Тиристорный регулятор напряжения для синхронного генератора Советский патент 1979 года по МПК H02P9/30 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к области регулирования напряжения синхронных генераторов.

Известны тиристорные регуляторы напряжения (ТРН), принцип действия которы.х основан на компенсационном методе регулирования по отк тонению регулируемой величинЕз от заданного номинального значения 1 2. Частота переключения тиристоров выходного каскада зависит от внешних возмущений (обороты приводного двигателя, нагрузка генератора), что приводит к большим затруднениям для искусственной коммутации тиристоров, дополнительному отбору мощности от генератора, а также при применении ТРН для генераторов с электромащинным возбудителем в случае Bbixozia из строя возбудителя.

Известен тиристорный регулятор напряжения для синхронного генератора, содержащий измерительный элемент, выход которого соединен с блоком управления, состоящий из формирователя импульсов в виде триггера Шмитта и усилителя мощности, к выходу которого подключен тиристорный регулирующий каскад, подключенный к об2

мотке возбуждения генератора, и выпрямитель 3.

Недостатком регулятора является невысокая стабильность в работе, связанная с проскакиванием импульсов управления в нужный положительный полупериод.

С целью повышения надежности и стабильности работы во всем диапазоне фазовых углов в тиристорном регуляторе напряжения синхронного генератора, содержащем измерительный элемент, выход которого соединен с блоком управления, состоящим из формирователя импульсов в виде триггера Шмитта и усилителя мощности, к выходу которого подключен тиристорный регулирующий каскад, подключенный к обмотке возбуждения генератора, и выпрямитель, подключенный к статорной обмотке генератора, измерительный элемент выполнен фазокорректирующим, выпрямитель, подключенный к статорной обмотке, выполнен двухполупериодным, причем вход изме0рительного элемента соединен с выходными зажимами выще указанного выпрямителя, а блок управления и тиристорный регулирующий каскад подключены по цепям питания к статорной обмотке каждый соответственно через дополнительно введенный однополупериодный выпрямитель. На чертеже представлена электрическая принципиальная схема тиристорного регулятора напряжения для синхронного генератора. ТРН содержит входной трансформатор 1, пониженное напряжение которого через диодный мост 2 подается на измерительный элемент 3, 4, с которого управляющий сигнал в виде формы двухполупериодного выпрямления через фазокорректирующую цепь 5, 6, 7 подаются на триггер Шмитта 8, 9. Питание триггера осуществляется напряжением формы равнобочной трапеции каждый положительный полупериод через делитель напряжения образованный стабилитронами 10, 11, резистором 12, через диод 13. Выход транзистора 8 соединен с выходом услителя мощности 14. Питание усилителя мощности осуществляется через делитель напряжения, образованный стабилитроном 15, резистором 16, через диод 13. Выход усилителя мощности связан с управляющим электродом тиристора 17. Диод 18 необходим для разряда ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке возбуждения 19 генератора в момент коммутации тиристора 17. Регулятор напряжения работает следующим образом. Если под действием внешних возмущений напряжение генератора уменьшается то сигнал через обратную связь 1,2с измерительного элемента 3, 4 через ,фазокоррекТирующую цепь 5, 6, 7 воздействует на триггер с эмиттерной связью 8, 9, выходные импульсы которого, являясь управляющим для усилителя мощности 14, будут иметь меньший угол задержки, следовательно, усилитель мощности, работая также с меньщим углом задержки, будет открывать тиристор 17 в более ранний промежуток времени положительного полупериода кривой тока. Следовательно, среднее значение тока возбуждения, который является током нагрузки через тиристор 17, станет большим и достаточным по величине, чтобы напряжение генератора стало равным номинальному Un и установился режим устойчивых автоколебаний. Причем установившаяся статическая ошибка системы регулирования напряжения не превышает 2% UH. Схемная реализация регулятора напряжения такова, что измерительный элемент получает питание в виде формы кривой тока двухпериодного выпрямления, а блок управления, включающий в себя триггер с эмиттерной связью и усилитель мощности, в форме кривой тока однополупериодного выпрямления. Причем управляющий сигнал на триггер Шмитта поступает через фазокорректирущую цепь, образованную конденсатором 5, стабилитроном 6, с его острым коленом вольт-амперной характеристики и конденсатором 7. Фазокорректирующая цепь в замкнутой системе при большом усилении позволяет исключить режим перерегулирования либо «рыскания. Регулятор позволяет обеспечить стабиль, ную работу при различных фазовых углах, причем исключена возможность режима «проскакивания периодов, так как постоянная -времени измерительного элемента очень мала. Формула изобретения Тиристорный регулятор напряжения для синхронного генератора, содержащий измерительный элемент, выход которого соединен с блоком управления, состоящим из формирователя импульсов в виде триггера Шмитта и усилителя мощности, к выходу которого подключен тиристорный .регулирующий каскад, подключенный к обмотке возбуждения генератора, и выпрямитель, подключенный к статорной обмотке генератора. отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и стабильности работы во всем диапазоне фазовых углов, измерительный элемент выполнен фазокорректирующим, выпрямитель, подключенный к статорной обмотке, выполнен двухполупериодным, причем вход измерительного элемента соединен с выходными зажимами указанного выпрямителя, а блок управления и тиристорный регулирующий каскад подключены по цепям питания к статорной обмотке каждый соответственно через дополнительно введенный однополупериодный выпрямитель. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 265230, кл, Н 02 Р 9/30, 1968. 2.Гончарук Ю. Л. Электронные регуляторы напряжения.-В сб. Передовой опыт и новая техника.-Вып. 2(26), МРФ, РСФСР, ЦБНТИ, М., «Транспорт, 1976, с. 67. 3.Авторское свидетельство СССР № 568136, кл. Н 02 Р 9/30, 1975.