РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА Советский патент 1970 года по МПК H02P9/14 

Известные регуляторы напряжения для синхронного генератора, содержащие бло.к питания, источник эталонного напряжения, измерительное устройство, шнротно-импульсный модулятор, выходной усилитель мощности и стабилизирующий трансформатор, включенный в цепь обмотки возбуждения возбудителя генератора (авт. св. N° 104175), не обладают достаточным быстродействием, в результате чего ухудщается качество переходных процессов.

В предлагаемо1М регуляторе для уменьщения времени переходных процессов параллельно вторичной обмотке стабилизирующего трансформатора включен диод, ограничивающий сигнал гибкой отрицательной обратной связи только при уменьшении тока в обмотке возбуждения возбудителя генератора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема регулятора.

Регулятор напряжения состоит пз следующих основных узлов:

блока питания /, подключенного на трехфазное напряжение подвозбудйтеля генератора (ПВГ) 2, расположенного на одном валу с трехфазным синхронным генератором (СГ) 3 и возбудителем генератора (ВГ) 4, и обеспечивающего получение необходимых напряжений для питания последующих блоков регулятора;

источника 5 эталонного напряжения, предназначенного для получения стабилизируемого опорного напряжения;

измерительного устройства 6, предназначенного для подачи управляющего сигнала, пропорционального изменению напряжения на фазах трехфазного синхронного генератора;

Широтно-импульсного модулятора (ШИМ)

7, служащего для преобразования линейно изменяющегося напряжения сигнала управления в прямоугольные импульсы переменной скважности (скважность импульсов определяется величиной сигнала управления);

выходного усилителя 8 мощности, предназначенного для усиления по мощности прямоугольных импульсов напряжения широгноимпульсного модулятора до величины, необходимой для управления током в обмотке 1возбуждения возбудителя трехфазного синхронного генератора во всех режнмах его работы; блока 9 стабилизации, обеспечивающего стабильную работу транзисторного регулятора напряжеиия при хорощем качестве переходных процессов.

Работа транзисторного регулятора напряжения основана на принципе щиротно-импульсной модуляции. Постоянное стабилизированное опорное напряжение, получаемое от

вается с пульсациями напряжения управляющего .сигнала, получаемыми на выходе трехфазного выпрямительного моста измерительного устройства.

Основной частью широтно-импульсного модулятора является несимметричный триггер с одним состоянием устойчивого равновесия и внешним смещением. Для управления работой триггера .на его вход подается алгебраическая cyMLMa сигналов: постоянного стабилизированного опорного (Напряжения сигнала управления, поступающего с измерительного устройства, и сигнала ют блока стабилизации.

Частота следования импульсов прямоугольной формы на выходе щиротно-импульсного модулятора определяется частотой пульсаций напряжения измерительного устройства.

В импульсных регуляторах напряжения, работающих на активно-индуктивную нагрузку, для снятия перенапряжений с коммутирующего элемента в момент отклкзчения нагрузки от источника питания параллельно обмотке возбуждения включается диод 10 по схеме, указанной на чертеже.

Такое включение диода увеличивает постоянную времени контура с индуктивностью обмотки возбуждения при уменьщении тока в последней, нто приводит к увеличению времени переходного процесса в системе регулирования. Это, в свою очередь, затрудняет стабилизацию транзисторного регулятора напряжения, так как нарастание и уменьщение тока в активно-индуктивной нагрузке (обмотка возбул дения возбудителя //) происходит экспоненциально с разными постоянными времени. Последнее объясняется тем, что подвозбудитель синхронного генератора, предназначенный для питания только обмотки возбуждения возбудителя и согласованный с ней по сопротивлению, имеет внутреннее сопротивление того же порядка, что и обмотка возбуждения.

Кроме того, задержку на уменьщение тока в обмотке . возбуждения возбудителя вносит обмотка возбуждения генератора, питающаяся через диоды от щестифазной о:бмотки возбудителя генератора, также имеющей разные постоянные времени на увеличение и уменьщение тока.

В связи с этим, предлагается для стабилизации подобных систем регулирования последовательно с обмоткой возбуждения возбудителя включать трансформатор тока (см. чертеж), напряжение со вторичной обмотки которого подается на вход регулятора напряжения.

Сигнал стабилизации представляет собой отрицательную гибкую обратную связь по первой производной от тока обмотки возбуждения по времени. Для ограничения стабилизирующего воздействия при уменьщении тока в обмотке возбуждения возбудителя, когда постоянная времени больше, чем при нарастании тока, сигнал стабилизации ограничивается величиной прямого падения напряжения на диоде 10. Конденсатор 12 фильтрует высокочастотную составляющую сигнала стабилизации. Такая схема стабилизации позволяет уменьшить время переходного процесса в системе регулирования напряжения синхронного генератора.

предмет изобретения

Регулятор напряжения для синхронного генератора, содержащий блок питания, источник эталонного напряжения, измерительное

устройство, щиротно-импульсный модулятор, выходной усилитель мощности и стабилизирующий трансформатор, включенный в цепь обмотки возбуждения возбудителя генератора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени переходных процессов, параллельно вторичной обмотке стабилизирующего трансформатора включен диод, ограничивающий сигнал гибкой отрицательной обратной связи только при уменьшении тока в обмотке

возбуждения возбудителя генератора.