Регулятор напряжения для синхронных генераторов Советский патент 1982 года по МПК H02P9/30 

(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах для регулирования тока возбуждения синхронных генераторов с транзисторными регуляторами напряжения, преимущественно в автотракторных генераторных установках. 5

Известные регуляторы напряжения, выполненные на транзисторах, нуждаются в специальнь1х средствах, защищающих выходные транзисторы регулятора от перегрузок, возникающих из-за короткого за- ,Q мыкания в цепи возбуждения генератора, например, при перепутывании клемм пучка проводов. Обычно для этих целей используется средство защиты с электромагнитными реле, одна из обмоток которого включается последовательно с выходным тран- 15 зистором 1.

Недостатком известного устройства является низкая надежность, вызванная больщим временем срабатывания зaщиtы выходного транзистора. Больщее время срабатывания объясняется не недостаточным быстродействием реле, а тем, что при срабатывании контактов возникает «дребезг, т. е. многократное замыкание и размыкание контактов.

Известен другой регулятор напряжения, в котором для устранения этого недостатка обмотки и замыкающие контакты электромагнитного реле включены таким образом, что после срабатывания реле контакты, наряду с обеспечением запирания транзистора, обеспечивает подпитку обмотки реле напряжения, устраняя тем самым «дребезг 2.

Недостатком этого регулятора напряжения является низкая надежность, вызванная тем, что ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения при коммутации выходного транзистора имеет один из путей замыкания через базу промежуточного транзистора, что может привести к выходу его из строя.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является регулятор напряжение для синхронных генераторов, содержащий измерительный орган, связанный с выводами для соединения с якорными обмотками генератора, промежуточный транзистор, база которого соединена с выходом измерительного органа, эмиттер с минусовой щиной регулятора, а коллектор с базой выходного транзистора и через резистор с плюсовой шиной регулятора, причем коллектор выходного транзистора служит для соединения с одним из выводов обмотки возбуждения генератора, а эмиттер через сериесную обмотку управления электромагнитного реле защиты от короткого замыкания соединен с минусовой шиной регулятора, шунтовую обмотку электромагнитного реле, соединенную одним из выводов с резистором, замыкающие контакты электромагнитного реле и диод 3. Недостатком этого устройства является то, что контакты реле коммутируют ток базовой цепи выходного транзистора, который имеет большую величину, что заставляет применять мощные реле, имеющие значительные габариты и большие времена срабатывания, а также уменьшает срок службы реле. Кроме того, для возможности осуществления блокировки реле приходится ставить развязывающие диоды, что усложняет устройство. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение. Поставленная цель достигается тем, что введен дополнительный резистор, соединенный одним выводом с базой промежуточного транзистора, а другим с одним из выводов замыкающих контактов электромагнитного реле, другой вывод которых подключен к плюсовой щине регулятора, к общей точке соединения замыкающего контакта реле и резистора подключен анод диода, катод которого соединен с общей точкой соединения первого резистора и щунтовой обмотки электромагнитного реле, при этом свободный вывод первого резистора соединен с коллектором выходного транзистора, а второй вывод щунтовой обмотки электромагнитного реле подключен к эмиттеру выходного транзистора. На чертеже приведена принципиальная схема регулятора напряжения. Регулятор напряжения содержит измерительный орган, состоящий из резисторов 1 и 2, включенный последовательно между плюсом и минусом регулятора и стабилитрона 3, соединенного катодом е резисторами 1 и 2, промежуточный транзистор 4, эмиттер которого соединен с минусом регулятора, база - с анодом стабилитрона 3, а коллектор через резистор 5 с плюсом регулятора. С коллектором транзистора 4 соединена база выходного транзистора 6, эмиттер и коллектор которого соединены с минусом регулятора соответствешю через сериесную обмотку 7 электромагнитного реле и резистор 8 и шунтовую обмотку 9 электромагнитного реле, замыкающие контакты 10, включенным между плюсом регулятора и через резистор 11 - базой промежуточного транзистора 4. Точка соединения контактов 10 с резистором 11 через диод 12 соединена с точкой соединения шунтовой обмотки 9 и резистора 8. Нагрузкой выходного транзистора 6 является обмотка 13 возбуждения генератора. Регулятор работает следующим образом. При нормальном состоянии энергосистемы, регулятор в зависимости от напряжения на клеммах плюс и минус регулирует ток через обмотку 13 возбуждения зарядного генератора, выход которого соединен с плюсом и минусом регулятора. При коротком замыкании или ином другом дефекте на коллекторе выходного транзистора б появляется полное напряжение, и ток через транзистор 6 резко увеличивается. При этом увеличивается ток в обмотках 7 и 9, контакты 10 реле замыкаются и пропускают ток через резистор 11 на базу промежуточного транзистора 4. Транзистор 4 открывается и закрывается выходной транзистор 6, прерывая таким образом аварийное состояние. Одновременно ток через контакты 10 и через диод 12 поступает на щунтовую обмотку 9 и удерживает контакты в замкнутом состоянии. Для возвращения системы в исходное состояние необходимо снять напряжение с регулятора, устранить неисправность и вновй подать на него напряжение, В качестве реле защиты желательно использовать герконы. Выполнение регулятора напряжения согласно предлагаемому изобретению позволяет повысить надежность всей энергосистемы и упростить регулятор. Формула изобретения Регулятор напряжения для синхронных генераторов, содержащий измерительный орган, связанный с выводами для соединения с якорными обмотками генератора, промежуточный транзистор, база которого соединена с выходом измерительного органа, эмиттер с минусовой шиной регулятора, а коллектор с базой выходного транзистора и через резистор с плюсовой шиной регулятора, причем коллектор выходного транзистора служит для соединения с одним из выводов обмотки возбуждения генератора, а эмиттер через сериесную обмотку управления электромагнитного реле защиты от короткого замыкания соединен с минусовой щиной регулятора, щунтовую обмотку электромагнитного реле, соединенную одним из выводов с резистором, замыкающие контакты электромагнитного реле и диод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, введен дополнительный резистор, соединенный одним выводом с базой промежуточного транзистора, а другим .- с одним из выводов замыкающих контактов электромагнитного реле, другой вывод которых подключен к плюсовой шине регулятора, к общей точке соединения замыкающего контакта реле и резистора подключен анод диода, катод которого соединен с общей точкой соединения резистора и шунтоБОЙ обмотки электромагнитного реле, при этом свободный вывод резистора соединен с коллектором выходного транзистора, а второй вывод шунтовой обмотки электромагнитного реле, при этом свободный вывод резистора соединен с коллектором выходного транзистора, а второй вывод шунтовой обмотки электромагнитного реле подключен к эмиттеру выходного транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР № 714613, кл. Н 02 Р 9/30, 1978.