Устройство для регулирования напряжения асинхронного генератора Советский патент 1975 года по МПК H02P9/46 

равно некоторому постоянному эталонному напряжению t/эт, которое свидетельствует о том, что напряжение на нагрузке находится и заданных пределах. На другой вход сравнивающего устройства 5 с генератора 7 пнлообразного напряження подается лнпейно нарастающее н повторяющееся с лернодом Т напряжение Un. Коэффициент наклона К напрян ення Un онределяют по формуле

,(1)

Тэт

где Т:т-параметр, зависящий от тина генератора н равный времени, за которое напряжение f/n становится равным нанряжению f/эт.

Период Т повторения напряжения Uu задается импульсами с выхода генератора 8 импульсов, ноступающими одновременно на трнггер 9 н устанавливающими последний и нулевое состояние в начале каждого периода 7.

Через время Тот напряжение Un становится равным напряжению от. В этот момент сравнивающее устройство 5 выдает импульс, перебрасываюи1ий триггер 9 в единичное положение.

Такнм образом, если иаиряжеиие иа иагрузке геиератора находнтся в допустимых пределах, то с выхода триггера 9 снимаются атрямоугольные импульсы длительностью . Эти и.мпульсы ностунают па Monuibie полулроводниковые ключевые элементы 10 и перебрасывают их в пнжнне (ио фиг. 1) положеттня, подключая левые пластины батареи коммутируемых конденсаторов И к выходам развязывающих усилителей 12 каждой фазы. Последние .представляют собой мощиые нолуи)оводниковые составные эмиттериые новторителн, каждый 113 которых выполнен на двух транзисторах 13 н 14. Развязывающие усилители питаются от двух последовательно включеипых идентичных источников 15 п 16 постоянного напряжепия, нагружающих силовой трансформатор 17, общая щина которых соединена с общей шпной батарей коммутируемых 11 н пекоммутируемых 18 коидеисаторов. Такое нптапие эмиттерных повторителей обусловлено необходимостью получеиия па нагрузочном сопротп влепи 1 19 развязывающего усилителя двухнолярного наиряжеиия относнтельно общего провода псточнпков 15 н 16, -повторяющего папряженне фазы, нодаптгое на базу транзистора 13.

Благодаря малому выходному сонротпвлсиию, раз1шзываюн1.ий усилитель во время подключения его к коммутируемой емкости 11 слулчит для последней источииком папряжепия. Это приводит к тому, что ианряжеиие на коммутнруемой емкости повторяет напряиченпе дашюй фазы асиихроииого геператора.

После .ирекращения импульса длительностью ключевой элемеит возвращается в нерхнее (по фиг. 1) .11оложе 1е. сюдсоедгпгяя коммутируемую емкость 11 к иекоммутируемой емкости 18. При этом е: 1кости 11 и 18 цг

нерезаряжаются н эффект увеличения результируюп|ей емкости каЖдой фазы наблюдается в «чистом виде.

Бели период коммутации выбрать иа одииД1за .кг.1 меньшим периода иовторепия синусондально1-о иаиряження асинхронного генератора, то эквнвалеитная емкость, нодключенная к кахсдой фазе и соответствующая эталоиному нанряжепию, ноданному на вход сравннвающего устройства 5, выражается формулой

ТС,(С,+С)

(2) Т(Со + С)-(Т-ТэтУС

где С - KOiM-мутируемая емкость одной фазы. Со -некоммутируемая емкость этой фазы.

Зная тин асиих)оппого гено)атора, необ.ходнмо выб|эать f/эт, Сфэт, Со н С н из выражепня (2) найти т.т. После этого коэффии,нент К, наклона ннлообразпого нанряжеиия f/,, находят по формуле (1).

Таким образом, эталоииое панряжеиие вводится в предлагаемое устройство и М1дс коэфф1щиента К.

При отклоиении ианряжеиия иа иа1рузке 1 геиератора, нревышающем донустнмое, нзменяется иостоянпое нанряженне U иа выходе измерительного выпрямителя 4 и на сравнивающее устройство 5 нодается напряжение, отличное от напряжения бэт, в результате чего д.чнтельпость т нм1Г1ульсов, снимаемых со схемы 6, стаиовится отличной от Гит. Это, в свою очердь, измеияет иитервал впутрп перпода Т, в течение которого коммутируемая емкость 11 подключена к фазовой шпне генератора, что на основании соотношення (2) нрнводнт к отличню эквивалснтиой фазовой емкости Сф от зиачения Сфэт.

Изменеине е.мкостн Сф вызывает изменение реактивного тока возбуждения генератора, в результате чего нанряженне на нагрузке возвращается к иомииальиому зиаченню, лежащему в донустнмых пределах. Длитель11ость

иереходного ироцесса регулирования равна иериоду Т.

На фиг. 2 показаны зависимост1 фазовой е.м-кости от иитервала коммутации д.чя трех случаев: а - когда иапряжеппе U на выходе

измерительного выпрямителя 4 равно LOT, б - - когда lJ iU-ri Н в - когда (стрелками условио показаио иа правлеиие ироцесса регулирования).

Предмет изобретения

Устройство для регулирования напряжен и асннхронного геператора, содержащее батарею некоммутнруемых конденсаторов, подключеиную к трем фазам генератора, батарею коммутируемых -конденсаторов п измерительный трансформатор с выпрямителем, па вход которого включена схема шнротно-и.мнульсного управления ключевыми э.чементами, связываюпиьми коиде1:саторы коммутируемой батарея с каждой фазой генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено двумя источниками ностоянного наиряжения и развязывающим усилителем, а ключевые элементы выполнены двухтюзицнонными, причем одна обкладка батареи коммутируемых конденсаторов соединена с общим выходным лроводом двух источников ностояняого напряжения разной полярпости н общим проводом батарен некоммутируемых .конденсаторов, а другая обкладка коммутируемого конденсатора каждой фазы соединена с общей клеммой

двухпозпцнонного нолупроводникопого ключевого элемента да1той фазы, дне другие клеММЫ которого подключены, соответственно, на напряжение данной фазы и к выходу развязывающего усилителя, выноллеиного на транзисторах но схеме составного эмнттерного новторителя, коллектор которого иодсоединен к выходному лроводу нсгочннка отрнцательного наиряжения, эмиттер через сонротивленне нагрузки усилителя - к выходному

0 нрОБОду псточинка положительного напряжения, а база - к фазовому нроводу генератора.

Сер

О t 1эг.

i.r

Т i.r

cpuz.Z