Регулятор напряжения синхронного генератора Советский патент 1980 года по МПК H02P9/30 

Изобретение относится к регулированию напряжения судовых синхронных трехфазных генераторов и может быть использо ,вано для регулирования напряжения генераторов с электромашинным возбудителем. Известны устройства доя регулировани напряжения с использованием силовых регулируемых возбудителей непосредственно в цепи ротора генератора, снабженньк регуляторами на различных прийципах 1. Недостатками этих устройств являются усложнение конструкции, снижение надезк нести и увеличение весогабаритных -показателей. Известен регулятор напряжения синхронного генератора, содержапдй силовой возбудитель с обмоткой возбуждения, измерительный трехфазный трансформатор, трехфазный выпрямитель, тиристоры и сравнивающий и управляющий гранзисторы, эмиттеры которых соеданекы с одним из выходных зажимов трехфазного выпрямителя, база управляющего и коллектор сравнивающего транзисторов подключены через резистор смещения к второму выходному зажиму трехфазного выпрямителя, а база сравнивающего транзистора подключена через задающий стабилитрон включенный .в одно из плеч делителя напряжения, подсоединенного к выходным зажимам выпрямителя фильтрующий ем зажимам.: выпрямителя параллельно фильтрующей емкости 23. Недостатком этого регулятора является конструктивная сложность и необходамость большой мощности регулирования, Это вызвано тем, что регулирование производится непосредственно в цепи воэ буждения генератора с использованием мощного регулирующего органа значитель ных габаритов. Кроме того, измерение нагрузки производится трансформаторами гока с. выпрямителем. С целью упрощения конструкции, снижения мощности и весогабаритных показателей регулятор напряжения синхронного генератора, содержащий силовой возбудитель с обмоткой возбуждения, измерительный трехфазньй трансформатор, трехфазный выпрямитель, тиристор и сравнивающий и управляющий транзисторы, эмит тёры которых соединены с одним из выходных зажимов трехфазного выпрямителя база управляющего и коллектор сравнивак - щего транзисторов подключены через резистор смещения к второму выходному зажиму трехфазного выпрямителя, а база сравнивающего транзистора подключена через задающий стабилитрон, включенньтй в одно Из плеч делителя напряжения, подсоединенного к вьрсодным зажимам выпрямителя параллельно фильтрующей емкости, снабжен подвозбудителем, переключающим 1ран1зисторным усилителем с резисторами смещения и ограничительным резистором, дбухполупериодным вьтрямителем и однофазным трансформатором с секционированной вторичной обмоткой, причем один из транзисторов переключающего тран;зисторного усилителя подсоединен к управляющему электроду первого тиристора в цепи витания обмотки возбуждения подвозбудит ля, соединенным с секцией вторичной обмртки трансформатор(а через двухполупериодный выпрямитель,а коллекторная цепь управляющего транзистора соединена с входом транзисторного переключающего усилителя, второй тиристор в цепи питания обмотки возбуждения подвозбудителя соеди нен с вторичной обмоткой трансформатора тока через диод двухполупериодного вь прямителя, управляющий электрод второго Тиристора подключен на выход второго транзистора переключающего.транзисторного усилителя, а базовый переход этого транзистора подсоединен к подвозбудителю через стабилитрон и ограничительный резисТор. На чертеже показана схема регулятора. . ,: ./ ,;, Регулятор напряжения содержит измерительный элемент, совмещающий функцию источника питания сигнала управления тиристорами, выполненный с согласующим трехфазным трансформатором 1, Трехфазным выпрямителем 2 и емкостным фильт- ром 3. Блок управления состоит из транзисторов 4 и 5, задающего кремниевого стабилитрона 6, резистора 7, цепи управления регулирующим тиристором, резистор 8 смещения, делителя напряжения из резисторов 9 и 10. Кроме того, в цепи управления тиристорами включены последовательно два транзистора 11 и 12. Транзистор. 11 включен в цепь управления тиристором 13, а транзистор 12 в цепь управления тиристором 14, База транзистора 12 подключена через стабилитрон 15, резистор 16 - на полюсовой зажим якоря подвЬзбудителя 17. Резисторы 18 и 19 обеспечивают смещение базы транзистора 11. Кроме того, имеется разделительный диод 20. Регулирующий орган состоит из силового трансформатора 21, включенного на регулируемое напряжение, вторичные оЬмотки которого имеют два напряжения. Напряжение первой J -и ступени транс форматора выпрямляется двухполупериодным .диодным мостом 22. Параллельно обмотке 23 возбуждения подвозбудителя подключен блокирующий диод 24.Для начального возбуждения тиристор J -и ступени шунтируется кнопкой 25. Параллельно обмотке 23 подключена емкость 26, а параллель но диодному мосту - резистор 27, обеспе чивающие четкое запирание тиристора 13. Регулятор работает следующим образом. Регулируемое напряжение понижает- ся трансформатором 1, выпрямляется выпрямителем 2, частично фильтруется емкостью 3, а ошибка рассогласования, вь 5тленная стабилитроном 6, включенного в одно из плеч делителя 9 и 10, поступает на вход двухкаскадного транзисторного усилителя 4, 5 с непосредственной связью. Когда измеренное напряжение превышает пороговое напряжение стабилитрона, то транзистор 5 открьюается и запирает транзистор 4, который снимает сигнал управления тиристорами 13 и 14. Последние работают поочередно в зависимости от состояния транзисторов 11, 12. В частном случае регулятор настраивается так, что в пределах нагрузки генератора от холостого хода до минимальной обеспечивается I -и ступенью регулирующего органа, а перегрузочные , режимы 2-я ступень. Причем 1-я ступень обеспечивает двухполупериодное выпрям- ление с помощью диодного моста 22 и регулирование осуществляется тиристором .13. При работе на 2-й ступени обеспечивается однополупериодное вьтрямление тиристором 14. В режиме от холостого хода до номинальной нагрузки генератора регулятор работает следующим образом. Когда измеренное напряжение прёвьгшает заданное, то стабилитрон 15 пробит и сигнал управления тиристором 13 снят. Тиристор 13 запирается с помощью емкости 26, когда выпрямленное напряжение падает до нуля. Отключенная обмотка 23 благодаря ЗДС самоиндукции замыкается через блокирующий диод 24 и с постоянной вре мени этого контура магнитньй поток и i регулируемое напряжение снижаются до значения , когда запирается стабилитрон и транзистор 5, но отпирается транзис0р 4 и сигнал управления поступает на переключающий блок (например, на транзистор 11), который отпирает тиристор 13 и обмотка 23 получает питание 1-й ступени от диодного моста 22 и заряжа,ется емкость 26. Таким образом, начинает нарастать магнитный поток и регулируемое напряжение до состо5шия пробоя стабилитрона 6, к цикл регулирования повторяется с частотой, .определяемой пульсацией прямительного моста 22, а частота посту ления управл5пощих сигналов определяется выпрямителем 2. Когда нагрузка генератора возрастает и превышает номинальную, то напряжение подвозбудителя 17 также увеличивается и пробивается стаби литрон 15, через резистор 16 отпирается транзистор 12, который запирает тран зистор 11 и подает сигнал на тиристор 14, который подключает 2-ю ступень питания обмотки 23, При этом тиристор 13четко запирается через резистор 27, регулирование осуществляется тиристором 14через один из диодов выпрямительного моста 22. Резисторы 18, 19 обеспечивают смещение транзистору 11, а развязьгоающий диод 20 исключает посту ление сигнала на тиристор 14. при работе 1-й ступени. Для начального возбуж дения тиристор 13 первой ступени шунти руется кнопкой 25, В сравнении с прототипом предложенный регулятор примерно на порядок снижает мощность, массогабаритные показатели регулирующих средств. Кроме того, снижается пульсация и улучшается качество регулируемого напряжения. Формула изобретения Регулятор напряжения сишфскного генератора, содержащий силовой возбу- 73 6. итель с обмоткой возбуждения, измериельный трехфазный трансформатор, трехг азньй выпрямитель, тиристоры и срав ивающий и управл$аощий транзисторы, миттеры которых соединены с одним из ыходных зажимов трехфазного выпрямиеля,, база управляющего и коллектор сравивающего транзисторов подключены ч&ез резистор смещения к второму выходному зажиму трехфазного выпрямителя, а база сравнивающего транзистора подключена через задакдавй стабилитрон, включенный в одно из плеч делителя напряжения, подооединенного, к выходным зажимам выпрямителя параллельно фильтрующей емкости, отличающийс я тем, что, С целью упрощения конструкции, Снижения мощности и весогабаритных показателей, он снабжен подвоэбудителем, переключающим транзисторным усилителем с резисторами смещения и ограничительным резистором, двухполупериодным выпрямителем и одаофазным трансформатором с секционированной втбричной обмоткой, причем один из транзисторов переключающего транзисторного усилителя подсоединен к управляющему электроду первого тиристора в цепи питания обмотки возбуждения подвозбудителя, соединенным с секцией вторичной обмотки трансформатора через двухполупериодный: выпрямитель, а коллекторная цепь упра&ляющего транзистора соединена с входом транзисторного переключающего усилителя, второй тиристор в цепи питания об- мотки возбуждения подвозбудителя соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока через диод двухполупериодного выпрямителя, управляющий электрод второго тиристора подключен на выход второго транзистора переключающего транзисторного усилителя, а базовый переход этого транзистора подсоединен к подвозбудителю через стабилитрон и. ограничитель ный резистор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Максимов Ю. И. и Щ). Эксплуатация судовых синхронных генераторов, М,, Транспорт, 1976, с. 132, 2,Авторское свитедельство СССР. № 448564, КЛ.Н 02 Р 9/30, 1972,

734866

ii

Ны

4 V -L

ОМ

UT1