Регулятор напряжения для синхронного генератора

 

О П И С А Н И Е 274I89

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.11.1967 (№ 1134508/24-7) Кл. 21с, 64/50 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 24.V1.1970. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 21.1Х.1970

МПК Н 02р 9/14

УДК 621.313.12.025. .07 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Ф, Федосеев, Е. И. Махлин, Б. П. Дадугин и В. Е. еребряков

Заявитель

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Известные регуляторы напряткения для синхронного генератора, содержащие блок питания, источник эталонного напряжения, измерительное устройство, широтно-импульсный модулятор, выходной усилитель мощности и стабилизирующий трансформатор, включенный в цепь обмотки возбуждения возбудителя генератора (авт. св. № 104175), не обладают достаточным быстродействием, в результате чего ухудшается качество переходных процессов.

В предлагаемом регуляторе для уменьшения времени переходных процессов параллельно вторичной обмотке стабилизирующего трансформатора включен диод, ограничивающий сигнал гибкой отрицательной обратной связи только при уменьшении тока в обмотке возбуждения возбудителя генератора.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема регулятора.

Регулятор напряжения состоит из следующих основных узлов: блока питания 1, подключенного на трехфазное напряжение подвозбудителя генератора (ПВГ) 2, расположенного на одном валу с трехфазным синхронным генератором (СГ)

8 и возбудителем генератора (ВГ) 4, и обеспечивающего получение необходимых напряжений для питания последующих блоков регулятора;

2 источника 5 эталонного напряжения, предназначенного для получения стабилизируемого опорного напряжения; измерительного устройства б, предназначенного для подачи управляющего сигнала, пропорционального изменению напряжения на фазах трехфазного синхронного генератора; широтно-импульсного модулятора (ШИМ)

1î 7, служашего для преобразования линейно изменяющегося напряжения сигнала управления в прямоугольные импульсы переменной скважности (скважность импульсов определяется величиной сигнала управления); выходного усилителя 8 мощности, предназначенного для усиления по мощности прямоугольных импульсов напряжения широтноимпульсного модулятора до величины, необходимой для управления током в обмотке воз20 буждения возбудителя трехфазного IcHHxpoHного генератора во всех режимах его работы; блока 9 стабилизации, обеспечивающего стабильную работу транзисторного регулятора напряжения при хорошем качестве пере25 ходных процессов.

Работа -транзисторного регулятора напряжения основана на принципе широтно-импульсной модуляции. Постоянное стабилизированное опорное напряжение, получаемое от

30 источника эталонного напряжения, сравни274189 вается с пульсациями напряжения управляющего, сигнала, получаемыми на выходе трехфазного выпрямительного моста измерительного устройства.

Основной частью широтно-импульсного модулятора является несимметричный триггер с одним состоянием устойчивого равновесия и внешним смещением. Для управления работой триггера .на его вход подается алгебраическая сумыа сигналов: постоянного стабилизированного опорного:напряжения сигнала управления, поступающего с измерительного устройства, и сигнала от блока стабилизации.

Ча стота следования импульсов прямоугольной формы на выходе широтно-импульсного модулятора определяется частотой пульсаций напряжения измерительного устройства.

В импульсных регуляторах напряжения, работающих на активно-индуктивную нагрузку, для снятия перенапряжений с коммутирующего элемента в момент отключения нагрузки от источника питания параллельно обмотке возбуждения включается диод 10 по схеме, указанной .на чертеже.

Такое включение диода увеличивает постоянную,времени контура с индуктивно стью обмотки возбуждения при уменьшении тока в последней, что приводит к увеличению времени переходного процесса в системе регулирования. Это, в свою очередь, затрудняет стабилизацию транзисторного регулятора напряжения, так как нарастание и уменьшение тока в активно-индуктивной нагрузке (обмотка возбуждения возбудителя 11) происходит экспоненциально с разными постоянными времени.

Последнее объясняется тем, что подвозбудитель синхронного генератора, предназначенный для питания только обмотки возбуждения возбудителя:и согласованный с |ней по сопротивлению, имеет внутреннее сопротивление того же порядка, что и обмотка возбуждения, Кроме того, задержку на уменьшение тока в обмотке возбуждения возбудителя вносит обмотка возбуждения генератора, питающаяся через диоды от шестифазной обмотки возбудителя генератора, также имеющей разные постоянные времени на увеличение и уменьшение тока.

В связи с этим, предлагается для стабилизации подобных систем регулирования последовательно с обмоткой возбуждения возбудителя включать трансформатор тока (см. чертеж), напряжение со вторичной обмотки код торого подается на вход регулятора напряжения.

Сигнал стабилизации представляет собой отрицательную гибкую обратную связь по первой производной от тока обмотки возбуж15 дения по времени. Для ограничения стабилизирующего воздействия при уменьшении тока в обмотке возбуждения возбудителя, когда постоянная времени больше, чем при нарастании тока, сигнал стабилизации ограничивает20 ся величиной прямого падения напряжения на диоде 10. Конденсатор 12 фильтрует высокочастотную составляющую сигнала стабилизации.

Такая схема стабилизации позволяет уменьшить время переходного процесса в системе регулирования напряжения синхронного генератора.

Предмет изобретения

Регулятор напряжения для синхронного генератора, содержащий блок питания, источник эталонного напряжения, измерительное устройство, широтно-импульсныи модулятор, выходной усилитель мощности и стабилизирующий трансформатор,,включенный в цепь обмотки возбуждения возбудителя генератора, отличающийся тем, что, с целью уменьше40 ния времени переходных процессов, параллельно вторичной обмотке стабилизирующего трансформатора включен диод, ограничивающий сигнал гибкой отрицательной обратной связи только при уменьшении тока в обмотке

45 возбуждения |возбудителя генератора.

Редактор О. Кузнецова

Составитель В. Круглова Корректор А. И. Зимина

Заказ 2574/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2