Тиристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов Советский патент 1977 года по МПК H02P9/30 

(54) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАШИННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

себе т)1плсформагоры увеличи71лют i-абгариты, вес регулятора и трудоемкость его изготовления.

Цель изобретшгия - повышение надежности и рэсширениг диапазона рабочих частот регулятора.

Поставленная цель достш-ается тем, что тиристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов, содержащий усилитель мощности, к выходу которого подключен тнристорн1: 1й регулирующий каскад с основным тиристором, основная цэпь которого служит для подключе гая к обмотке возбуждения генератора и вспомогательным тиристором, причем вход усилителя мощности соединен с выходом инвертора, триггер Шмидта и измерительный элемент, подключаемый через выпрямитель к статортюй обмотке генератора, новым является то, что он снабжен интегрируюший цепью, подключенной ко входу триггера Шмидта, В111ХОД которого соединен с управляющей цепью основного тиристора, а через дополнительно введенную дифференциальную цепь и усилитель мощности - с утфавляюшей цепью вспомогательного тиристора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема тиристорного регулятора напряжения для электромащинных генераторов.

Тиристорный регулятор напряжетш содежит измерительный элемент на резисторах 1, 2, который вместе с интегрирующей иепь 3,. 4 соединен с формирователем прямоуголных импульсов на базе триггера Шмидта на транзисторах 5, 6. Выход триггера Шмидта соединен с И1тертором 7. Питание триггера и инвертора осуществляется от делителя напряжения, образованного стабилитронами 8, 9 и резистором 10.

Выход инвертора соединен с усилителем мощности на транзисторе 11, а выход триггера Шмидта соединен с усилителем 12 на транзисторе. Питание усилителей мощности осушествяяется через делитель напряжения, образованный гстабилитроном 13 и резисторюм 14. Вход усилителя мощности 11 соединен черев дифферегщирующую цепь 15, 16 с управляющим электродом вспомогательного тиристора 17. Выход же усигштеля мощноети гальванически связан с управляющим электродом основного тиристора 18. Для гащения осцовного тиристора предусмотрена коммутирующая емкость 19. Тиристоры связаны с обмоткой возбуждения возбудителя 2О, пита- кнцего цепь возбуждения генератора 21, ста- торная обмотка которого связана шюдным мостом 22 (отрицательная связь) с nariepHTtnbHbiNf элементом, выполненным на резисторах 1, 2,

Действие регулято а напряжения основано на компенсациоллом Г1 5Т1Ипине регултфовпгшя по отклонению регулируемо величины от заданного номинального значения.

Ест под действием внешних возмущении (обороты приводного двигателя, нагрузка i-oнератора). напряжение генератора 21 yNieniiщается, то сигнал со статорной обмотки чнраз диодный мост 22 поступает на измерительный элеме}1т 1, 2, а так как потенциал на эмиттерах трагьзисторов 5, 6, 7 имеет постоянную величину за счет стаби/гитгюнов 8, 9, то иотепнпал на базе траисиюторп 5

рка.ЗЫВЛПТСЯ ОТрНЦПТСМЬПЫМ по ОТ11О1|1Г;ИИЮ

к эмиттору, что приводит к откр| тию трап-, зистора 5. В этот же момент времиги потенциал на базе транзистора 6 будет положиТе;шным, что ведет к закрытию транзистора 6. Транзистор 7 инвертирует сигнал транзистора 6 и находится в ряжи.мо НПСЬПИРния. Усилитель мощности, собрпнн1 й на транзисторе 12, открывается,так как транзистор 6 находится в режиме отсечки, что ведет к появлению отрицательного сигнала на базе транзистора 12. Усилитель же, собранный на транзисторе 11, находится в режиме отсечки, так как транзистор 7 открыт. Это приводит к появлению положительного сигнала на базе транзистора 11.

Следовательно, управляющий сигнал на тиристоре 17 отсутствует, и он закрыт, а в момент срабатывания усилителя мощности 12 управляющий сигнал открывает тиристор 18. Это приводит к возрастанию тока возбужде1П{я и, следовательно, напряжения генератора. При напряжении генератора, выще номинального, процесс повторяется в обратном порядке и устанавливается режим устойчивых автоколебаний.

Наличие интегрирующей цепи 3, 4 на входе триггера позволяет регулировать зону нечувствительности его, исключает возможность ложного запуска тиристора от импульсных помех, благодаря этому повышается устойчивость работы системы в динамическом режиме.

В момент переключения блока управления дифференцирующая связь 15, 1G уменьшает длительность управляющего импульса тиристора 17 по сравнению с длительностью управляющего импульса тиристора 18, формируемого триггером Шмндта. Это позволяет получить режим устойчивых автоколебаний на всех рабочих частотах системы регули.рования.

Таким образом, комбинироьпннпя свя:1ь управляющих электродов тиристороп . 7, 1В 3 блоком управпекия (утфавляюпши плоктрод тиристора 18 гальванически связан с триг гером Шмитта чорат усилитель мощности 1 а утфавляющий электрод тиристора 17. имеет дифферешшруюицю связь 15, 16 с инвертором через усилитель мощности И) позволяет -осуществить самовозбуждение генератора.расширить диапазон рабочих частот регулятора и увеличить Нгадежность. системы. В случаэ применения только емкостных связей уг 11авляюшими электродами тиристоров и блоками управле}тя, нельзя осуществить работу регулятора при нулевой частоте, а при только гальванических связях в переходных режимах возможен случай одно временного открытия тиристоров, что выводи систему автоматического регулирования из режима устойчивых автоколебаний. Испытания тиристорного регулятора напряжения показали, что при измене1гаи частоты переключения тиристоров в пределах от О до 1 КГЦ, а также тока нагрузки через тиристоры от 1 до 40 А регулятор напряжения работает стабильно, причем статическая ошибка не превышает 1,5%. Формула изобретения Тиристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов, содержащий усилитель мощности, к выходу которого nof ключен тиристорный регулирующий каскад с основным тиристором , силовая аепь которого служит для подключения к обмотке возбуждения генератора, и вспомогательным тиристором, причем вход усилителя мощности соединен с выходом инвертора, триггер Шмидта и измерительный элемент, подключаемый через выпрямитель к статорной обмотке генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона рабочих частот регулятора, он снабжен интегрирукнней цепью подключенной ко входу триггера Шмидта, выход которого соединен с управляющей пепью основного тиристора, а через дополнитет но введенную дифференцирующую цепь и усилитель мощности - с управлякядей цепью вспомогательного тиристора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР № 287169, МКИ Н 02 Р 9/30, 1965 г. 2,Авторское свидетепьство СССР № 265230, МКИ Н 02 Р 9/30, 1968 г.