Вентильный генератор Советский патент 1984 года по МПК H02K19/36 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах, в частности в системах электроснабжения для ави ационной и автотракторной промышлен ности. Известен вентильный регенатор с устройством для возбуждения, содерж щий последовательную обмотку возбуж дения, включенную между выходом выпрямителя и нагрузкой, и две параллельные обмотки возбуждения, подклю ченные к дополнительному выпрямите лю, одна из которых включена соглас но с последовательной обмоткой, а .другая - встречно tlj. К недостаткам данного генератора следует отнести низкую надежность связанную с самораскачиванием систе при резких колебаниях нагрузки, а также большие значения тока короткого замыкания, которые могут привести к выходу из строя силовой выпрямитель. Известен также синхронный генератор, управляющая рбмотка которого разделена на две ветви-, каждая из которых состоит из двух неравных встречно включенных катушек 2}, Недостатком указанного генератора является низкая надежность изза большой величины регулирующего тока,, Наиболее близким к предлагаемому является вентильный генератор, содержащий трехфазную якорную обмотку подключенную к мостовому выпрямителю, плюсовой вывод которого соединен с входом регулятора напряжения, выход которого соединен с минусовым выводом мостового выпрямителя, и параллельную основную обмот ку возбуждения Сз J. Недостатком известного генера тора является низкая надежность изза большой величины регулируюшего тока, так как весь ток возбуждения протекает через регулятор напряжения. Цель изобретения - повышение на дежности вентильного генератора. Поставленная цель достигается тем, что вентильный генератор, содержащий трехфазную якорную обмотку, подключенную к мостовому выпря мителю, плюсовой вывод которого соединен с входом регулятора напря жения, выход которого соединен с м нусовым выводом мостового выпрямителя, и параллельную основную обмотку возбуждения, подключенную своим началом к регулятору напряже ния, снабжен тремя дополнительными обмотками возбуждения с числами витков, равными числу витков основ ной обмотки возбуждения, регулятор напряжения снабжен дополнительным :: входом, соединенным с началом основной обмотки возбуждения, конец которой соединен с началом первой и концом второй дополнительных обмоток, начало последней из которых соединено с плюсовым выводом выпрямителя, подключенным к концу третьей дополнительной обмотки, начало доторой соединено с дополнительным входом регулятора напряжения, а конец первой дополнительной обмотки соединен с минусовым выводом выпрямителя, причем вторая и третьЯ.дополнительные обмотки выполнены с активными сопротивлениями/в 50-100 раз большими, активного сопротивления каждой из остальных обмоток. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Вентильный генератор содержит трехфазную якорную обмотку 1, выпрямитель 2, регулятор 3 напряжения, подключенный к плюсовому 4 и минусовому 5 выводам мостового выпрямителя 2. К регулятору 3 напряжения подсоединена своим началом Параллельная основная обмотка б возбуждения индуктора 7, первая дополнительная обмотка 8 возбужде- рия, вторая дополнительная обмотка 9 возбуждения и третья дополнительная обмотка 10 возбуждения. Обмотки 8 и 9 являются намагничивающими, а обмотка 10 - размагничивающей. Устройство работает следующим образом. При увеличении напряжения на плюсовом выводе 4 мостового выпрямителя 2 выше номинального значения, регулятор 3 напряжения вступает в работу и подключает начала первой дополнительной (размагничивающей ) обмотки 10 возбуждения и основной обмотки 6 возбуждения к минусовому выводу 5 выпрямителя 2. В этом случае ток от плюсового вывода 4 выпрямителя 2 протекает по размагничивающей обмотке 10 от конца к началу, оказывая размагничивающее действие, через регулятор 3 напряжения на, минусовой вывод 5 выпpя штeля 2, по второй дополнительной (намагничивающей /обмотке 9 возбуждения от начала к концу, оказывая намагничивающее действие, по основной обмотке 6 возбуждения от конца к началу, оказывая размагничивающее действие, через регулятор 3 напряжения на минусовой вывод 5 выпрямителя 2,а также по дополнительным намагничивающим обмоткам 9 и 8 возбуждения, от начала к концу каждой, оказывая намагничивающее действие, на минусовой вывод 5 выпрямителя 2. Суммарная намагничивающая сила при этом уменьшается, напряжение на плюсеBOM выводе,4 выпрямителя 2 снижает ся до номинального. При уменьшении напряжения на плюсовом вьгооде 4 мо тового выпрямителя 2 ниже номиналь ного значения, регулятор 3 напряже ния выходит из работы и отсоединяе начала дополнительной обмотки 10 возбуждения и основной обмотки 6 возбуждения от минусового вывода 5 мостового выпрямителя 2. В этом слу чае ток от плюсового вывода 4 моетового выпрямителя 2 протекает по дополнительной обмотке 10 возбуждения от конца к началу, оказывая размагничивающее действие, по основной обмотке 6 возбуждения и до полнительной обмотке 8 возбуждения от начала к концу каждой, оказывая намагничивающее действие,, на минусовой вывод 5 мостового выпрямителя 2 и по дополнительным обмоткам 9 и 8 возбуждения от начала к концу каждой, оказывая намагничиваю щее действие, .на минусовой вывод 5 выпрямителя 2, Суммарная намагничивающая сила в этом случае увеличивается и напряжение на плюсовом . выводе 4 мостового выпрямителя,2 повышается до номинального значения При изменении тока нагрузки и ча тоты вращения вентильного генератора для поддержания напряженияна номинальном уровне требуется изменение намагничивающей силы обмотки возбуждения. При использовании пред лагаемого вентильного генератора возможно снижение тока, протекающего через регулятор 3 напряжения, в несколько раз, в результате чего при выполнении всех обмоток возбуждения с равными числами витков и при указанном соотношении их активных сопротивлений осуществляется надежное регулирование вентильного генератора, т.е. при (закрытом) отключенном регуляторе напряжения сум марная магнитодвижущая сила (МДС/ максимальная и достаточная для получения заданной выходной мощности вентильного генератора. При вклю ченном регуляторе напряжения 3 (раз магничивание вентильного генератора )дополнительные обмотки 8 и 9 возбуждения намагничивают, а размагничивающая 10 и основная 6 обмотки размагничивают вентильный генератор и суммарная намагничивающая сила возбуждения примерно равна нулю, причем ток, протекающий по регулятору 3 напряжения,в этом случает мал. При пробое транзисторов регулятора 3 напряжения в предлагаемой схеме не будет происходить резкого увеличения напряжения и выхода из строя потребителей, а наоборот, это приведет к снижению напряжения на выходе вентильного генератора, что повышает надежность предлагаемого вентильного генератора . В случае выполнения числа витков дополнительных обмоток возбуждения неравными числу витков основной обмотки возбуждения максимальная МДС снижается, ее величина недостаточна для получения заданной выходной мощности генератора, . минимальная МДС повьииается и при изменении частоты вращения и тока нагрузки генератора регулирование последнего не будет осуществляться. При выборе соотношений активных сопротивлений обмоток возбуждения iменьше, указанного происходит рост мощнЪсти электрических потерь и температуры в этих обмотках, что может привести к выходу из строя генератора из-за разрьтиения изоляции. При выборе соотношения активных сопротивлений обмоток возбуждения больше указанного резко снижается агнитодвижущая сила .возбуждения этих обмоток, а следовательно, выодная мощность генератора. Применение изобретения позволяет овысить надежность путем уменьшения регулирующего тока вентильного енератора. Ток возбуждения предлааемого вентильного генератора в 2-4 раза меньше, чем ток возбуждения ентильного генератора, принятого а прототип. Снижение .тока возбуждеия позволяет также повысить ресурс ентильного генератора.

ВЕНТИЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий трехфазную якорную обмотку, подключенную к мостовому выпрямителю, плюсовой вывод которого соединен с входом регулятора напряжения, выход которого соединен с минусовым выводом мостового выпрямителя, и параллельную основную обмотку возбуждения, подключенную своим началом к регулятору напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, генератор снабжен тремя дополнительными обмотками возбуждения с числами витков, равными числу витков основной обмотки возбуждения, регулятор напряжения снабжен дополнительным входом, соединенным с началом основной обмотки воз- буждения, конец которой соединен -с началом первой и концом второй дополнительных обмоток, начало последней из которых соединено с плюсовым выводом выпрямителя, подключенным к концу третьей дополнительной обмотки, начало которой соединено с дополни(Л тельным входом регулятора напряжения, а конец первой дополнительной с: обмотки соединен с минусовым выводом выпрямителя, причем вторая и третья дополнительные обмотки выполнены с активными сопротивлениями, в 50-100 раз большими активного сопротивления каждой из остальных обмоток. 00 СП . ел