Регулятор тока возбуждения для электромашинных генераторов Советский патент 1976 года по МПК H02P9/30 

Изобретение относится к регуляторам тока возбуждения для электромашинных генераторов с аккумуляторной батареей и общей минусовой шиной, к которой одним концом подключена обмотка возбуждения.

Известны регуляторы тока возбуждения, содержаш,ие последовательно соединенные коммутирующий тиристор, шунтирующий обмотку возбуждения, силовой тиристор, включенный последовательно в цепь обмотки возбуждения, и линейный токоограничивающий дроссель, автотрансформатор с двумя согласно последовательно включенными обмотками, общая точка которых соединена с общей точкой указанных тиристоров и другим концом обмотки возбуждения, свободный конец одной из обмоток автотрансформатора подключен через дополнительный конденсатор к катоду коммутирующего тиристора, а свободный конец другой обмотки через коммутирующий конденсатор к аноду силового тиристора.

Недостатком такого регулятора является возможность возникновения колебательного процесса L-С-контура, образованного обмоткой автотрансформатора и коммутирующими конденсаторами, т. е. их заряда и саморазряда, в случае совпадения частоты коллекторных пульсаций генератора постоянного тока или иных пульсаций, возникающих от работы других регуляторов, имеющихся в системе

электроснабжения, с частотой L-С-контура. Это может привести не только к нарушению режима стабилизации напряжения, но даже к срыву работы регулятора, снижению напряжения на зажимах генератора и потере его устойчивости.

В предложенном регуляторе общая точка тиристоров и обмотки возбуждения подключена к общей точке обмоток автотрансформатора через резистор, шунтированный диодом, анод которого подключен к общей точке обмоток автотрансформатора. Регулятор допускает широтное, частотное и двухпозиционное регулирование, устойчив в работе.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного регулятора.,.,, Якорь генератора I питает обмотку возбуждения 2, последовательно с которой включены предохранитель 3, линейный токоограничивающий дроссель 4, диод 5 и силовой тиристор Q, а также аккумуляторную батарею 7. Диоды 5 и 8 исключают протекание тока аккумуляторной батареи через якорь при снижении напряжения генератора, уменьшении частоты вращения якоря или его полной остановке, уменьшении тока возбуждения, включении значительной нагрузки и т. д. Параллельно обмотке возбуждения включен

коммутирующий тиристор 9 и обратный диод

10. Для исключения перенапрялсений на зажимах якоря при отказе коммутирующего тиристора 9 типа «обрыв обмотка возбуждения шунтируется резервным тиристором И, включаюш,имся от автономной схемы управления. К аноду силового тиристора 6 и катоду коммутирующего тиристора 9 подключена цепь, состоящая из коммутирующего конденсатора 12, обмоток 13 и 14 автотрансформаторов и дополнительного конденсатора 15, образующих контур коммутации тиристоров

6и 9. Введение резистора 16 позволяет обеспечить апериодический заряд конденсатора 15 по цепи 3, 4, 5, 6, 16, 14 и 15 и исключить возникновение колебаний в указанном контуре, что позволяет расщирить возможности применения регулятора для различных типов генераторов. Диод 17 исключает влияние резистора 16 на коммутационные процессы. Для бесконтактного процесса самовозбуждения генератора обмотка возбуждения получает питание при включении силового тиристора 6 через резистор 18 от аккумуляторной батареи 7.

При неработающем генераторе блок управления 19 включает силовой тиристор 6. По обмотке возбуждения 2 протекает ток, ограниченный резистором 18, уменьшающийся по мере увеличения напряжения генератора. Вместо резистора 18 может быть включена контрольная лампа 20, сигнализирующая о протекании тока в обмотке возбуждения на стоянке.

При достижении уровня уставки напряжения сигнал с силового тиристора 6 снимается. После превышения указанного уровня подается сигнал управления на коммутирующий тиристор 9, который, шунтируя обмотку возбуждения 2, вызывает снижение тока возбуждения и напряжения генератора. Снова появляется сигнал управления на силовой тиристор 6 и т. д.

До включения коммутирующего тиристора

7дополнительный конденсатор 15 апериодически заряжается до напряжения генератора. После включения коммутирующего тиристора 9 напряжение дополнительного конденсатора 15 прикладывается к обмотке 14. При разрядке дополнительного конденсатора 15 по контуру 15, 14, 17, 9 в обмотке 13 наводится ЭДС, которая вызывает протекание тока по

цепи 17, 6, 12, 13 в обратном для силового тиристора 6 направлении. Это приводит к восстановлению запирающих свойств силового тиристора 6. Так как индуктивность обмотки возбуждения 2 генератора 1 велика, по ней продолжает протекать ток, равный значению тока перед включением силового тиристора 6. Поэтому при снижении суммарного тока конденсаторов 2, 15 до величины тока, протекающего по обмотке, происходит выключение коммутирующего тиристора 9, а затем включение силового тиристора 6,

Включение коммутирующего тиристора 9 параллельно обмотке возбуждения позволяет

сочетать в одном устройстве регулирование напряжения и защиту от перенапряжений генератора при отказе силового тгпистора 6 типа «Пробой. Отсутствие необходимости установки специального блока защиты упрощает систему (полную схему) электроснабжения и повышает надежность ее работы.

Формула изобретения

Регулятор тока возбуждения для электромашинных генераторов с аккумуляторной батареей и общей минусовой шиной, к которой одним концом подключена обмотка возбуждения, содержащий последовательно соединенные коммутирующий тиристор, шунтирующий обмотку возбуждения, силовой тиристор, включенный последовательно в цепь обмотки возбуждения, и линейный токоограничивающий дроссель, автотрансформатор с двумя

согласно последовательно включенными обмотками, общая точка которых соединена с общей точкой указанных тиристоров и другим концом обмотки возбуждения, свободный конец одной из обмоток автотрансформатора

подключен через дополнительный конденсатор к катоду коммутирующего тиристора, а свободный конец другой обмотки через коммутирующий конденсатор - к аноду силового тиристора, отличающийся тем, что, с

целью повыщения устойчивости в работе, общая точка силового и коммутирующего тиристоров и обмотки возбуждения подключена к общей точке обмоток автотрансформатора через резистор, шунтированный диодом, анод

которого подключен к общей точке обмоток автотрансформатора.