Устройство для автоматического управления автономной электроэнергетической установкой

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

-К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик но1001424. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 081/81 . (21) 3344783/24-07

t$1) hA, Кл.3

Н,02 P 9/04

Н 02 Р 9/30 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и .открытий (23) Приоритет (53) УДК б21. 313. .12 ° 024,07 (088.8 ) Опубликовано 2 0283. Бюллетень Мо8

Дата опубликования описания 280283

K.Ì. Юдин, С.M. Пересада, H.Г. Попович, B .:",-. т н В П Степаненко

"(72) Авторы. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

АВТОНОМНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для автоматического регулирования напря-. жения генераторов, приводимых от дви гателей внутреннего сгорания, в сос-. таве автономных электроэнергетичес- > ких установок..

Известно устройство для управления автономной элекйроэнергетической. установкой, содержащее генератор постоянного тока с приводным двигателем внутреннего сгорания, комбинированный угольный регулятор напряжения, тока, мощности, генератор-усилитель, нелинейный резистор СЧ.

Указанное устройство обеспечивает формирование внешней характеристики генератора, содержащей участки постоянного тока, мощности и участок поднимающегося напряжения в функции тока нагрузки.

Недостатками этого устройства являются низкое быстродействие и

КПД угольного регулятора, а также значительные габариты всего устрой ства.

Наиболее близким к предлагаемому лвляется устройство, содержащее генератор постоянного или переменного тока, последовательно с обмоткой возбуждения которого включен регулирующий транзистор, соединенный с отпирающим его транзистором, который в свою очередь подключен к регулирующему транзистору, связанному со стабилитроном I 2 ).

Недостатком известного устройства является отсутствие токоограуичения и ограничения мощности, что снижает надежность устройства и его функциональные возможности, а в ряде случаев делает его работу невозможной.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства при повышении его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления автономной .электроэнергетической установкой е двигателем :. :

-внутреннего сгорания, содержащее генератор постоянного тока, релейный регулятор напряжения и источник задающего напряжения, снабжено регулятором тока с ограничением, датчик тока, нелинейным элементом, причем выход регулятора тока соединен с входом релейного регулятора напряжения, а входы соединены соответственно с источником задающего сигнала и вы4

1001424

10

45

Формула изобретения

65 ходом датчика тока, который через

1 ° нелинейный элемент подключен к входу релейного регулятора напряжения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 — его принципиальная схема; на фиг. 3 — внешняя характеристика генератора.

Устройство содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, который приводит во вращение вал генератора постоянного тока 2, обмотка 3 возбуждения которого подключена к выходу релейного регулятора 4 напряжения. Суммирующий и вычитающий входы регулятора 4 напряжения соединены соответственно с выходом регулятора

5 тока с ограничением и выходными .зижимами генератора 2, в силовую цепь которого включен шунт б. Датчик 7 тока своим входом подключен к шунту б, а выходом — к вычитающему входу регулятора 5 тока и через нелинейный элемент 8 к второму суммирующему входу регулятора 4 напряжения. Суммирующий вход регулятора.

5 тока через замыкающий контакт 9 подключен к источнику задающего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При включенном контакте 9 задающее напряжение поступает на вход регулятора 5 тока, который под действием этого сигнала переходит в режим насыщения и выдает на нход контура регулирования напряжения постоянный задающий сигнал, определяющий неличину стабилизируемого напряжения на внешней характеристике генератора. Контур регулирования напряжения представляет собой традиционную систему стабилизации с релейным регулятором напряжения, который работает в автоколебательном режиме и обеспечивает стабилизацию выходного напряжения генератора на постоянном уровне при изменении его нагрузки.

Для компенсации падения напряжения н соединительных проводах сило-, вой цепи генератора на вход регулятора 4 напряжения через нелинейный элемент 8 заведена положительная обратная сжязь по току нагрузки.

При увеличении тока нагрузки увеличивается падение напряжения на шунте. б и выходное напряжение датчика

7 тока, которое суммируется с задающим сигналом; поступающим с регулятора 5 тока, обеспечивая поднимающийся участок внешней характеристики генератора A,Á. Релулятор 5 тока при этом находится в насыщенном состоянии, поскольку выполняется условие (.м б U ) крт7 0 оср э где Uy - сигнал с датчика-7 тока;

К вЂ” коэффициент усиления регу I лятора 5 тока;

U — напряжение насыщения регуйас рт лятора 5 тока.

Отрицательная обратная связь по току генератора н связи с этим на участке изменения тока 0 — I не действует. При токе генератора 1 разница напряжений (Оэпд -U ) становится таковой, что регулятор тока выходит из насыщения и его выходное напряжение, которое одновременно является напряжением задания для контура регулирования напряжения, уменьшается пропорционально росту тока. Благодаря одновременному действию отрицательной обратной связи и положительной, пос-. тупающей с нелинейного элемента 8, формируется прямолинейный участок внешней характеристики генератора БВ, близкий к участку постоянной мощности. Нелинейное звено 8 представляет собой нелинейность типа насыщение, работующую в линейной зоне при входных напряжениях, соответствующих

25 изменениях - OKa от а до 1 При .токе нагрузки генератора 2, пренышающем I z, положительная обратная связь по току генератора прекращает действовать .вследствие насыщения нелинейного элемента 8. При этом работает контур отрицательной. обратной связи по току, который формирует участок внешней характеристики генератора ВГ, с постоянным его током.

Благодаря переключающейся структуре системы автоматического управления..и- последовательному включению регуляторов тока и напряжения обеспечивается внешняя характеристика генератора, имеющая участки подьема АВ, постоянства мощности (близкий к нему ) BB и постоянства тока, что позволяет расширить функциональные возможности предлагаемого устройства и понысить его надежность. с

Устройство для автоматического упранления автономной электроэнер-. гетической устанонкой с двигателем внутреннего сгорания, содержащее генератор постоянного тока, релейный регулятор напряжения, источник задающего напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства при повышении его надежности, оно снабжено регулятором тока с ограничением, датчиком тока, нелинейным элементом, причем выход регулятора тока соединен с входом релейного регулятора напряжения, а входы соединены соответственно с источником задающего сигнала и выходом датчика тока, который через не

1001424 линейный элемент подключен к входу регулятора найряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 320005, кл. Н 02 P 9/04, 1971.

2. Заявка Японии 9 49-38482, кл. Н. 02 Р 9/30, 1974.

1001424

ВНИИПИ Заказ 1441/72 Тираж 685 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул.Проектная,4