Устройство для регулирования напряжения асинхронного генератора

 

есесоюеп

@@тент..о-:

ОПИС -Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

77512

Союз Советских

Социалистических

Республик

/ т (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 04.05.73 (21) 1911784/24-7. Кл. Н О р 9/46 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изабретениФ и открытий. (23) Приоритет—

Опубликовано 15.07.75. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 01.12.76

К 621.316. 722:621. .332 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Арчаков и Л. И. Гутенмахер

Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

АСИ НХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Известны устройства для регулирования напряжения асинхронного генератора, содержащие батарею некоммутируемых конденсаторов, подключенную к трем фазам генератора, батарею коммутируемых конденсаторов и измерительный трансформатор с выпрямителем, на вход которого включена схема широтно-импульсного упраиленпя клиневымп элементами, связывающими копгденсаторы коммутируемой батареи с каждой фазой генератора.

Для повышения точности регулирования и быстродействия предлагаемос устройство снабжено двумя источниками постоянного напряжения и развязывающим усилителем, а ключевые элементы:вьополнены двухпозпцпо ными. Одна обкладка батареи коммутируемых конденсаторов всех трех фаз генератора соединена с общим выходным проводом двух одинаковых источников постоянного напряжения разной полярности и общим проводом батареи некоммутируемых конденсаторов, а другая обкладка коммутируемого конденсатора каждой фазы подключена к общей клемме двухпозицпонного полупроводникового к;почевого элемента данной фазы, две другие клеммы которого под ключены, соответственно, па па пряжение данной фазы н к выходу развязывающего усилителя, выполненного на транзисторах по схеме составного эмпттерного повторителя, коллектор которого подсоединен к выходному проводу источника отрицательного напряжения, эмиттер — к выходному проводу источника положнтельного напряжения, а база — к фазовому проводу генератора.

В результате этого в момент подключения токи перезаряда емкостей не возникают, а длительность переходного процесса регулирования, о определяемая только частотой следоваппя импульсов со схемы управления, становится тем меньше, чем,выше эта частота.

Таким образом повышаются точность и скорость регулирования напряжения.

1; На фпг. 1 дана схема описываемого устройства; па фиг. 2, а — d — зависимости фазовой емкости от интервала коммутации при разчичпых напряжениях на выходе измерительного трансформатора.

В исходном состояшш, когда амплитуда напряжения па нагрузке 1 асинхронного генератора 2 находится в допустимых пределах, на вторичной обмотке измерительного транс25 форматора 3 наводится напряжение постоянной амплитуды, которое воздействует на измерительный выпрямитель 4 и, выпрямившись, поступает на один из входов сравнивающего устройства 5 схемы 6 широтно-импульсной

30 модуляции. Это напряжение в данном случае

477512 равно неко ором у постоянному эталош!ому напряжению U», которое свидетельствует о тОм, что напряжение на нагрузке находится и заданных, пределах. На другой вход сравш1вающего устройства 5 с генератора 7 ш1лообразного напряжения подается линейно нарастающее н !повторяющееся с периодом Т напряжение U„. Коэффициент наклона К напряжения UÄ olrpepeляют по формуле

10 — (1) где т "— параметр, зависящий or пша генератора и равный Вре1>!ени> зя которое напряжение ь(„становится ра!вным напряжению U». 15Период Т повторения напряжения с1„задается импульсами с выхода генератора 8 импульсов, поступающими одновременно на триггер 9 н устанавливающими последний 13 нулевос состояние в начале каждого»ep»n- 20 да Т.

Через время т» напряжение (У„становится равным напряжению U». В этот момент сравнивающее устройство 5 выдаст импульс, нсребрасывающнй триггер 9 в e;fiiitfiчнос поло- 25

)кение.

Такпм образом, если напряжение на нагрузке генератора находится 13;follycTII)«>t Y пределах, то с выхода триггера 9 снимаются прямоугольные импульсы длительностью т.". ЗО

Эти импульсы поступают на мощные полу(1роводшн<овыс кл)очевые элементы О н персбраcblB3Iof ItY B ппжнис (110 фнг. 1) положения, подключая левые пластины батареи коммутируемых конденсаторов 11 к выходам развязывающих усилителей 12 ка)!<дой фазы. Последнне представляют собой мощные полупроводниковые составные эмпттсрныс повторители, каждый нз I общая шина которых соединена с общей шш)ой батарей коммутируемых 11 н некоммутируемых 18 конденсаторов. Такое питание эмнттерных повторителей обусловлено необходимостью получешгя на нагрузочном сопротивлении 19 развязывавшего усилителя

;!13ухпог!ярног0 напряжения относи Тельно об- 50 щс10 провода нсточш(ков 15 и 16, погторя;ощего напряжение данной фазы, под31шос на базу транзистора 13.

Б:! Ягод 1Р51 513 I 0>YI Y Вь(ходи 0 3! . cnII POT I I 3;1 cll l110> P33I35I3bTI33IOIiI1IIl VCII:I!ITÑ.tÜ ВО ВРЕМ)1 НОД- 55 кл!Очени5! cl о к коммутируемой емкости 11 служит для Ilocле.1нсй источником напряжения. Это приводит к тому, что напряжение на

«ох!мутнруех(ой емкости повторяет напряжение ганнон (разы асинхронного генератора. 00

После нрскращення импульса длительность)о т " ключевой элемент возвращается 13

Вcp Yftee (но фпг. 1) .ноложснпе,:!одсоедпняя коммутируемую емкость 11 i< некоммутируемой смкосп! 18. При этом см«осп! 11 и 18 и (15 персз!!1)51)кя!Отс5! н эффект увслпчсния рсз >.1ь гиРУ10п(е1! cYII

В ((÷ïcòoYI» виде.

Если .период коммутации выбрать на однндва порядка меньшим периода повторения синусоидального напряжения асинхронного генератора, io эквивалентная емкость, подключенная к «яждой фазе и соотьетствующая

ЭТЯЛ0111!ОМУ НЯНР51)1<С!IНIО, НОДЯ I!!!ОМУ Iiil ВХОД сравнпва(ощего устройства 5, выражается форм >лой «о(«о+«)

Т (C(T+ C) — (Т вЂ” T») С где С вЂ” коммутируемая емкость одной фазы, С) — некоммугируемая емкость этой фазы.

ЗВ351 пп! асинхронно) о t cltcðfl rnðft, нсобх()днмо выбрать Г», С,1„;, Со и С и из выражения (2) найти т .. После этого коэЦ)нциент К наклона пилообразного напряжения ((„находят по формуле (1) .

Такнм образом, эталонное напряжение вводится в предлагаемое устройсп)о В ш)дс коэффициента К.

Прн отклонении напряжен;1я Ilil 11;ll рузкс 1 генератора. превышающем донуcTTf Yinc, изменяется ностоянпос напряжение U на Выходе нзмсрнre1biroto Выпрямителя 4 и на c;)3Bltlfвающее устроиство 5 подается н!1нря)«синс, отличное от напряжения U», в результате чего длительность т импульсов, снимаемых со схемы б, станогнтся отличной от Т,,;. Это, в свою очсрдь, изменяет интервал внутри периода Т, в течение которого коммутируемая емкость 11 подключена к фазовой шипе гснсратора, что 113 основании соотношения (2) приводит к отлнчшо эквивалентной фазовой емкости C)„от значения С,1„,.

Изменение емкости С<(, вызывает изменение реактивного тока возбуждения генератора, в результате чего напряжение на нагрузке BозВращается «номинальному значсшно, лежащему в донуcTITYfl.l Y пределах. Длительность переходного процесса регулнрованн5! равна периоду Т.

1 1 а (j) f t t . 2 i t O « il 3 3 l l l >l:3 и ш 1 с н м ос Т н (j) 3 3 0130 I f емкости от ннтсрва 13 коммутации для трек случаев: а — когда напряжение U на выходе измерительного выпрямителя 4 равно (1», б— — когда (7(Г и в — когда U)U:. (стрелками условно показано направление процесса регулирования) .

Предмет нзобрс1с11ия

Устройство для регул нровання па р5!)«сн нг асинхронного генератора, содср;кащее бата. рею некоммутируемых конденсаторов, подключеннуio к трем фазам генератора, 03Т3рсю коммутируемых конденсаторов н измерительный трансформатор с выпрямителем, на вход которого включена схема широтно-импульсного управления ключевыми элементам!1, CT35IBbTB310ttftt)ttt «О!!де!. СЯТОры «0)lith Tits)<" 477512 о, мой батареи с каждой фазой генератора, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено двумя источниками постоянного напряжения и развязывающим усилителем, а ключевые элементы выполнены двухпозициониыми, причем одна обкладка батареи коммутируемых конденсаторов соединена с общим выходным;проводом двух источников постоянного напряжсния разной полярности и общим, проводом батареи некоммутируемых конденсаторов. а другая обкладка коммутируемого конденсатора каждой фазы соединена с общей клеммой

ДВ3 Хпозпц!101|1|ОГО Полi Ï )ÎÂÎÄ1|111 ÎÂ010 ключевого элемента даной фазы, две другнс клеммы которого подключены, соответственно, на напряжение данной фазы и к выходу развязывающего усилителя, выполненного на транзисторах по схеме составного эмнттерного повторителя, коллектор которого подсоединен к выходному. проводу источника отрицательного напряжения, эмиттер через сопротив1о ление нагрузки усилителя — и выходному проводу источника положительного напряжения, а база — к фазовому проводу генератора.

477512

i, t. о Г

rPua.2

Составитель К. Фотина

Техред 3. Тарапепко Корректор P. Юсипова

Редактор А. Пейсочепко

Подписное

Заказ 5829 Изд. № 1637 Тираж 782

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Обл. тпп. Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли