INTRODUCTION The variable frequen

INTRODUCTION


The variable frequency transformer (VFT) is essentially a continuously variable phase shifting transformer that can operate at an adjustable phase angle. A direct application of a VFT is as a phase shifting transformer connecting two power systems operating at the same frequency and controlling the power flow. A phase shifting transformer (conventional or in conjunction with power electronic devices) is used to control real power flow along a transmission line and have their respective drawbacks.
The VFT, when used as a phase shifting transformer, overcomes all these difficulties.

The versatility of the VFT, however, lies in connecting two systems that are asynchronous. The conventional method of connecting two such asynchronous systems is to use back - to - back high voltage direct current (HVAC) connection. The technical performance of these two methods is comparable. In [3], such an application of the VFT has been reported.

VARIABLE FREQUENCY TRANSFORMER OVERVIEW

The core technology of the VFT is the rotary transformer (also known as “Rankle Machine” within GE) with three phase windings on both rotor and the stator. A three phase’s collector system conducts current between the three phase rotor winding and its stationary bus duct. The two separate electrical networks are connected to the stator and rotor respectively. Electrical power is exchanged between the two networks by the magnetic coupling through the air gap. A drive motor and a variable speed drive system is used to apply torque to the rotor of the transformer and adjust the rotational position of the rotor relative to the stator, thereby controlling the magnitude and direction of the power flow through the VFT. Fig 1 shows the core components of the VFT.

Fig. 2 illustrates a conceptual system diagram of the VFT. Conventional transformers are used to match the transmission voltage to the machine voltage. Shunt capacitors are used to compensate for the reactive magnetizing currents. As with any other AC power circuit, the real power flow through the rotary transformer is proportional to the phase angle difference between the stator and the rotor. The impedance of the rotary transformer and AC grid determine the magnitude of phase shift required for a given power transfer. Reactive power flow through the VFT is determined by the series impedance of the rotary transformer and the difference in magnitude of voltages on the two sides






1 VFT Concept and Components


The variable frequency transformer (VFT) is essentially a continuously variable phase shifting transformer that can operate at an adjustable phase angle. The core technology of the VFT is a rotary transformer with three-phase windings on both rotor and stator (see Figure 1). The collector system conducts current between the three-phase rotor winding and its stationary busywork. One power grid is connected to the rotor side of the VFT and another power grid is connected to the stator side of the VFT.

Power flow is proportional to the angle of the rotary transformer, as with any other AC power circuit. The impedance of the rotary transformer and AC grid determine the magnitude of phase shift required for a given power transfer.

Power transfer through the rotary transformer is a function of the torque applied to the rotor. If torque is applied in one direction, then power flows from the stator winding to the rotor winding. If torque is applied in the opposite direction, then power flows from the rotor winding to the stator winding. Power flow is proportional to the magnitude and direction of the torque applied. If no torque is applied, then no power flows through the rotary transformer. Regardless of power flow, the rotor inherently orients itself to follow the phase angle difference imposed by the two asynchronous systems, and will rotate continuously if the grids are at different frequencies.


MECHANICAL DESIGN OVERVIEW

The mechanical aspects of the machine were tailored to the vertical arrangement of the VFT rotary system. It is composed of three main components –

(a) Rotating transformer
(b) Drive motor and
(c) Collector.

The various components are shown in Fig. 1 and in Fig. 4. The three phase collector is at the top of the rotary system. The collector comprises of conventional carbon brush technology on copper slip rings. The collector rings are connected to the rotor windings via a three phase’s bus that runs through the hollow shaft. Fig. 5 shows the site assembly of a typical collector system. The drive motor is a conventional dc motor. The rotating components, since they have very little self cooling capability because of the low rotational speed, are force air cooled. The in

Результаты (русский) 1:

ВВЕДЕНИЕ Трансформатор частоты (VFT) является по существу бесступенчатая трансформатор, который может работать на регулируемой фазового угла сдвига фаз. Прямое применение VFT как сдвиг трансформатора фазы подключения двух систем работающих на одинаковой частотой и контроль потока мощности. Фаза перехода трансформатора (обычные или в сочетании с электронными устройствами питания) используется для управления потоком реальной власти вдоль линии электропередачи и имеют свои соответствующие недостатки.VFT, при использовании в качестве сдвига трансформатора, фаз позволяет преодолеть все эти трудности. Универсальность VFT, однако, заключается в соединении двух систем, которые являются асинхронными. Обычный метод соединения двух таких асинхронных систем является использование back - to - обратно высокого напряжения постоянного тока (HVAC) соединение. Технические характеристики этих двух методов сопоставимы. В [3] было зарегистрировано такое применение VFT.ОБЗОР ТРАНСФОРМАТОР ЧАСТОТЫ Основная технология VFT представляет собой поворотный трансформатор (также известный как «терзать машина» в GE) три фазы обмотки ротора и статора. Три этапа коллектора системы проводит текущий между трехфазные обмотки ротора и его протоков стационарные шины. Два отдельных электрических сетей связаны статора и ротора соответственно. Электрическая мощность осуществляется между двумя сетями с магнитной муфтой через воздушный зазор. Приводной двигатель и система привода переменной скорости используется для применения крутящий момент ротора трансформатора и отрегулируйте положение вращения ротора по отношению к статор, тем самым контролировать величину и направление потока мощности через VFT. Рис. 1 показаны основные компоненты VFT. Рис. 2 показана схема концептуальной системы VFT. Обычные трансформаторы используются для сопоставления напряжения передачи напряжения машины. Шунтирующие конденсаторы используются для компенсации реактивных токов намагничивания. Как и в случае с любой другой цепи питания переменного тока, реальная мощность потока через роторный трансформатор пропорционально угол разность фаз между статором и ротором. Импеданс поворотного трансформатора и переменного тока сетки определяют величину фазового сдвига, необходимых для передачи заданной мощности. Реактивной мощности потока через VFT определяется сопротивление серии поворотного трансформатора и разница в величине напряжения на обеих сторонах1 VFT концепции и компоненты Трансформатор частоты (VFT) является по существу бесступенчатая трансформатор, который может работать на регулируемой фазового угла сдвига фаз. Основная технология VFT является роторный трансформатор с трехфазные обмотки ротора и статора (см. рис. 1). Система коллектора проводит текущий между обмотки трехфазного ротора и его стационарные ебля. Одна сетка питания подключена к стороне ротора VFT и другой электросети подключен к стороне статора VFT. Мощность потока пропорционально углу поворотного трансформатора, как и в случае с любой другой цепи питания переменного тока. Импеданс поворотного трансформатора и переменного тока сетки определяют величину фазового сдвига, необходимых для передачи заданной мощности. Передача власти через роторный трансформатор является функцией крутящего момента, применяемых к ротору. Если крутящий момент применяется в одном направлении, затем власть потоки от обмотки ротора обмотке статора. Если крутящий момент применяется в противоположном направлении, то власть потоки от намотки обмотки статора ротора. Мощность потока пропорционально величину и направление крутящего момента применяется. Если нет крутящего момента, не течет через роторный трансформатор. Независимо от мощности потока ротора по своей сути ориентирует себя следовать фазы угол разница введенной двух асинхронных систем и будет вращаться непрерывно, если сетки на разных частотах.МЕХАНИЧЕСКИЙ ДИЗАЙН ОБЗОР Механические аспекты машины были приспособлены к вертикальное расположение VFT поворотные системы. Он состоит из трех основных компонентов – (a) вращающийся трансформатор (b) привода и (c) коллектор. Различные компоненты показаны на рис. 1 и на рисунке 4. Трехфазный коллектор находится в верхней части поворотного системы. Коллектор состоит из обычных углерода кисти технологии на медных колец скольжения. Кольца коллектора подключены к обмотки ротора через три этапа автобус, который проходит через полый вал. Рис. 5 показывает сборку сайта типичной коллектора системы. Приводной двигатель является обычным dc мотор. Вращающиеся компоненты, так как они имеют очень мало самоуправления охлаждения потенциал из-за низкой скорости вращения являются силы с воздушным охлаждением. В