Устройство для автоматического регулирования напряжения генератора переменного тока

 

Класс 21 с, 63

ABTGiPI HM СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для автоматического регулирования напряжения генератора переменного тока.

К авторскому свидетельству А. П. Плешко, заявленному 19 ноября

1933 года (спр. о перв. % 137727).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 октября 1934 года.

Широко известным является в устройствах для автоматического регулирования напряжения генератора переменного тока применение катодных ламп (выпрямителей), включенных в цепь обмотки возбуждения генератора, с целью автоматического изменения возбуждения последнего при изменении напряжения на его зажимах и поддержания напряжения постоянным.

В предлагаемом устройстве в качестве таких выпрямителей применены тиратроны, причем, согласно изобретению,для создания разности потенциалов между сеткой и анодом каждого из тиратронов применен потенциометр, рабочая часть которого включена в цепь сетки и который питается через посредство промежуточного трансформатора током нагрузки вспомогательного синхронного двигателя, включенного параллельно с регулируемым генератором, с той целью, чтобы возникающие при колебаниях напряжения генератора изменения фазы тока двигателя относительно напряжения генератора вызывали изменение момента зажигания тиратрона и, тем самым, длительности протекания выпрямленного тока в течение рабочей полуволны тока.

Предлагаемое устройство изображено на чертеже, где фиг. 1 изображает принципиальную электрическую схему устройства; фиг. 2 — теоретическую осциллограмму работы одной фазы устройства при нормальном режиме; фиг. 3, 4 — то же, при повышении нагрузки генератора и фиг.5, б — то же, при понижении нагрузки.

Цепь возбуждения регулируемого генератора 1 питается от шин генератора 1 через трансформатор 2 и тиратроны 3.

Таким образом, трансформатор 2 питает анодные цепи тиратронов. Воздействие изменений напряжения на шинах генератора 1 на ток возбуждения его осуществляется через посредство небольшого (мощностью порядка в сотни ватт) вспомогательного синхронного двигателя 4, возбуждение которого берется от независимого источника постоянного тока. Двигатель 4 нагружен демпферным диском 5 типа тормозных дисков, широко применяемых в аппаратостроении (в счетчиках, реле и т. п.).

В цепи вспомогательного двигателя 4 расположены промежуточные трансформаторы тока б, питающие омические сопротивления /, соединенные в звезду.

Каждое из сопротивлений 7 включено по схеме потенциометра в цепь сетки одного из тиратронов. В цепь сеток тиратронов

3, последовательно с рабочей частью потенциометров 7, включена рабочая часть потенциометра 8, сопротивление которого соединено параллельно с обмоткой возбуждения генератора 1. В цепи сеток отдельных тиратронов включены последо, вательно с рабочими частями потенцио- метров 7 также рабочие части компенсирующих потенциометров 9, питаемых током нагрузки генератора 1. Параллельно с обмоткой возбуждения включено сопротивление 10.

Работа устройства легко уясняется из рассмотрения фиг. 2 — 4. На них обозначено: 11 — кривая напряжения генератора, 12 — кривая напряжения зажигания тиратрона, 13 †лин падения напряжения на рабочей части потенциометра 8, 14 — кривая падения напряжения íà рабочей части потенциометра 7, ориентированная относительно линии 13; таким образом, потенциометр 8 служит для создания в цепи сетки постоянной составляющей напряжения, с целью подъема кривой 14 над осью абсцисс (линией времени или средней линией кривой ll); если бы потенциометра 8 не было, то кривая 14 имела бы среднюю линию, общую с кривой 11. Кривая 14 при нормальном режиме сдвинута относительно кривой 11 на 120 ; для этого сетка каждого из тиратронов 3 соединена с таким из потенциометров 7, чтобы напряжение на сетке было сдвинуто на 120"" в сторону отставания относительно анодного напряжения. В точке 15 пресечения кривых 12 и 14 происходит зажигание тиратрона, после чего он работает до перехода кривой ll через нуль; при этом получается кривая 1б выпрямленного тока, изображенная на фиг. 2 — 4 жирной линией.

При нормальном режиме ток двигателя 4 совпадает по фазе с напряжением, Падение напряжения в сопротивлении 7 после воздействия компенсатора 9 падения напряжения, учитывающего влияние коэфициента мощности, действует на сетки тиратронов; при этом для достижения статичности регулирования, как уже указывалось, к падению напряжения в омическом сопротивлении 7 прикладывается постоянная составляющая падения напряжения в сопротивлении 8, пропорциональная силе тока возбуждения генератора 1.

При повышении нагрузки генератора и понижении напряжения на шинах вспомогательный двигатель 4 окажется перевозбужденным по отношению к сети; поэтому, его ток будет отстающим, вследствие чего "àæèãàíèå тиратронов будет более раннее (фиг.3 — 4). Это вызывает увеличение силы тока возбуждения и выравнивание напряжения, После переходного режима (фиг. 3), когда орган регулирования (вспомогательный двигатель) судет в бездействии, увеличенный ток возбуждения будет поддерживаться увеличенным падением напряжения в сопротивлении 8, т. е. поднятием фазы зажигания (см. фиг. 4, изображающую установившийся режим при повышенной нагрузке).

Точно в таком же порядке будет осуществляться регулировка при понижении нагрузки и повышении напряжения на шинах; но теперь фаза зажигания сдвинется в сторону отставания, т. е. тиратроны будут зажигаться позднее (фиг. 5).

Этим самым уменьшится сила тока возбуждения, которая при установившемся режиме (фиг. б) изобразится линией, имеющей меньшую ординату, чем при переходном режиме (фиг. 5).

В предлагаемом устройстве напряжение генератора 1 все время принимает значение, соответствующее электродвижущей силе вспомогательного двигателя 4; таким образом, для изменения величины установки напряжения небходимо воздействовать на регулятор 17.

По мнению автора, быстрота нарастания напряжения в предлагаемой системе регулирования может быть очень большой (порядка нескольких тысяч вольт в секунду); она обусловливается исключительно постоянной времени поля рассеяния трансформатора.

Предмет изобретения.

1. Устройство для автоматического регулирования напряжения генератора переменного тока с применением ламповых выпрямителей, включенных в цепь обмотки возбуждения генератора и снабженных сетками, потенциал которых зависит от режима работы генератора, отличаютееси тем, что для создания разности потенциалов между сеткой и анодом каждого из тиратронов 3, примененных в качестве выпрямителей, применен потенциометр 7, рабочая часть которого включена в цепь сетки и который питается через посредство промежуточного трансформатора током нагрузки вспомогательного синхронного двигателя ф тд/

4, включенного параллельно с регулируемым генератором, с той целью, чтобы возникающие при колебаниях напряжения генератора изменения фазы тока двигателя 4 относительно напряжения генератора вызывали изменение момента зажигания тиратрона и, тем самым, длительности протекания выпрямленного тока в течение рабочей полуволны тока.

Эксперт и редзхтор П. i !. 1ур янса

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что последовательно с рабочей частью потенциометра

7в цепь сетки включена рабочая часть потенциометра 8, соединенного параллельно с обмоткой возбуждения генератора.

3. Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в цепь сетки включена рабочая часть потенциометра 9, питаемого током генератора.

Tm. „11еч. Труд . За:,. 1947 — -400