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

, Изобретение относится к электротехнике, а именно к регуляторам напряжения генераторов как постоянного, так и переменного тока и может быть использовано в нереверсивных регуляторах напряжения автрномных элек ростанций для питания потребителей, характеризующихся колебаниями тока нагрузки и тре бующих минимальной длительности перенапряжения генератора при сбросе нагрузки. Известны устройства для регулирования напряжения генераторов, содержащие транзисторные реле, делители напряжения и шунтирующи диоды ). Недостатком этих устройств является больщая длительность перенапряжения генераторов при сбросе нагрузки. Известен регулятор напряжения генератора, содержащий обмотку возбуждения генератора, к одному из зажимов которой подключен диод, импульсный ключ, включенный между указанным зажимом и источником питания, управляющий вход которого подключен к выходу основного блока управления. Кроме того. регулятор содержит цепь последовательно cojединенных коллекторно-базового перехода дополнительного транзистора и резистора, база дополнительного транзистора соединена с импульсным ключом 3. Недостатком регулятора также является боль щая длительность перенапряжения при сбросе нагрузки генератора. С целью уменьщения длительности перенапряжения при сбросе нагрузки генератора регулятор напряжения генератора, содержащий обмотку возбуждения, к одному из зажимов которого подключен диод, импульсный ключ, подключенный между указанным зажимом и источником питания, управляющий вход которого подключен к выходу основного блока управления, снабжен регулируемым активным резистором и дополнительным блоком управления, причем регулируемый активный резистор включен между диодом и вторым зажимом обмотки возбуждения, вход дополнительного блока управления присоединен к одним и тем же зажимам параллельно со входами основного блока управления, а выход дополнительного

блока управления соединен с управляющим входом регулируемого активного резистора.

НаЧертеже представлена структурная схема регулятора напряжения генератора.

Устройство содержит основной блок управления 1, выход которого подкточен к управляющему входу импульсного ключа 2, обмотку возбуждения 3, диод 4, дополнительный блок управления 5, выход которого подключен к регулируемому активному резистору 6. Устройство работает следующим образом. На входы основного блока управления 1 поступают сигналы задания U обратной связи -ген напряжения генератора. Импульсный ключ 2 периодически подключает обмотку возбуждения 3 к источнику питания. При размыкании импульсного ключа 2 ток возбуждения спадает по цепи, образованной обмоткой возбуждения 3 шунтирующим диодом 4 и регулируемым активным резистором 6.

В установившемся режиме работы отклонени выходного напряжения генератора от заданного находится в допустимых пределах. Поэтому на выходе дополнительного блока управления 5 отсутствует сигнал и величина регулируемого активного резистора 6 равна нулю, и темп уменьщения тока возбуждения определяется практически только параметрами обмотки возбуждения 3.

При сбросе нагрузки выходное напряжение генератора возрастает, так как ток в обмотке возбуждения 3 не может измениться мгновенно Основной блок управления 1 размыкает импульсный ключ 2, так как сигнал задания и становится меньше сигнала обратной связи Uj, . На выходе дополнительного блока управления 5 появляется сигнал, и величина регулируемого активного резистора 6 возрастает. Это приводит к уменьшению постоянной времени цепи, по которой спадает ток обмотки возбуждения 3 при разомкнутом импульсном ключе 2, что сокращает время, в течение которого ток возбуждения генератора принимает значение, соответствующее требуемому напряжению генератора при уменьшенной нагрузке, т.е. наблюдается процесс уменьшения длительности перенапряжения на выходе генератора. Это позволяет нереверсивному регулятору напряжения генератора в установившихся процессах (при малых статических ошибках в систе ме) работать при экономичном цикле (с номинальным КПД) нарастания и спадания тока, так как величина сопротивления введенного последовательно с шунтирующим диодом активного резистора равна нулю, и потери от пульсирующего тока практически определяются только параметрами собственно обмотки возбуждения, взаимосвязанной с магнитной снстемой генератора.

в режиме сброса нагрузки генератора или при резком уменьшении задания на регулируемый параметр регулятор обладает быстродействием по уменьшению длительности перенапряжения генератора в функции от величины самого. перенапряжения.

А такая функциональная связь за счет свойств системы управления исполнительным органом введенного регулируемого активного сопротивления может быть построена по оптимальному закону.

Одним из практических критериев оптимальности может быть принято снижение весо-габаритных показателей и схемное упрощение выходных фильтров автономных источников питания,

построенных на базе данного регулятора. Указанные фильтры могут предназначаться, в частности, для защиты определенного рода потребителей от знергии перенапряжения генератора.

Формула изобретения

Регулятор напряжения генератора, содержащий обмотку возбуждения генератора, к одному из зажимов которой подключен диод, импульсный ключ, включенный между указанным зажимом и источником питания, управляющий вход которого подключен к выходу основного блока управления, отличающийся

тем, что, с целью уменьшения длительности перенапряжения при сбросе нагрузки генератора, он снабжен регулируемым активным резистором и дополнительным блоком управления, причем регулируемый активный резистор включен между диодом и вторым зажимом обмотки возбуждения, вход дополнительного блока управления присоединен к одним и тем же входным зажимам параллельно со входами основного блока управления, а выход доиолнительного блока управления соединен с управляющим входом регулируемого активного резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 498705, кл. Н 02 Р 9/30, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 544089, кл. Н 02 Р 9/30, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Р 9/30, 1971.

ге