Регулятор возбуждения для электрических машин переменного тока Советский патент 1980 года по МПК H02P9/30 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано йля регулирования тока возбуждения Электрических машин переменного тока преимущественно автономных генераторов и электромашинных преобразовате гг Известны регуляторы возбуждения .для электрических машин, содержаидае измерите.г1ьный орган, модулятор ширины импульсов и усилитель мощности, подключенный к обмотке возбуждений 1.. Недостатком этихрегуляторов явля ется Нсшичие модулятора ширины .импул сов, усложняющего схему регулятора, Известны другие регуляторы возбуж дения, у который модулятор импульсов и усилитель мощности объединены за счет применения токовых трансформаторов с положительной .обратной связью f-2j . Недостатком этих регуляторов возбуждения является то, что при широкой кратности токов возбуждения частота перек.шочения транзисторов также меняется в широких пределах, что значительно увеличивает рассеиваеиую на выходных транзисторах мощност Наиболее близким техническимре шением к изобрютению является регул тор возбуждения для электрических машин переменного тока, содержащий выходнойусилитель, выполненный в виде двухтактного транзисторного ключа с токовыми трансформаторами положительной -обратной связи, имеющими каждый управляющую обмотку, измерительный орган регулятора и источник питания, к выходу которого через выходной усилитель подключена обмотка возбуждения электрической машины 2. Недостатком этого регулятора яв-. ляется необходимость применения формирователя двухполярных импульсов, которые надо подавать в базовые цепи транзисторов, за счет чего сокращается кратность регулирования выходных токов и ухудйаются динамические характеристики регулятора. Цель изобретения - повышение надежности и точности регулирования. Поставленная цель .обеспечивается тем,что дополнительно введены последовательная НС-цепь, два диода и транзистор, а токовые трансформаторы снабжены каждый дополнительной обмоткой, причем дополнительные обмотки соединены встречно-последовательно между собой и через RC-цепочку

подключены к фазам якорной обмотки электрической машины, управляющие обмотки через эмиттернр -кбллекторный переход транзистора подключены к источнику питания, а выход измерительного органа подключен к управляющему входу дополнительного транзистора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена приндипиальная электрическая схема регулятора возбуждениЯ.

Регулятор возбуждения содержит измерительный орган 1, соединенный с входом дополнительного транзистора 2, который подключен через развязывающие иоды 3 и 4 к управляющим обмоткам 5 и 6 токовых трансформаторов 7 и 8. Обмотка возбуждения 9 охвачена шунтирующим вентилем 10, подключена через ключи на транзисторах 11 и 12 к источнику питания. В выходную и входную цепи транзисторов 11 и 12 подключены колекторные 13 и14 и базовые обмотки 15 и 1б токовых трансформаторов 7 н 8. Дополнительные обмотки 17 и 18 ; токовых трансформаторов через RC-цепочку 19 подключены встречно-последо- вательно к источнику регулируемого переменного напряжения., Регулятор работает следующим образом.

Пусть сигнал от. измерительного органа 1 через транзистор 2 и диод 3 приходит в насыщающем направлений для управляющей обмотки 5 токового, . трансформатора 7. Тогда токовыйтран-. сформ.атор 7 насыщен и ток через транзистор 11 не будет протекать, так. как его вход будет шунтирован, омичес кимсопротивленим базовой обмотки 15, То же самое произойдет при перемене п(Э пярности регулируемого напряжения, только в этом случае будет заперт транзистор 12, т.е. среднее зна.чение , тока через обмотку возбуждения 9 будет равно нулю.

ПУсtfe теперь сигнал от измерительного органа 1 по величине такой ,что тринзистор 11 полностью открыт, т.е. сердечник трансформатора 7 не насы1це1 тогда диод 3 закрыт/ так как напряжение, трансформируемое из обмотки 17 в обмотку 5, будет направлено навстречу-напряжению питания, а это напряжение значительно больше наПряжейия питания. .. :

При такой полярности регулирующего напряжения по обмотке 6 потечет раз магничиваюидай ток для трансформатора 8, который полностётй размагнитит его При перемене полярности по о15мотке 18 токового трансформатора 8 через RC-цепочку 19 потечет ток, который, трансформируясь в обмотку 18, наведет в ней ЭДС в отпирающем направлении для транзистора 12, который при откроется-и наступит регенеративный процесс отпирания транзистора 12,

который перейдет в режим насыщения и по обмотке 9 потечет ток в течение второго полупериода регулируемого напряжения.

Таким образом, при изменении знае чения сигнала измерительного органа .от одного крайнего положения до. другого на входе регулятора ток возбуждения- будет меняться от нуля до максимума. Во всем диапазоне регули0 Рования на обмотки управления действуют .толь ко управляющий сигнал от управляющего транзистора, так как диоды 3 и 4 поочередно закрываются значительным регулируемым напряжением . Поэтому токовые трансформаторы

Заработают в режиме быстродействующего магнитного усилителя, чем-дости-гаются высокие динамические качества регулятора.

0 , Если напряжение регулируемого источника будет меньше напряжения иоточника питания, то его можно увеличить с помощью автотрансформатора.

cПри использовании регулятора, выполненного в соответсвии с данным, изобретением, улучшаютсядинамичес- кие характеристики за счет перевода токовых трансформаторов в режим йлстродёйствующих магнитных усилитедей и повышается надежность регулятора в результате отсутствия датчика тактовых и.мпульсов,

Формула изобретения

Регулятор, возбуждения для электрических машин переменного тока, содержащий выходной усилитель, выполненный

0 в виде двухтактного транзисторного ключа с токовйми трансформаторами в цепи положительной обратной связи каждый из которых снабжен управляющей обмоткой, измерительный орган,

5 входом подключенный к фазам якорной обмотки электрической машины, и ис точник питания, к выходу которого через выходной усилитель подключена обмотка возбуждения электрической

П машины, отличающийс я тем, что, с цепью повышения надежности и ТО.ЧНОСТИ регулирования, дополнительно введены последовательная RCцепочка, два.развязывающих диода и транзистор, а токовые трансформаторы

снабжены дополнительными обмотками, соединенными между собой встречнопоследовательно- и через КС-цепочку подключеннйми кфазам якорной обмотки электрической машины, упрешляющие

0 обмотки токовых трансформаторов через развязывающие диоды соединена парс1Ялёльно между собой и через эмиттерно-коплекторный переход допопни.тельного транзистора подключены к источнику питания, а выход измеритель

ного органа подключен к управляющейэлектрических маиин. м., Энергиявходу дополнительного тринзистора.1966, с. 103.

Источники информации, 2. Коссов О. А. Усилители Мощности

I BV« KO°TT% экспертизегна транзисторах в режиме перекл е1. Бунаков В. Л. Полупроводниковые«ий. М. , Энергия 1971 с 200

регуляторы напряжения и частоты5 (пр ототип) .