками
H02P 9/00 Устройства для управления электрическими генераторами с целью получения требуемого значения выходных параметров
H02P 9/42 .с целью обеспечения требуемой частоты без изменения скорости вращения генератора 

Патенты в данной категории

ВЕКТОРНЫЙ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления трехфазным статическим преобразователем при несимметричной нагрузке, входящим в состав автономной системы генерирования электрической энергии, системы бесперебойного электропитания, системы электроснабжения и др. Техническим результатом является повышение качества формируемой электроэнергии за счет исключения обратной последовательности из трехфазного сигнала при несимметричной нагрузке и за счет увеличении точности стабилизации прямой последовательности. В векторном способе управления трехфазную выходную величину преобразуют во вращающуюся dq-систему координат, формируют нулевые эталонные сигналы гармонических составляющих для d- и q-составляющих выходной величины, для d-составляющей выходной величины эталонный сигнал формируют соответственно номинальному значению выходной величины, эталонный сигнал q-составляющей выходной величины формируют нулевым, указанные выше сигналы сравнения d- и q-составляющих выходной величины формируют путем интегрирования разностей соответствующих эталонных сигналов и сигналов, пропорциональных d- и q-составляющим выходной величины, формируют разностные сигналы путем вычитания сигналов, пропорциональных d- и q-составляющим выходной величины из соответствующих эталонных сигналов гармонических составляющих, в разностных сигналах для d- и q-составляющих выходной величины выделяют гармонические составляющие с большим коэффициентом усиления, и указанные регулирующие сигналы для d- и q-составляющих выходной величины формируют суммированием соответствующих сигналов сравнения и выделенных гармонических составляющих для d- и q-составляющих выходной величины. 3 ил.

2444833
патент выдан:
опубликован: 10.03.2012
СПОСОБ СВЯЗИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ С ДРУГИМ ИСТОЧНИКОМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в автономных источниках электропитания на базе тепловых двигателей или в промышленной энергетике. Технический результат состоит в повышении эффективности ветроэнергетической установки (ВЭУ) и защита ее генератора от перегрузки реактивным током. В известном способе связи ВЭУ с другим источником электроэнергии переменного тока в рассечку линии «генератор-устройство синхронизации» включают реактор. К выходу реактора подключают емкостную нагрузку. Параметры реактора и емкостной нагрузки предварительно оптимизируют. 4 ил.

2423776
патент выдан:
опубликован: 10.07.2011
ИНВЕРТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТАКИМ ГЕНЕРАТОРОМ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в инверторном генераторе, оснащенном блоком генератора с приводом от двигателя внутреннего сгорания, в котором цикл ШИМ-управления варьируется. Техническим результатом является устранение линейных искажения и снижение эксплуатационных характеристик. В инверторном генераторе, включающем блок электромашинного генератора, содержащем блок генератора; конвертер (20), преобразующий генерируемый переменный ток в постоянный; инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный, снабженный ключевыми элементами для питания электрической нагрузки; управляющее устройство инвертора, которое управляет ключевыми элементами с помощью ШИМ-сигнала, генерируемого с использованием опорного синусоидального сигнала, имеющего форму волны требуемого выходного напряжения, а также несущего сигнала, в каждом цикле (шаге) управления, определяемом несущей частотой, и формирует переменный ток заданной частоты, управляющее устройство инвертора изменяет несущую частоту в соответствии с наклоном (обозначенным, например, 1, 2) опорного синусоидального сигнала, в частности, уменьшает несущую частоту с уменьшением наклона опорного синусоидального сигнала. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

2406216
патент выдан:
опубликован: 10.12.2010
ВЕКТОРНЫЙ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫМ СТАТИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ПРИ НЕСИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКЕ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления трехфазным статическим преобразователем при несимметричной нагрузке. Техническим результатом является формирование трехфазного симметричного сигнала выходной величины (напряжения или тока) при несимметричной нагрузке. В векторном способе управления измеряют мгновенные значения трехфазной выходной величины преобразователя, напряжения или тока, выделяют нулевую, прямую и обратную последовательности выходной величины, преобразуют величины из трехфазной abc-системы координат в двухфазную систему координат. Для двухфазной системы координат формируют эталонные сигналы, сигналы сравнения, пропорционально результатам сравнения формируют регулирующие сигналы, которые преобразуют из двухфазной системы координат в трехфазную abc-систему координат, формируют трехфазный модулирующий сигнал преобразователя. По выделенному сигналу нулевой последовательности формируют ортогональный ему сигнал и принимают его в качестве второй составляющей двухфазной системы координат нулевой последовательности. Все последовательности преобразуют во вращающуюся dq-систему координат, эталонный сигнал для d-составляющей прямой последовательности формируют соответственно номинальному значению выходной величины, эталонные сигналы для остальных составляющих последовательностей формируют нулевыми. Указанные сигналы сравнения формируют для каждой составляющей последовательностей путем интегрирования разностей соответствующих эталонных сигналов и d- и q-составляющих последовательностей, а модулирующий сигнал формируют суммированием преобразованных регулирующих сигналов прямой, обратной и нулевой последовательностей в abc-системе координат. 1 ил.

2394346
патент выдан:
опубликован: 10.07.2010
ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА СТАБИЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электромашинных преобразователях энергии, вырабатывающих переменной ток стабильной частоты и стабильного выходного напряжения. Техническим результатом является уменьшение машинной массы, улучшение энергетических показателей установки. Генераторная установка содержит задающий статический генератор, электромашинный силовой генератор, цепи управления возбуждением силового генератора, связанные контуром обратной связи по напряжению с задающим генератором. К выходу задающего генератора подключен детектор полярности, а к выходу силового генератора - управляемый двунаправленный тиристорный выпрямитель. Выход детектора полярности соединен с управляющим входом тиристорного выпрямителя. В каждом полупериоде полуволна выходного напряжения задающего генератора определяет моменты начала и конца формирования импульса выходного напряжения генераторной установки. При этом импульс выходного напряжения как по форме, так и по амплитуде сигнала является результатом сложения полуволн выпрямленного выходного напряжения силового генератора, работающего на частотах, превышающих поминальную частоту в 3-12 раз. Повышение частоты силового генератора до 150 600 Гц относительно выходной частоты установки позволяет обеспечить выходное напряжение требуемого качества как при изменении скорости вращения приводного вала силового генератора в заданных частотных пределах, так и при изменении частоты задающего генератора в диапазоне 0,1 50 Гц. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

2359399
патент выдан:
опубликован: 20.06.2009
НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ТРЕХФАЗНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в обеспечении стабилизации напряжения и частоты при колебаниях и несимметрии напряжения генератора электроэнергии. Для этого устройство содержит силовую схему, содержащую три силовых блока, объединенных вместе своими трехфазными входами, выходной фильтр, блок трансформаторов тока, задающий генератор, три блока управления, измеритель отклонения напряжения, регулятор подмагничивания, блок косинусной синхронизации, при этом каждый из блоков управления содержит сумматор, первый и второй формирователи управляющих сигналов, генератор типа кривой, кроме того, трансформатор с вращающимся магнитным полем содержит вторичные трехфазные обмотки, первичные основную и дополнительную обмотки и конденсатор, также содержит обмотку управления дросселя управления, трансформаторно-выпрямительный блок, а силовые блоки содержат по три пары встречно-параллельно включенных тиристоров, вход каждой из пары подключен к выводам генератора соответственно, а выходы трех пар каждого из силовых блоков тиристоров объединены и являются однофазным входом силового блока. 1 ил.

2337460
патент выдан:
опубликован: 27.10.2008
КОММУТИРУЕМЫЙ СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР С ЭКСТРЕМАЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТЬЮ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для генерирования напряжения стабильной частоты в электроэнергетических установках с переменной скоростью вращения вала приводного двигателя. В коммутируемом синхронном генераторе минимизация искажений синусоидальности выходного напряжения обеспечена за счет управления взаимным соотношением по времени между моментами отключения коммутатором текущей пары диаметрально противоположных выводов многосекционной обмотки возбуждения от источника постоянного тока и моментами подключения к нему очередной пары выводов, что позволяет изменять гармонический состав генерируемого напряжения. Датчик контролирует несинусоидальность напряжения, подавляет первую гармонику выходного напряжения и выдает средневыпрямленное значение всех искажающих гармоник в вычислитель. Вычислитель осуществляет экстремальное управление несинусоидальностью напряжения, регулируя посредством соответствующей схемы длительность импульсов управления коммутатором. Это позволяет уменьшить искажения формы генерируемого напряжения в подобных электроэнергетических установках. 3 ил.

2310972
патент выдан:
опубликован: 20.11.2007
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГЕНЕРИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к электроэнергетике. Технический результат заключается в обеспечении универсальности управления установкой во всех возможных условиях ее использования: при переходе от работы на мощную сеть к работе в автономной энергосистеме или к питанию изолированной нагрузки (и обратно), что присуще синхронным генераторам, без необходимости выполнения переключений в системе управления установкой, перенастройки. Для этого в способе измеряют значения выходного напряжения и выходного тока установки, регулируют модуль выходного векторного параметра преобразователя в соответствии с заданными значениями выходного напряжения и максимально допустимого тока установки, определяют активную мощность, вырабатываемую установкой, моделируют нагруженный этой мощностью генератор с турбиной, снабженной регулятором скорости вращения, определяют изменение угла поворота ротора моделируемого генератора, вызванное текущими отклонениями его скорости вращения от номинальной, и корректируют в соответствии с этим изменением фазу выходного векторного параметра преобразователя. В частных случаях выполнения преобразователя частоты в виде источника напряжения или источника тока в качестве выходного векторного параметра используют ЭДС преобразователя или его выходной ток соответственно. 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

2295191
патент выдан:
опубликован: 10.03.2007
НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в стабилизированных высокочастотных источниках электроэнергии автономных систем электроснабжения. Техническим результатом является повышение устойчивости и надежности работы непосредственных преобразователей частоты. Непосредственный преобразователь частоты содержит два силовых блока, объединенных вместе своими трехфазными входами и однофазными выходами. Однофазные выходы силовых блоков соединены с выходным фильтром, который через трансформатор тока соединен с нагрузкой. Задающий генератор своим выходом соединен с первым входом сумматора, с первым входом измерителя отклонений напряжения и первым входом регулятора подмагничивания. Второй вход сумматора соединен с выходом измерителя отклонений напряжения, а выход соединен с первыми входами блоков формирования управляющих сигналов. Вторые их входы соединены с выходами генератора формирователя типа, вход которого соединен с выходом трансформатора тока, а третьи входы - с выходами блока косинусной синхронизации. Выходы блоков формирования управляющих сигналов соединены с управляющими входами силовых блоков. Трансформатор с вращающимся магнитным полем содержит вторичные трехфазные обмотки, первичные 16 и дополнительную 17 обмотки, конденсатор 18. Вторичные обмотки указанного трансформатора соединены с блоком косинусной синхронизации. Основная первичная обмотка соединена через конденсатор с дополнительной первичной обмоткой, с одной из фаз 19 источника высокочастотного напряжения через рабочую обмотку дросселя управления - с другой фазой и входом силовых блоков. Обмотка управления дросселя управления соединена с регулятором подмагничивания, второй вход которого соединен с третьим выходом блока косинусной синхронизации. 1 ил.

2269861
патент выдан:
опубликован: 10.02.2006
ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к области электротехники и энергетики, касается особенностей выполнения ветроэлектрических установок и может быть использовано при создании ветроэлектростанций, работающих как в автономном режиме, так и на общую электрическую сеть. Сущность изобретения состоит в том, что ветроэлектрическая установка, содержащая опору, ось, на которой установлен ветродвигатель роторного типа, генератор электрического тока, устройство для отвода электроэнергии, согласно данному изобретению, снабжена дополнительным ветродвигателем, размещенным на оси первого ветродвигателя, причем дополнительный ветродвигатель соединен с наружным ротором генератора электрического тока, внутренний ротор которого соединен с первым ветродвигателем, при этом внутренний и наружный роторы генератора крепятся к первому и дополнительному ветродвигателям соответственно с помощью жестко закрепленных на них колец. Технический результат, достигаемый данным изобретением, состоит в повышении относительной окружной скорости вращения ротора упомянутого выше генератора электрического тока, что приводит к повышению КПД ветроэлектрической установки. 2 ил.

2254667
патент выдан:
опубликован: 20.06.2005
СИСТЕМА ДЛЯ СНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к сети электроснабжения от источника постоянного напряжения для электродвигательных потребителей электрической энергией, в частности, на судне. Техническим результатом является уменьшение веса и снижение реактивной мощности. В системе для снабжения электродвигательных потребителей электрической энергией множество электроагрегатов на стороне выхода включены параллельно и к токовому выходу каждого агрегата подключен управляемый выпрямитель, который имеет управляющий вход для подключения регулятора напряжения и выход которого связан с входом регулятора напряжения для подачи сигнала действительного значения напряжения дополнительного сигнала и соединен с сетью для его питания, согласно другому аспекту изобретения потребители соединены с сетью соответственно через инвертор, который является управляемым регулятором через управляющий вход, причем к входу регулятора наряду с действительным значением и заданным значением подводят дополнительный сигнал, отводимый от входного напряжения инвертора и/или напряжения сети; наконец, при применении по меньшей мере двух связанных друг с другом потребителей предусмотрено, что к входу регулятора наряду с действительным значением и заданным значением подводят дополнительный сигнал, отводимый от входного тока, текущего из сети в инвертор, или от соответствующей мощности. 3 с. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.
2222863
патент выдан:
опубликован: 27.01.2004
ГИБРИДНОЕ ГЕНЕРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к генераторному устройству и может быть использовано для питания изменяющейся во времени нагрузки. Техническим результатом является создание гибридного генераторного устройства, которое может справиться со значительными изменениями в нагрузке при эффективной его работе. Гибридное генераторное устройство содержит двигатель/генератор или другой контролируемый электрический источник, который обеспечивает электрический выход с переменным напряжением, этот выход выпрямляют и подают преобразователю постоянного тока в постоянный, выход которого контролируют с помощью контрольной схемы. Этот выход служит в качестве промежуточного выхода постоянного тока, который обычно используют для обеспечения энергией инвертора для генерирования выходного сигнала переменного тока, который обеспечивает внешнюю нагрузку. Использование преобразователя постоянного тока в постоянный изолирует промежуточный выход от генераторного выхода и позволяет генераторному устройству работать эффективно в широком диапазоне скорости двигателя/генератора согласно нагрузке. 14 з.п.ф-лы, 16 ил.
2216847
патент выдан:
опубликован: 20.11.2003
ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к ветроэлектроэнергетике и может быть использовано при создании ветроэлектростанций и автоматизации режимов работы ветроэлектростанций, как автономных, так и работающих на общую электрическую сеть. Техническим результатом является повышение качества производимой электроэнергии. Ветроэлектрическая установка содержит зубчатую дифференциальную передачу, звенья которой механически соединены с валом ветродвигателя, валом генератора переменного тока и с регулируемой машиной постоянного тока соответственно. Якорь регулируемой машины постоянного тока электрически связан с якорем второй машины постоянного тока, механически соединенным с валом генератора переменного тока. Вторая машина постоянного тока имеет дополнительную обмотку возбуждения, соединенную с усилительным устройством. Вход последнего подключен к выходу регулятора, один из входов которого подключен к выходу формирователя скорости, а другой - к выходу сумматора. Вход формирователя скорости соединен с выходом датчика частоты вращения вала ветродвигателя, к второму входу сумматора подключен задатчик активной мощности. 1 ил.
2210854
патент выдан:
опубликован: 20.08.2003
ВЕКТОРНЫЙ СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕТЫРЕХКВАДРАНТНЫМ ИНВЕРТОРОМ НАПРЯЖЕНИЯ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области управления системами генерирования электрической энергии (СГЭЭ) переменного тока и может быть использовано для управления устройствами, преобразующими постоянное и переменное напряжение в переменное трехфазное. Технический результат заключается в увеличении точности управления, в возможности поддержания заданного напряжения на фильтровом конденсаторе в звене постоянного тока при условии отбора всей генерируемой синхронным генератором мощности и в обеспечении полного диапазона выходных напряжений инвертора по первой гармонике. Для этого в векторном способе управления четырехквадрантным инвертором напряжения в составе системы генерирования электрической энергии переменного тока используют векторный ШИМ в качестве выпрямителя, при этом управление инверторами производят в системе ,-координат с использованием канала поддержания нулевых фаз входных токов инвертора в обращенном режиме относительно напряжения синхронного генератора и нулевых фаз выходных токов инвертора в традиционном использовании относительно напряжения сети и канала регулирования мощности инверторов. Сигнал задания каждой фазы инвертора формируют как сумму ортогональных синусоидальных сигналов - сигнала задания на нулевой фазный угол тока инвертора и сигнала задания на мощность инвертора, при этом поддерживают заданное напряжение на фильтровом конденсаторе в звене постоянного тока при отборе мощности от синхронного генератора в диапазоне изменения скорости вращения вала генератора от nmin до nmax. Для этого обращенным инвертором управляют таким образом, чтобы обеспечить отбор от синхронного генератора всей генерируемой им мощности, а инвертором в традиционном использовании управляют так, чтобы он поддерживал заданное напряжение на фильтровом конденсаторе в звене постоянного тока, которое пропорционально напряжению сети. 3 ил.
2207698
патент выдан:
опубликован: 27.06.2003
СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ВОЗБУЖДЕННОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ С СЕТЬЮ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для снижения длительности точной синхронизации и включения синхронной машины в сеть. Технический результат заключается в уменьшении длительности синхронизации. В способе синхронизации возбужденной синхронной машины с сетью подключенная машина возбуждается при подходе к подсинхронной частоте, затем задается непрерывное изменение частоты напряжения возбуждающей синхронной машины так, чтобы при этом изменении она перешла частоту сети, после этого перехода прогнозируется момент совпадения фаз, и в этот момент возбужденная синхронная машина включается в сеть. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
2190917
патент выдан:
опубликован: 10.10.2002
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННЫМ СИНХРОННЫМ ГЕНЕРАТОРОМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в ветроэнергетических установках, работающих параллельно с сетью переменного тока. Техническим результатом является стабилизация напряжения в маломощной сети переменного тока при изменении мощности ветрового потока и повышение качества управления активной и реактивной мощностью, вырабатываемой ветроэнергетической установкой. В устройство для управления асинхронизированным синхронным генератором для формирования необходимых корректирующих сигналов введены блоки преобразования координат 13, 14, 18, 19, усилители 15, 22, блоки умножения 16, 21, 23, сумматоры 17, 20, 24, 28, 35, 41, блок 25 возведения в третью степень, нелинейный элемент 26, квадраторы 27, 34, блок 29 извлечения квдратного корня, управляемый электронный ключ 30, задатчик 31 напряжения, элементы сравнения 32, 38, регулятор 33 напряжения, компаратор 36, задатчик 37 максимального тока, регулятор 39 тока и задатчик 40 частоты тока статора. Введение коррекции позволяет повысить качество управления вырабатываемой активной и реактивной мощностью ветроэнергетической установки. 1 ил.
2189105
патент выдан:
опубликован: 10.09.2002
КОММУТИРУЕМЫЙ СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР СТАБИЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ

Использование: для генерирования напряжения стабильной частоты в электроэнергетических установках с переменной скоростью вращения вала. Сущность изобретения: генератор имеет многосекционную замкнутую обмотку возбуждения, конструктивно выполненную по типу якорной обмотки машины постоянного тока. Стабилизация выходной частоты генератора при частотах вращения ротора, отличных от синхронной, осуществляется с помощью регулятора частоты вращения путем поочередного подключения с помощью коммутатора выводов диаметрально противоположных секций обмотки возбуждения к управляемому источнику постоянного тока с частотой коммутации, пропорциональной частоте скольжения и числу секций на пару полюсов. Это позволяет обеспечить расширение рабочего диапазона изменения частоты вращения, в котором обеспечивается постоянство частоты генерируемого напряжения. 2 ил.
2103800
патент выдан:
опубликован: 27.01.1998
АВТОНОМНАЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГОСИСТЕМА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА СТАБИЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Использование: В ветроэлектроэнергоустановках, энергосистемах транспортных средств и др. Сущность. В автономной электроэнергосистеме стабильной частоты синхронный компенсатор снабжен дополнительным независимым устройством стабилизации частоты вращения, выходной вал которого состыкован с валом ротора синхронного компенсатора, изменяя частоту вращения ротора синхронного компенсатора, устраняют отклонение частоты переменного тока системы от заданного уровня. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.
2073310
патент выдан:
опубликован: 10.02.1997
Наверх