Регулятор напряжения для электромашинного генератора Советский патент 1975 года по МПК H02P9/30 

1

Известны регуляторы напряжения для генераторов с обмоткой неременного тока, содержащие в качестве исполнительного органа регулируемый выпрямитель с тиристорами, дросселями насыщения, управляемыми промежуточными усилителями (магнитными, транзисторным и т. д.), с использованием измерительного нелинейного моста со стабилитроном в одном из нлеч.

Цель изобретения - простыми средствами обеспечить надежное начальное самовозбуждение генератора при малой величине его остаточной э.д.с. и при отсутствии постороннего источника постоянного или переменного тока.

Сущность изобретения заключается в niynтированни обмотки возбуждения цепью, состоящей из последовательно включенных дросселя, резистора и стабилитрона.

Для повышения надежности регулятора балластный резистор и стабилитрон щунтирующей цепочки шунтируются обратным дподом.

На чертеже представлен вариант генератора с регулятором, имеющим в качестве исполнительного органа однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, управляемый в один полупериод.

Напряжение бесконтактного генератора постоянного тока, имеющего трехфазную снловую обмотку со, трехфазный силовой выпрямительный мост и однофазную дополнительную обмотку переменного тока ДО с выведенной средней точкой, регулируется с помощью регулятора напряжения, в состав которого входит стабилитронный измерительный мост (стабилитрон Ст, резисторы ). Ток с диагонали измерительного моста поступает в цепь базы транзистора Т, коллекторное напряжение на который подается через диод Д/ со вторичной обмотки согласующего трансформатора Тр и нагрузкой которого служит обмотка управления W быстродействующего магнитного усилителя УМ.

К рабочей обмотке Wp магнитного усилителя через диод Дз подводится напряжение, снимаемое с анод-катодной цепи тиристора УД. Нагрузкой .магнитного уси.г1ите.11я является цепь управления тиристора.

Тиристор УД вместе с диодом Дд образуют однофазный двухполупериодный , регулируемый выпрямитель со средней точкой, источником питания которого являются дополнительная обмотка генератора, а нагрузкой - обмотка возбуждения ОВ. Использование такого выпрямителя позволяет с помощью тиристора, включенного в одно плечо, осуществлять плавное регулирование тока возбуждения в достаточно широких пределах. Из-за невозможности включения тиристора при малой величине питающего напряжения, в том случае если остаточная э.д.с. генератора певелпка, тиристор заперт, и ток в обмотке возбуждения практически отсутствует, что препятствует возбуждению генератора. Для улучшения условий самовозбуждения предлагается об.мотку возбуждения генератора шунтировать цепью, состоящей из последовательно соединенных обмотки дросселя Др, балластного резистора R4 и стабилитрона Стг. Дроссель Др выполняется на сердечнике с прямоугольной формой кривой намагничивания. Взаимодействие в составе регулятора напряжения стабилитронного измерительного органа, транзисторного, быстродействующего магнитного и тиристорного усилителей хорошо известно и здесь не рассматривается. Остановимся подробнее на процессе самовозбуждения генератора. При малой величине напряжения генератора напряжение, подаваемое на цепь управления тиристора, мало и не обеспечивает включение тиристора. К обмотке возбуждения генератора напряжение поступает только через диод Дд в течение соответствующего полупериода изменения напряжения дополнительной обмотки, причем значительная часть этого напряжения расходуется на преодоление индуктивности, препятствующей нарастанию тока возбуждения. В течение следующего полупериода при отсутствии цепи, щунтирующей обмотку возбуждения, ток этой обмотки быстро уменьшается до нуля. Среднее значение тока возбуладения оказывается слишком малым для поддержания процесса самовозбуждения генератора. При наличии цепи, шунтирующей обмотку возбуждения, в полупериод, не рабочий для диода Дд, ток БОзбуЛСдения замыкается через обмотку дросселя Др, резистор Р4 и стабилитрон Ст2, который включен по отношению к этому току в проводящем направлении. В результате к началу следующего полупериода, рабочего для диода Дэ, по обмотке возбуждения протекает некоторый ток, благодаря которому индуктивность обмотки меньще, че.м она была при отсутствии шунтированной цепи, и ток возбуждения увеличивается. Вслед за увеличением тока возбуждения последует увеличение напряжения генератора, обеспечивающее надежное самовозбуждение. После того, как напряжение генератора достигает уровня, достаточного для работы тиристора УД, в полупериод, рабочий для диода Дд, напряжение, подаваемое на ОВ, превыщает опорное напряжепие стабилитрона Стд, в результате чего происходит размагничивание сердечника дросселя Др. Резистор R4 ограничивает при этом максимальную величину тока в цепи. В следующий полупериод ток обмотки возбуждения не с.может замыкаться через обмотку дросселя вследствие резкого увеличения индуктивности этой обмотки. Таким образом, после возбуждения генератора щунтирующая цепочка не влияет на величину тока возбуждения и унравление этим током происходит только за счет измепения угла отпирания тиристора. Эффективность шунтирующей цепочки при малой величине остаточной э.д.с. генератора может быть усилена за счет включения обратного диода Дю, щунтирующего резистор Р4 и стабилитрон Ст2. Благодаря этому ток возбуждения, протекающий через обмотку Др, получает возможность замыкаться через диод Дю, минуя резистор R4, что обеспечивает при прочих равных условиях отпосительно большую величину тока и, следовательно, лучшие условия самовозбуждения. Предмет изобретения 1.Регулятор напряжения для электромашинного генератора с обмоткой переменного тока, содержащий однофазный двухполупериодный полууправляемый выпрямитель, по цепи питания подключенный к обмотке переменного тока, а по цепи нагрузки - к обмотке возбуждения, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий са.мовозбуждения, регулятор снабжен цепью из последовательно включенных дросселя насыщения, балластного резистора и стабилитрона, подключенной параллельно обмотке возбуждения. 2.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности регулятора, балластный резистор и стабилитрон шунтированы обратным диодом.