Регулятор напряжения синхронного генератора Советский патент 1979 года по МПК H02P9/30 

1

Изобретение относится к электротех1Н1ке, в частности, к области регулнровання напряжения синхронного генератора.

Известны регуляторы нанряжения синхронных генераторов, содержандне кохишундируюп1ее устройство, выпря.мнтеть возбуждения и корректор, включаюн|ий в себя из.мерительный орган с импульсны.м выходо.м и тиристор в качестве исполнительного ор.гана, причем управляюш.ий переход тиристора (исполнительного органа) присоединен непосредственно к выходу измерительного органа . 1 .

БлокИнг-генератор известного регулятора срабатывает тогда, когда амплитуда регулируемого напряжения генератора достигает некоторого значения, определяемого величиной опорного напряжения. Импульсы прямого напряжения на тиристоре (исполнительном органе) имеют фазовый сдвиг относительно напряжения генератора, а следовательно, и относительно выходных импульсов измерительного органа. Этот сдвиг определяется величиной тока нагрузки генератора и ее коэффициентом мощности. В связи с этим из.мернтельный орган должен

оыть присоединен к выходу генератора так. чтобы ирн любом рабочем изменении нагрузки генератора и коэффициента мощности выходные импульсы нз.мерительного органа не онережалн бы импульсы прямого напряжения на тиристоре (исполнительном органе). При этом очевидно, что при некоторых режимах нагрузки тиристор будет включаться сразу же, как только на нем возникнет импульс прямого напряжения, нрн других же режимах нагрузки включение тиристора будет происходит с некоторы.м запаздыванием. В носледнем случае эффективность работы исполнительного органа резко снижается. Кро.ме того, сбросы нагрузки генератора, создающие резкое увеличение напряжения генератора, приводят к тому, что измерительный орган срабатывает не в момент достижения напряжением генератора амплитудного значения, а несколько раньн1е, что может привести к срыву регу,пирования, поскольку выходной импульс измерительного органа будет сформирован раныне, чем будет иметь место имнульс прямого напряжения на тиристоре (иенолнительном органе). В связи с этим д,пя обеспечения достаточной эффективности и надежности такого регулятора управляющий нереход тиристора (исполнительного органа) присоединяют к выходу измерительного органа не непосредственно, а через расширитель импульсов, например, ждущий мультивибратор 2. Этэ усложняет устройство регулятора и снижает его экономичность, поскольку существенно увеличивается длительность импульса, подаваемого на управляющий переход тиристора. Последнее обстоятельство приводит к усложнению блока питания корректора, что особенно нежелательно в тех случаях, если генератор работает при изменяющейся частоте вращения и его напряжение меняется в щироких пределах (например, в ветроэлектрических установках), и в состав блока питания входит стабилизатор напряжения. Цель изобретения - упрощение устройства регулятора напряжения и уве„тичение его надежности. Эта пель достигнута в регуляторе напряжения синхронного генератора, содержащем компаундирующий трансформатор, включенный к выпрямителю возбуждения, корректор, включающий в себя измери.те.чьный орган с импульсным выходом и тиристор в качестве исполнительного органа, корректор снабжен конденсатором, диодом, ключевым элементом, например, транзистором и пик-трансформатором, причем к выходу измерите.1ьного органа через диод присоединен конденсатор, паралельно которому через ключевой элемент присоединен управляющий переход тиристора, управляющая цепь ключевого элемента через пик-трансформатор присоединена к катоду и аноду, тиристора. На чертеже показан предлагаемый регулятор, принципиальная схема. Регулятор напряжения синхронного генератора 1, обмотка возбуждения которого через компаундирующее устройство 2 и выпрямитель 3 возбуждения присоединена к выходным зажимам генератора. Параллельно входу выпрямителя 3 возбуждения присоединен тиристор 4 (исполнительный орган) корректора 5. Измерительный орган 6 с импульсным выходом корректора присоединен к силовой цепи генератора: измерительный вход - непосредственно, а цепь питания - через блок 7 питания. К выходу измерительного органа 6 через диод 8 присоединен конденсатор 9. Управляющий переход тиристора 4 через транзистор 10 присоединен к конденсатору 9. Эмиттер - базовый переход транзистора 10 через пиктрансформатор 11, имеющий сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, присоединен к катоду и аноду тиристора 4, причем в цепь первичной обмотки трансформатора 11 включен ограничивающий резистор 12. Работает регулятор следующим образом. В начале каждого полупериода напряжения, имеющегося на выходе компаундирующего устройства 2, пик-трансформатор 11 формирует короткие импульсы, причем те из них, которые соответствуют прямому напряжению на тиристоре (исполнительном органе) 4, создают базовый ток в транзисторе 10, переводят его в открытое состояние. В этом случае, если напряжение генератора не превышает требуемое значение, измерительный орган 6 не срабатывает, конденсатор 9 не заряжен, и, несмотря на наличие базового тока в транзисторе 10, ток в его коллекторной цепи, а следовательно, и в цепи управляющего перехода тиристора 4 отсутствует, и этот тиристор будет находиться в заперто.м состоянии. Пусть далее напряжение генератора будет увеличиваться и в какой-то момент времени достигнет предельно допустимого значения. При этом измерительный орган 6 сработает и выходной импульс измерительного органа через диод 8 зарядит конденсатор 9. Теперь, как только на тиристоре 4 возникнет прямой полупериод напряжения, в базовой цепи транзистора 10 возникнет ток, конденсатор 9 разрядится через транзистор 10 на управляющий переход тиристора 4. Последний откроется и пропустит через себя полупериод тока с выхода компаундирующего устройства 2, снизив тем самым ток в обмотке возбуждения, а следовательно, и напряжение генератора. Высокая надежность работы такого регулятора определяется тем, что при любом сдвиге фаз между напряжением генератора 1 и напряжением на тиристоре (исполнительном органе) 4 включение этого тиристора будет происходить сразу же, как татько на нем появляется полупериод прямого напряжения. Вследствие этого не требуется расширения импульса измерительного органа; включение тиристора 4 происходит короткими импульсами тока и блок 7 питания корректора может иметь предельно малую выходную мощность. что обеспечивает упрощение устройства регулятора. Формула изобретения Регулятор напряжения синхронного генератора, содержащий компаундирующий трансформатор, включенный к выпрямителю возбуждения, корректор, включающий в себя измерительный орган с импульсным выходом и тиристор в качестве исполнительного органа, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и упрощения регулятора, корректор снабжен конденсатором, диодом, ключевым элементом, например,транзистором и пик-трансформатором, причем к выходу измерительного органа через диод присоединен конденсатор, паралелльно которому через ключевой элемент присоединен управляющий переход тиристора, управляющая цепь ключевого элемента через пиктрансформатор присоединена к катоду и аноду тиристора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетатьство СССР № 342272, кл. Н 02 Р 9/30, 1970.

2.Промежуточный отчет Ю. А. Ю. 120.493, номер государственной регистрации 73055269, 1975, с. 35.