л. д. Стернинсон, С, С. Храпунов и К. М. Побегайло
ЭЛЕКТРОННО-ИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ДЛЯ
Заявлено 26 июня 1948 г. за № 381635
Опубликовано в «Бюллетене изобретений № 4 за 1951 г.
Предлагается электронно-ионный регулятор частоты для энергосистем, снабженный измерительным элементом в виде резонансного контура.
Известные регуляторы подобного рода не обеспечивают непрерывного регулирования по статическому закону.
Применение в предлагаемом регуляторе лампового фазового детектора, приключенного к выходу резонансного контура, и тиратронного усилителя, на выходе которого включен двигатель регулирующего органа турбины, позволило осуществить непрерывное регулирование по астатическому закону.
На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого регулятора.
Регулятор состоит из следующих основных элементов: измерительного элемента, фазового детектора, тиратронного усилителя, исполнительного органа и элемента обратной связи.
Измерительным элементом является резонансный контур R, L, С, настроенный на нормальную частоту.
Напряжение с конденсатора С резонансного контура подается на фазовый детектор, реагирующий на измекснке угла сдвига фаз напряжения па конденсаторе и питающего напряжения и преобразующий это изменение в напряжение постоянного тока. ЭНЕРГОСИСТЕМ в Гостехнику СССР
№89483 2
Фазовый детектор выполнен по обычной ламповой схеме и состоит из сопротивлений 1 w 2, трансформатора 3, лампы 4, сопротивлений 5 и 6 и конденсаторов 7 и 5.
Чувствительность измерительного органа может регулироваться изменением сопротивления R, а также величиной питающего резонансный контур напряжения. Частота настройки (уставка) регулируется изменением отношения сопротивлений / и 2 путем перемещения ползунка потенциометра.
Выход АВ измерительного органа подключен к ламповому усилителю 9 напряжения постоянного тока. Трансформатор 10 служит для питания резонансного контура, цепей накала ламп 4 и Я а также выпрямителя для анодного питания усилителя.
Напряжение измерительного органа после усиления подается на два фазовых мостика, управляющих тиратронными усилителями обычного типа. В схемах тиратронных усилителей использовано по одному тиратрону 11 и 12, и, следовательно, осуществляется однополупериодное „выпрямление переменного тока.
Последовательно с выходом измерительного органа на сетки ламп 13 и 14 фазовых мостиков включены постоянные отрицательные смещения от специальных купроксных выпрямителей 15 и 16.
Трансформаторы 17 и 18, питающие лампы 13, J4 и цепи накала тиратронов 11, 12, и трансформатор 19 (питание анодов тиратронов) подключаются к сети собственных нужд. Тиратроны питают якорь 20 серводвигателя регулятора турбин. При этом токи тиратронов имеют в якоре встречное направление. Обмотка возбуждения серводвигателя питается от независимого источника.
В случае необходимости вводится обратная связь по скорости вращения серводвигателя. Скорость вращения определяется либо при помощи таходинамо, либо путем измерения противоэлектродвижущей силы серводвигателя, пропорциональной угловой скорости. Обратная связь включается последовательно с выходом измерительного органа (сопротивление 2/) .
Регулятор действует следующим образом.
При частоте, соответствующей настройке (уставке) регулятора, напряжение выхода измерительного органа равно нулю. Оба тиратрона почти полностью заперты благодаря отрицательному смещению от купроксов 15 и 16 на сетках ламп 13 и 14. Небольшие токи, проходящие через тиратроны, равны по величине, и результирущий ток в якоре серводвигателя равен нулю.
При отклонении частоты от нормальной на выходе измерительного органа появляется напряжение, пропорциональное величине отклонения. Полярность напряжения зависит от знака отклонения частоты. Так как выход измерительного органа подключается на сетки ламп 13 и 14 с разной полярностью, то отрицательное напряжение на сетке одной лампы уменьшается, а на сетке другой возрастает. Соответственно ток, протекающий через один тиратрон, возрастает, а протекающий через другой уменьщается. В якоре 20 серводвигателя появляется ток и серводвигатель начинает вращаться. В случае другого знака отклонения частоты ток в якоре и направление вращения серводвигателя будут противоположны.
В определенных пределах напряжение на якоре и скорость вращения серводвигателя пропорциональны отклонению частоты благодаря тому, что тиратроны 11 и 12 работают на прямолинейной части характеристик, а скорость вращения двигателя постоянного тока с независимым возбуждением пропорциональна напряжению на якоре.
Предмет изобретения
Электроино-иоиный регулятор частоты для энергосистем, снабженный измерительным элементом в виде резонансного контура, отличающийся тем, что, с целью осуществления непрерывного регулирования по астатическому закону, применены ламповый фазовый детектор, приключенный к выходу резонансного контура, и тиратронный усилитель, на выходе которого включен двигатель постоянного тока, перестанавливающий орган турбины.
