Тиристорный регулятор напряжения генератора Советский патент 1982 года по МПК H02P9/30 

(54) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к регулиров нию напряжения судовых синхронных трехфазных генераторов и может быть использовано для регулирования напря жения генераторов с электромашинным возбудителем. Известен регулятор напряжения синхронного генератора, в котором в качестве регулирующего органа выбрйн трехфазный пoлyyпpaвляe «Jй тиристорный мост с дополнительным тиритором tlj Недостатком этого регулятора является конструктивная сложность и необходимость большой мсяцности регулиров ания 1 . Известен также другой регулятор напряжения, который содержит измерительный орган, блок управления тиристорами, Б котором в качества источника питания обмотки возбуждения возбудителя используют трансформаторЫ тока с выпрямителем последовательно соединённые с управляемым двухполупериодным выпрямителем подкл ченного к трансформатору напряжения Вход измерительного устройства и блок управления регулирующими тирир торё1ми подключен на статорные выводы генератора, а его выход на вход ГЕНЕРАТОРА управления тиристорами, катоды которых подсоединены к обмотке возбуждения возбудителя f2j. К недостаткам этой системы следует отнести относительную сложность схемного решения. Наиболее близким техническим решением является тиристорный регулятор напряжения генератора, содержащий силовой возбудитель с обмоткой возбуждения, измерительный блок, соединенный с блоком управления, подключенным к регулирующему блоку, выполненному в виде тиристора, подключенного анодом через резистор блока коммутации и диодный мост к трансформатору и включаюосему коммутирующий конденсатор, блок коммутации, соединенный с регулирующим блоком, тиристор диоды и резисторы 3J. Однако известной схеме присущи недостатки, связанные с необходимостью завьииать емкость коммутирующего конденсатора, чтобы она к моменту запирания регулирующего тиристора не успела разряда1ться на обмотку возбуждения и имела остаточный заряд, достаточный для обеспечения запирания тиристора.

Цель изобретения - снижение мае.согабаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в тиристорном регуляторе напряжения блок коммутации выполнен в виде двухкаскёЩного транзисторногоусилителя, коллектор выходного транзистора которого ч.ерез разделительный диод подключен к управляю1Е{ему электроду коммутирующего тиристор анод этого тиристора соединен с ком мутирую1дим конденсатором, катод - с общей точкой катода регулирующего тиристора и обмотки возбуждения, эмиттеры транзисторного усилителя объединены и включены в общую точку катодов диодного моста и резистора блока коммутации, база входного транзистора усилителя через стабилитрон и другой резистор соединена с обмоткой возбуждения, с общей точкой

а анодов диодного моста и с коммутирующим конденсатором регулирующего блок который через зарядный резистор и другой разделительный диод соединен с катодом блокирующего диода, подключенного параллельно обмотке возбуждения.

На чертеже представлен регулятор напряжения генератора с возбудителем Регулятор напряжений содержит измерительный блок, выполненный на трехфазном трансформаторе 1, трехфазйом выпрямителе 2 с емкостным Фильтром 3/и .задающим стабилитроном 4.

Блок управления состоит из транзисторов 5 и б, резистора 7 цепи ,. управления регулирующим тиристором, резистора 8 смещения, резистора 9 цепи задающего стабилитрона.

Регулируюпр1й блок содержит тиристор 10у подключающий питание обмотки 11 возбуждения возбудителя 12, бло Кированный диодом 13 с парашлельно подключенным коммутирующим конденсатором 14, ограничительным резистором .15 и разделительным диодом 16, к согласующему трансформатору 17 с диодным мостом 18. Блок коммутации регулирующего тиристора состоит из коммутирующего тиристор а 19, двухкаскадного транзисторного усилителя, выполненного на двух транзисторах 20 и 21, стабилитрона22 с резистором 23, разрядным резистором 24 и резистором 25 смещения усилителя, резистора 26, разделительного диода 27.

. ..

Регулятор напряжения основан на принципе отклонения регулируемой величины импульсного действия. Регулируемое напряжение понижается трансформатором 1, выпрямляется диодами 2, частично фильтруется емкостью 3, а сяиибка рассогласования, выявленная стабилитроном 4 поступает на вход двухкаскадного транзисторного усилителя 5, 6. Когда измеренное напряже

ние превышает заданное напряжение стабилитрона, то транзистор 5 отпирается и запирает транзистор 6, который снимает сигнал управления тиристором 10, подключающим питание обмотки 11 вoзбyжiцeния возбудителя 12, блокированной диодом 13 и коммутирующим конденсатором 14 с резистором 15 и разделительным диодом 16.

Конденсатор 14 и резистор 15 с разделительным диодом 16 предназначены для зарядки емкости и более надежного запирания регулирующего тиристора 10. Отключенная обмотка 11 возбуждения возбудителя 12 благодаря (ЭДС самоиндукции замыкается через блокирующий диод .13 и постоянной времени образовавшегося контура, магнитный поток и регулируемое напряжение снижается до значения, когда запирается стабилитрон 4 и транзистор 5, но отпирается транзистор 6 и поступает сигнал управления на регулирующий тиристор 10. Обмотка 11 возбуждения получает питание от выпрямителя 18, заряжается конденсатор 14 Таким образом начинает нарастать магнитный поток и регулируемое напряжение до состояния пробоя стабилитрона 4 и цикл регулирования повторяется с частотой, определяемой пульсацией выпрямителя 18 и режимом нагрузки генератора, а частота поступления управляющих сигналов определяется измериЬгельным моОтом 2. Для обеспечения четкого запирания регулирующего тиристора 1C служит коммутируюгяий тиристор 19, управляе1«ый двухкаскадным транзисторным усилителем 20, 21 , в зависимости от заданного значения напряжения стабилитрона 22, включенного на напряжение диодного моста 18 Блок коммутации настраивается таким образом, что пороговое значение напряжения стабилитрона 22 определяет с запасом время, необходимое для запирания регулирующего тиристора, предварительно заряженным конденсатором при включенном состоянии регулирующего тиристора. Так как выпрямленное напряжение диодного моста носит синусоидальный характер, то в цепь конденсатора включен разделительный диод 16, исключаквдий разряд конденсатора на обмотку возбуждения до момента срабатывания стабилитрона 22. Резистор 15 ограничивает величину зарядного тока конденсатора 14. Когда выпрямленное напряжение.питания моста 18 снижается до значения запирания стабилитрона 22, запирается и транзистор 20. Тем самым подается сигнёш на вход транзистора 21, который отпирается и подает сигнал на управляющий электрод тиристора 19 через разделительный диод 27. Таким образом отпирается тиристор 19 и рб|разу5ется контур для разрядного тока через тиристор 19 и тиристор 10, транзистор 21, резистор 24. Резистор 26 создает необходимое падение напря жения для управления тиристором 19. В результате разряда емкости через указанный контур четко запирается ре гулирующий тиристор. Причем для этог требуется минимальная величина емкос ти и резистор 24 включается лишь в момент гашения регулирующего тиристора. Формула изобретения Тиристорцый регулятор напряжения генератора, содержаний силоаой возбу дитель с обмоткой возбуяшения, измерительный блок соединенный с блоком Управления, подключенным к регулирую рему блоку, выполненному в виде тирвстора., подключенного анодом через резистор блока колФ1утации и диодный мост к трансформатору, и включающему комм ирующий конденсатор, блок коммутации, соединенный с регулирующим блоком, тиристор, диоды и резисто{кл, от ли ч ающий с я тем, что, .с целью снижения массогабаритных покаI зателей, блок ко1«4утации выполнен в виде двухкаскадного транзисторного усилителя, коллектор выходного тpah аистора которого через разделительный диод подключен к управляющему электроду коммутирующего тиристора, анод этого тиристора соединен с коммутирующим конденсатором, катод - с общей точкой катода регулирующего тиристора и обмоТки возбуждения, эмитт еры транзи стенного усилителя объединены J/1 включены в общую точку катодов диодного моста и резистора блока коммутсщии, база входного транзистора усилителя через стабилитрон и другоЯ резистор соединена с обмоткой возбуждения, с общей точкой анодов ДИОДНОГО моста и с коммутирующим конденсатором регулирующего блока, который через зарядный резистор и другой разделительный диод соединен с катодом блокирующего диода, подключенного параллельно обмотке воз-, буждения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ft 448564, кл. Н 02 Р 9/30, 1972. 2.Патент США 3699731, кл. 322-25, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР 734866, кл. Н 02 Р 9/30, 1977.