Система регулирования напряжения Советский патент 1993 года по МПК G05B11/01 

ралы.ый,прямого действия электромагнитный регулятор в имеющий повышенные потенциальные возможности трехимпульсный - пропорционально-интегрально-диффёренци- рующий. Система содержит генератор постоянного тока 1, корпус 2, обмотку возбуждения

генератора 3, цепь измерительного устройства 4, потенциометр 5, соленоид 6, сердечник 7, движок потенциометра 8, поршень 9, шток 10,.цилиндрическую пружину 11, корпус-цилиндр 12, кронштейн 13, ось 14, зубчатое колесо 15, зубчатую рейку 16, 1 ил.

Изобретение касается автоматического регулирования определенных параметров 81- - ч -L рабочих процессов энергетических машин. Изобретение позволяет за счет уменьшения колебательности регулируемой величины и убыстрения затухания переходных процессов повысить точность автоматического регулирования напряжения электрических генераторов постоянного тока с параллельным возбуждением. Для этого шток гидравлического цилиндрически поршневого катаракта как изодромного устройства электромагнитного регулятора прямого действия системы регулирования снабжен облегченной зубчатой рейкой, которая находится в зацеплении с подвижно установленным на неподвижную ось снабженным корректирующей инерционной массой цилиндрическим зубчатым колесом. Инерционное зубчатое колесо преобразовывает двухимпульсный пропорционально-интег4 t Ё

Изобретение касается автоматического регулирования определенных параметров рабочих процессов энергетических машин, а более конкретно автоматического регулирования напряжения электрических генераторов постоянного тока с параллельным возбуждением/

Цель изобретения - повышение точности работы системы автоматического регулирования напряжения электрического генератора постоянного тока за счет уменьшения колебательности регулируемой величины и убыстрения затухания переходных процессов.

Поставленная цель достигается путем кинематического присоединения к штоку цилиндрическипоршневого катаракта корректирующей инерционной массы,.Данная корректирующая инерционная масса выполненная в виде корректирующего инерционного зубчатого колеса, которое подвижно установленное на связанную с корпусом системы ось и находится в зацеплении с связанной со штоком катаракта облеченной зубчатой рейкой. При этом про- тотипный обыкновенный пропорционально- интегрирующий регулятор преобразуется в имеющий повышенные потенциальные возможности пропорционзльно-интегро-диф- ференцирующий регулятор.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой системы автоматического регулирования напряжения электрического генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.

Предлагаемая система автоматического регулирования содержит электрический генератор постоянного тока 1, корпус системы 2, цепь возбуждения 3t цепь измерительного устройства 4, вертикально установленные в корпусе системы включенный в цепь возбуждения регулирующий по- . тенциометр 5, размещенный параллельно - потенциометру соленоид 6, в котором нижний конец сердечника-груза 7 механически соединен с движком 8 потенциометра, размещенный ниже соленоида цилиндрически- поршневой катаракт связанный с поршнем

9 шток 10 которого через цилиндрическую пружину 11 соосно связан с нижним концом сердечника соленоида, а корпус-цилиндр 12 жестко связан с корпусом системы, жестко

связанный с корпусом системы кронштейн 13, жестко связанная с кронштейном ось 14 на которой подвижно установлено снабженное корректирующей инерционной массой зубчатое колесо 15, находящуюся в зацеплении с зубчатым колесом связанную со штоком катаракта облегченную зубчатую рейку. При этом если первый вывод обмотки управления соленоида соединен с первым выводом якоря генератора и обмоткой

параллельного возбуждения, то его второй , вывод соединен со вторым выводом якоря и с подвижным выводом потенциометра, неподвижный вывод которого соединен со вторым выводом обмотки параллельного

возбуждения.. Выходом системы являются выводы якоря генератора.

Предлагаемая система работает следующим образом,

При установившемся режиме работы

электрического генератора постоянного тока снабженного рассматриваемым трехим- пульсным автоматическим регулятором Напряжение на клеммах генератора имеет постоянное заданное значение. При этом

тяговая сила используемого электромагнита уравновешивается главным образом весом сердечника 7, а движок 8, шток 10, зубчатое колесо 15занимаютотносительно корпуса 2 системы определенные положения.. Весьма

существенным есть и то. что в данном случае пружина 11 находится в недеформированном СОСТОЯНИИ: . . .

В случае, например, практически мгновенного включения в электрическую сеть дополнительного потребителя электрической энергии происходит практически мгновенное понижение напряжения на клеммах питаемого генератора. В первом приближении происходящий при этом переходный процесс может быть представлен двумя последовательно связанными этапами. В начале переходного процесса в связи с инерционностью и вязким трением модернизированного цилиндрическипоршневого катаракта можно принять, что поршень 9, шток 10 и инерционное зубчатое колесо 15 есть неподвижными и поэтому предлагаемый трех- импульсный автоматический регулятор ведет себя как обыкновенный статический. Согласно представленной на рисунке ципиальной схеме следует, что в связи с .отмеченными особенностями первый этап переходного процесса заканчивается при смещении вниз движка 8 и сердечника 6, сжатом состоянии пружины 11 и только частично восстановленном значении напряжения на клеммах генератора. Во втором этапе переходного процесса под действием сжатой пружины 11 происходит перемещение вниз штока 10, поршня 9, рейки 16 и угловое перемещение против часовой стрелки зубчатого колеса 1.5. При этом увлекаются вниз и сердечник 7 с движком 8,чем и обеспечивается полная ликвидация статической ошибки автоматической системы.

Аналогичным образом осуществляется подавление возмущающего воздействия на автоматическую систему вызвавшего повы- шение значения регулируемого параметра. Правда,в этом случае будет иметь место временного растяжения пружины 11..

Полезность используемого в предлагаемой системе зубчатого колеса 16 состоит не только в обеспечении большей четкости первого этапа рассмотренного переходного процесса. Обеспечиваемый этим колесом дополнительный регулирующий импульс по производной от отклонения регулируемой величины благоприятно форсирует действие регулятора на участке ее возрастания и благоприятно тормозит действие регулятора на участке ее уменьшения. Это обеспечивает существенное уменьшение колебательности регулируемой величины и убыстрения затухания переходных процессов

В связи с тем, что предлагаемая система обеспечивает повышенную точность автоматического регулирования напряжения генератора постоянного тока с параллельным возбуждением,, то ее использование позволит более полно использовать потенциальные возможности включенных в сеть большого количества современных потребителей электрической энергии.

Формула изобретения Система регулирования напряжения , содержащая потенциометр, установленный вертикально в корпусе системы, соленоид и катаракт, установленные вертикально- и со- осно в корпусе системы, нижний конец сердечника соленоида механически соединен с подвижным выводом потенциометра и через пружину - со штоком катаракта, первый вывод обмотки управления соленоида соединен с первыми выводами якоря и обмотки возбуждения генератора, второй вывод обмотки управления соленоида соединен со вторым выводом якоря генератора и с подвижным выводом потенциометра, неподвижный вывод которого соединен со вторым выводом обмотки возбуждения генератора, причем выводы якоря генератора являются выходом системы,, о т личающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, в ней поршень катаракта выполнен в виде геометрической полости, в вес штока и поршня катаракта равен весу вытесняемой ими жидкости катаракта.