РЕГУЛЯТОР ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАШИННОГО ГЕНЕРАТОРА Советский патент 1974 года по МПК H02P9/30 

1

Изобретение относится к регуляторам тока возбуждения для генераторов с акку1«уляторной батареей и общей шиной минус, к которой одним концом подключена обмотка возбуждения.

Известны регуляторы тока возбуждения для стабилизации напряжения генераторов постоянного тока, работающие при изменяющейся в широком диапазоне скорости вращения, содержащие в качестве регулирующего элемента тиристор, включенный последовательно с обмоткой возбуждения, и коммутирующий конденсатор, подключаемый с помощью тиристора.

Недостатком таких регуляторов является опасность неконтролируемого роста напряжения при срыве хотя бы одной коммутации тиристора регулирующего элемента, частичной или полной потере им управляемости.

С целью исключения перенапряжения в случае отказа элементов регулятора и снижения мощности потерь предложенный регулятор снабжен линейным токоограппчивающим дросселем, включенным перед тиристором регулирующего элемента, автотрансформатором с двумя согласно последовательно включенными обмотками и дополнительным конденсатором. Коммутирующий тиристор включен последовательно с регулирующим тиристором и параллельно обмотке возбуждения, причем их

общая точка соединена с другим концом обмотки возбуждения и общей точкой обмоток автотрансформатора. Противоположный конец одной из них подключен через дополнительный конденсатор к катоду параллельно включенного тиристора, а противоположный конец другой обмотки автотрансформатора подключен через коммутирующий конденсатор, шунтированный диодом, к аноду последовательно включенного тиристора.

Иа чертеже представлена принцит1пальная электрическая схема устройства.

Якорь генератора 1 подключен зажимом минус к шине минус и обмотке 2 возбуждения, которая подключена к шине плюс через предохранитель 3, линейный дроссель 4, диод 5 и последовательный тиристор 6. Обмотка возбуждения шунтируется параллельным тиристором 7 и диодом 8. Последовательно включенные тиристоры 6 и 7 шунтированы цепью из последовательно включенных конденсатора 9, обмоток 10 и II автотрансформатора и конденсатора 12. Коммутирующий конденсатор 9 шунтирован диодом 13. Нагрузка 14 подключена параллельно аккумуляторной батарее 15.

Нри напряжении ниже номинального тиристор 6 находится во включенном состоянии и подключает обмотку возбуждения к шипе плюс генератора. При снижении частоты вращения или остановке тиристор 6 остается в открытом состоянии за. счет тока от аккумуляторной батареи 15 через контрольную лампочку 16 и дополнительное сопротивление 17.

При увеличении скорости вращения якоря генератора на нем появляется э.д.с., которая вызывает увеличение тока, протекающего через тиристор 6 по обмотке возбуждения, и, таким образом, осуществляется процесс самовозбуждения.

При росте тока батареи или напряжении генератора выше заданной величины блок управления 18 снимает сигнал с тиристора 6 и включает тиристор 7. Включение тиристора 7 приводит к тому, что конденсатор 12, заряженный до напряжения V генератора, оказывается включенным на обмотку 11, причем к началу обмотки приложен плюс конденсатора, вследствие этого на обмотке 10 наводится напряжение UKи --

где Ктр - коэффи-циепт, характеризуюп,ий соотношение витков между обмотками 10 и -11 автотрансформатора, которое вызывает в цепи тиристора 6 конденсатора 9 ток, направленный встречно току, протекающему по тиристору 6, вследствие чего последний выключается.

По тиристору 7 протекает ток перезаряда конденсатора 12 и ток варяда конденсатора 9, который может зарядиться до напряжения, значительно превышающего напряжение генератора. Так как индуктивность обмотки 2 возбуждения велика, то по ней продолжает протекать ток, равный значению тока перед выключением тиристора 6. Поэтому при снижении суммарного тока конденсаторов 9 и 2 до величины меньше тока, протекающего по обмотке возбуждения, происходит выключение тиристора 7, а затем и включение диода 8, шунтирующего обмотку возбуждения, до очередного включения тиристора 6. В дальнейшем при снижении напряжения якоря генератора блок управления включает тиристор 6, что приводит к увеличению тока возбуждения и напряжения генератора, пока контролируемый ток /г генератора или напряжение /г генератора не превысят заданное значение и пе произойдет новое включение тиристора 7.

Тиристор 7 выполняет в этой схеме несколько функций: коммутирует (выключаег) тиристор 6; шунтирует обмотку возбуждения и тем самым исключает возникновение перенапряжения в случае замыкания обмотки возбуждения на плюс якоря генератора, при выходе из строя тиристора 6 на «пробой н нарушении контура коммутации, а также в случае аналогичных отказов самого тиристора 7.

Опасным является обрыв цепи управления тиристором 7 или замыкание его управляющего электрода на катод. В этом случае увеличивается напряжение тока и включения аварийного тиристора Т, также щунтирующего обмотку возбуждения от вспомогательной схемы управления 18, не происходит. Включение тиристора Т приводит к выжиганию предохранителя 3 и отключению обмотки возбуждения от шины плюс генератора.

При пробое тиристора 6 и включении тиристора 7 происходит также перегорание предохранителя 3. Таким образом, тиристором 7 осуществляется как функция регулирования тока возбуждения и стабилизации напряжения генераторов при широком диапазоне изменения скорости вращения, так и функции защиты, вследствие чего дополнительные устройства защиты от перенапряжения не нужны.

Предмет изобретения

Регулятор тока возбуждения для электромашинного генератора с аккумуляторной батареей и общей минусовой шиной, к которой одним концом подключена обмотка возбуждения, содержащий в качестве регулирующего элемента последовательный тиристор и коммутирующий конденсатор, отличающийс я тем, что, с целью исключения перенапряжений в случае отказа элементов регулятора и снижения мощности потерь, регулятор снабжен линейным токоограничивающим дросселем, включенным последовательно в цепь тиристора регулирующего элемента, автотрансформатором с двумя согласно последовательно включенными обмотками, дополнительным конденсатором и коммутирующим тиристором, причем коммутирующий тиристор включен последовательно с тиристором регулирующего элемента и параллельно обмотке возбуждения, а общая точка тиристоров соединена с другим концом обмотки возбуждения и общей точкой обмоток автотрансформатора, противоположный конец одной из которых подключен через донолнительный конденсатор к катоду коммутирующего тиристора, а противоположный конец другой обмотки авготрансформатора подключен через коммутирующий конденсатор, шунтированный диодом, к аноду тиристора регулирующего элемента. I, al bJ