Устройство для автоматической стабилизации напряжения автономного асинхронного генератора Советский патент 1975 года по МПК H02P9/46 

1

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано для автоматической стабилизации напряжения автономных асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением.

Известны устройства для автоматической стабилизации напряжения автономных асинхронных генераторов, содержащие постоянную и управляемую по току группы конденсаторов, выпрямитель и чувствительный элемент по напряжению.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности самовозбуждения асинхронного генератора при максимальной нагрузке и упрощение схемы устройства. Указанная цель достигается тем, что управляемые конденсаторы включены между статорными зажимами генератора и входом выпрямителя, кроме того, устройство снабжено управляемыми электромагнитным и полупроводниковым ключами, подключенными к выходу чувствительного элемента по напряжению, причем исполнительные органы ключей присоединены к выходу выпрямителя параллельно между собой.

В качестве электромагнитного ключа использовано или электромагнитное реле, или однополупериодный магнитный усилитель с самонасыщением.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для трехфазного асинхронного генератора, где 1 - статорные обмотки генератора; 2-4 - конденсаторы возбуждения генератора на холостом ходу; 5-7 дополнительные конденсаторы возбуждения генератора на максимальной нагрузке; 8-13 - диоды выпрямительного моста; 14 - исполнительный орган управляемого электромагнитного ключа; 15 - исполнительный орган управляемого полупроводникового ключа; 16 - управляемый электромагнитный ключ; 17 - управляемый полупроводниковый ключ; 18 - чувствительный элемент по напряжению.

К статорных обмоток 1 подключены конденсаторы возбул дения 2-4 генератора на холостом ходу. Сюда же одним концом присоединены дополнительные конденсаторы 5-7. Другие концы конденсаторов 5-7 выведены на вход выпрямительного .моста, собранного по схеме Ларионова пз силовых неуправляемых диодов 8-13. Выход моста зашунтирован исполнительными органами 14 и 15 управляемых электромагнитного и полупроводникового ключей соответственно 16, 17. Управленпе ключами производится с помощью чувствительного элемента 18, подключенного своим входом к зажимам

статорных обмоток 1 генератора. Устройство работает по принципу изменения реактивного тока возбуждспия генератора пропорционально изменению величины и коэффициента мощности нагрузки. В исходном, нерабочем состоянии исполнительный орган 14 управляемого электромагнитного ключа 16 находится в замкнутом состоянии, а исполнительный орган 15 управляемого полупроводникового ключа 17 в разомкнутом. Этим самым обеспечивается возможность устойчивого самовозбуждения генератора при любой нагрузке, допустимой для данного типа генератора, поскольку суммарная величина емкости конденсаторов, подключенных к статорным зажимам имеет максимальное значение. При самовозбуждении асинхронного генератора его напряжение подается на чувствительный элемент 18, а по цепи выпрямительного моста из диодов 8-13 и замкнутого иснолнительного органа 14 протекает максимальный реактивный ток конденсаторов 5-7. По достижении определенного значения напряжения генератора чувствительный элемент 18 выдает сигнал на открытие полупроводникового управляемого ключа 17 и его исполнительного органа 15, шунтирующего исполнительных орган 14. При дальнейшем увеличении напряжения до номинального чувствительный элемент 18 выдает сигнал на срабатывание управляемого электромагнигного ключа 16 и размыкание его исполнительного органа 14. Непосредственно стабилизация наиряжения осуществляется управляемым полупроводниковым ключом 17 с ис нолнительным органом 15. Для обеспечения пропорциональности между отклонением напряжения от номинального и емкостным током конденсаторов 5-7 управляемый ключ 17 с исполнительным органом 15 работает с переменной длительностью включенного состояния. Изменение длительности производится с помощью чувствительного элемента 18, выполненного по схеме, работающей, например, в режиме переключения с модуляцией ширины импульсов. Управляемый электромагнитный ключ 16 может быть выполнен на базе электромагнитного реле с нормально замкнутыми контактами в исполнительном органе 14 или однополупериодного магнитного усилителя с самонасыщением, у которого роль исполнительного органа 14 играет цепь рабочей обмотки. Достоинством предлагаемого устройства является обеспечение устойчивого самовозбуждения генератора при максимально допустимом значении нагрузки, значительное упрощение схемы устройства при сохранении высокой степени точности стабилизации напряжения в широком диапазоне изменения Беличины (до 100%) и коэффициента мощности нагрузки. П р е д iM е т изобретения 1. Устройство для автоматической стабилизации напряжения автономного асинхронного генератора, содержащее постоянную и управляемую по току группы конденсаторов, выпрямитель и чувствительный элемент по напряженпю, вход которого подключен к напряжению статора генератора, отличающееся тем, что, с целью повышегшя надежности работы п упрощения устройства, управляемые коидепсаторы включены между зажимами статог)пых обмоток генератора и входом выпрямителя, кроме того, устройство снабжено управляемыми электромагнитным и полупроводниковым ключами, подключенными к выходу чувствительного элемента по напряжению, причем исполнительные органы ключей присоединены к выходу выпрямителя параллельно между собой. 2.Устройство п. 1, отличающееся ем, что, в качестве электромагнитного клюа использовано электромагнитное реле. 3.Устройство по п. 1, отличающееся ем, что в качестве электромагнитного ключа спользован однополупериодный магнитный силитель с самонасыщением.