Реверсивный регулятор напряжения для электрических машин Советский патент 1981 года по МПК H02P9/30 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления током возбуждения электрических машин.

Известен регулятор напряжения, в кокотором обмотка возбуждения генератора шунтирована диодом, что позволяет .уменьшить, величины ЭДС самоиндукции на выходном транзисторе 1}.

Шунтирование обмотки возбуждения диодом в реверсивном.регуляторе с одной обмоткой возбуждения невозможна, так как при реверсировании напряжение на обмотке возбуждения будет равно Падению напряжения на диоде, включенном.в прямом направлении, что недостаточно для нормальной работы генератора и приведет к возникновению больших токов через выходной транзистор.

Известны реверсивные регуляторы на;пряжения, которые выполнены с двумя обмотками возбуждения генератора: прямой и обратной, причем к каждой обмотке подключен .шунтирующий диод 2 .

Недостатком этих устройств является большая сложность конструкции и увеличение массо-габаритных показателей, связанных с наличием дополни ельной обмотки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является реверсивный регулятор для электрических машин, содержащий силовые управляемые ключи, соединенные по мостовой схеме, в диа10гональ которой включена обмотка возбуждения электрической машины, блок управления ключами, вход которого соединен с якорной цепью электрической машины, а выходы подключены к управля15ющим -входам силовых управляемых ключей 3 .

Основным недостатком этого регулятора является низкая надежность, вы20званная большими перенапряжениями на силовых управляемых ключах, возникающих из-за ЭДС самоиндукции при коммутациях и реверсе тока в обм(1ТК1; возбуждения при переменной скважности управления ключами. Целью изобретения является повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что введены два дополнительных управляемых ключа, соединенные встречнопараллельно, между собой и подключенные, параллельно обмотке возбуждения электрической машины, при этом входы управления дополнительных управляемых ключей соединены с вьпсодами блока управления ключами. На чертеже представлена блок-схема реверсивного регулятора напряжения для электрических машин. Реверсивный регулятор напряжения содержит силовые yпpaвляe ыe клюш 14, соединенные по мостовой схеме, в диагональ моста которых включена обмотка возбуждения 5 электрической машины 6, и блок управления 7 силовыми ключами. Дополнительные управляемые ключи 8 и 9 соединены встречно-параллельно между собой и включены параллельно обмотке возбуждения 5 электрической, машины 6. Управляюшле входы дополнительных управляемых ключей 8 и 9 соединены с выходами блока управлеНИН 7 ключами. Дополнительные управляемые ключи 8 и 9 могут быть выполнены в виде соответствующим образом соединенных тиристоров, транзисторов, оптронов и т. д. Реверсивный регулятор напряжения работает следуюшрм образом. При подаче с блока управления 7 сигнала на управляемые ключи 1 и 2 в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 возникает ток, протекающий в направлении блок управления 7, управляемый ключ 1, обмотка возбуждения 5 электрической машины 6, управляемый ключ 2, блок управления 7 ключами. Реверсирование тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 прг изводится переводом управляемых ключей 1 и 2 в закрытое состояние. В момент от1шючения управляемых ключей 1 и 2 скорость спада тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 велика и в обмотке возбуждения 5 электричеснЬй машины 6 индуцируется большая .по величине ЭДС самоиндукции, включает ся управляемый ключ 8. ЭДС самоиндукции замыкается через управляемый ключ 8, включенный параллельно обмотке возбуяиения 5 электрической машины 6, вследствие чего скорость спада тока в 8 74 обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 уменьшается, следовательно, 6 уменьшается. уменьшается ЭДС самоиндукции. Через определенную выдержку времени управляемьм ключ 8 переводят в закрытое, состояние и подается сигнал на включение управляемых ключей 3 и 4. В обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 протекает ток в направлении, блок управления 7 ключами, управляемый ключ 3, обмотка возбуждения .5 электрической машины 6, управляемый ключ 4, блок управления 7 ключами. Следукмдее реверсирование тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 производят переводом управляемь1х ключей 3 и 4 в закрытое состояние. В момент отключения управляемых ключей 3 и 4 скорость спада тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 велика и в обмотке возбуждения 5 электрической.машины 6 индуцируется большая по величине ЭДС самоиндукции, включается управляемый ключ 9. ЭДС самоиндукции замыкается через управляемый ключ 9, включенный параллельно обмотке возбузкдения 5 электрической машины 6, вследствие чего скорость спада тока возбуждения уменьшается, следовательно, уменьшается ЭДС самоиндукции. Через определенную выдержку времени управляемый ключ 9 переводят в закрытое состояние и подается сигнал на включение управляемых ключей 1 и 2. В обмотке возбуждепия 5 электрической машины 6 протекает ток в направлении - блок управления 7 ключами, управляемый .ключ 1, обмотка возбуждения 5 электрической машины 6, управляемый ключ 2, блок управления7 ключами. Последующее реверсирование тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 проходит аналогично. Включение дополнительного уйравляемого ключа 8 можно производить до отключения управляемых ключей 1 и 2, в момент отключения управляемых ключей 1 и 2 и после отключения управляемых ключей 1 и 2. Это определяется свойствами (быстродействие, инерция и т. д.) дополнительно управляемого ключа 8 и управляе№1х ключей 1 и 2. Включение дополнительного управляемого ключа 9 аналогично включению дополнительного управляемого ключа 8. Интервал временной выдержки при гвключении управляемых ключей 1 и 2 v или 3 и 4 зависит от мощности и типа электрической машины и устанавливается постоянным. Наличие дополнителышх yпpaвляe s Ix ключей позволяет повысить надежность регулятора напряжения за счет уменьшения величины ЭДС самоиндукции и перенапряжения, вызываемого ЭДС самоинцукции на управляемзк ключах. Формула изобретения Реверсивный регулятор напряжения для электрических машин, содержащий силовые управляемые ключи, соединенные по мостовой схеме, в диагональ которой включена обмотка возбуждения электрической машины, блок управления ключами, вход которого соединен с яко ной цепью электрической машины, а выходы подключены к управляющим входам силовых управляемых ключей, отличающийся тем, что,, с целью повышения надежности, введены два дополнительных управляеьшх ключа, 006-синенных встречно-параллельно между собой и подключенные параллёльно обмотке возбуждения электрической машины при этомвходы управления дополнительfojx управляемых ключейсоединены с выходами блока управления ключами. Источиики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 652674, кл. Н 02 Р 9/30, 1976. 2.Балагуров В. А. и др. Авиационные генераторы переменного тока комбинированного возбуждения. М., Машиностроение, 1977, с. 90. 3.Бунаков,В. Л. и др. Реверсивный регулятор напряжения для генератора комбинированного возбуждения. Труды МЭИ, Вып. 258, М., ЮИ, 1975, с. 127.

5