Регулятор напряжения генератора переменного тока

 

М 52256

Класс 21с. 63

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3арггистпировано в Государственнол бюро последующей регистрации изобретений при Госплане С(;(.

A. A. Воскресенский.

Регулятор напряжения генератора перемен

Заявлено 13 декабря 1935 года за М 184178.

Опубликовано 31 декабря 1937 года.

Предметом настоящего изобретения является регулятор напряжения генератора переменного тока. Предлагаемый регулятор применен для генераторов, в которых обмотка возбуждения (или обмотка возбуждения возбудителя) питается выпрямленным при помощи тиратронов током генератора.

В предлагаемом регуляторе на сетку каждого из тирагронов включена цепь, содержащая последовательно включенные фазорегулятор, трансформатор тока и источник смещающего напряжения. При этом, с целью компенсации влияния скорости генератора на напряжение, в указанную цепь, согласно изобретению, включена последовательно и навстречу источнику смещающего напряжения динамомашина постоянного тока, приводимая во вращение от вала генератора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показана известная электрическая схема питания возбуждения трех<разного генератора переменного тока через тиратроны, а на фиг. 2 — схема цепи управления тиратронами, выполненная согласно изобретению.

Регулируемый генератор трехфазного тока (фиг. 1) имеет обмотку возбуждения 2, питаемую от возбудителя 3. Обмотка возбуждения возбудителя 3 может быть включена посредством переключателя 4 либо на возбудитель либо на выпрямительную установку. Магнитная система возбудителя может иметь две обмотки; одна из обмоток включается на напряжение возбудителя или выпрямитель без управления разрядом. Магнитный поток, создаваемый этой обмоткой, должен создать нормальное напряжение на альтернаторе при холостом ходе. Вторая обмотка включается на выпрямительную установку с управляющими сетками. Таким образом получается своеобразное „компаундное" возбуждение альтернатора.

Вторая обмотка будет выполнять роль сеоиесной обмотки и компенсировать все падения в альтернаторе под на. грузкой.

Выпрямительная установка состоит из трех тиратронов 5, на аноды которых подано напряжение генератора через трансформатор 7. В цепь выпрямленного тока включен фильтр 8.

В цепль управляющей сетки каждого из тиратронов 5 включены последовательно обмотка фазорегулятора б и вторичная обмотка трансформатора тока 9.

В этой схеме отрицательная полуволна (напряжения фазорегулятора б является запирающей полуволной, т. е. напряжение фазорегулятора сдвинуто, по фазе по отношению к анодному, напряжению на угол (l80 — (), где олределяет момент зажигания очередного анода и, тем самым, среднее значение выпрямленного напряжения на тиратроне при отсутствии напряжения на вторичной обмотке транс-, форматора тока, т. е. в случае холо-, стой работы генератора. Вторичная обмотка трансформатора тока 9 включена в цепь сетки так, что напряжение в это" обмотке совпадает по фазе с анодным напряжением и может быть сдвинуто относительно последнего на угол р, определяющийся величиной реактивной нагрузки альтернатора, т. е. положительной полуволне анодного напряжения на вентиле соответствует положительная полуволна в цепи

Сетки этого вентиля, индуктированная, во вторичной обмотке трансформатора тока работающей фазы. Трансформатор тока рассчитывается на линейную зависимость между током первичной обмотки и магнитным потоком в железе, что, как известно, обусловливает прямую пропорциональность между током первичной обмотки и напряже- нием вторичной обмотки. Действующее значение напряжения в цепи сетки определится, как сумма напряжений фазорегулятора и трансформатора тока. По мере роста нагрузки на альтернаторе будет уменьшаться (в известных пределах) амплитудное значение результирующей синусоиды и увеличивается угол а задержки зажигания очередного анода, что обусловливает увеличение времени работы каждого анода и вместе с этим рост выпрямленного напряжения на выпрямителе.

Если выпрямитель с описанной схемой в цепи сеток работает на обмотку возбуждения возбудителя альтернатора, то очевидно, что ток возбуждения альтернатора будет увеличиваться по мере роста нагрузки на альтернатор. Зависимость тока возбуждения от нагрузки определяется параметрами фазорегулятора и трансформаторов тока. Эта зависимость при постоянном сопротивлении в цепи выпрямителя может быть выбрана близкой к зависимости тока возбуждения альтернатора от нагрузки при F.= const, т. е. по регулировочной кривой альтернатора. Последнее определит стабильность на пряжения альтернатора под нагрузкой при питании возбуждения от выпрямителя.

В маломощных установках, на применение в которых главным образом рассчитывается изобретение, возможны колебания скорости первичного двигателя альтернатора на продолжительные промежутки времени, определяемые инертностью частей механического регулятора

Для компенсации влияния скорости альтернатора в цепь управляющих сеток тиратронов 5 включаются, согласно изобретению, поясняемому фиг. 2 чертежа, два дополнительных элемента. Одним из них является аккумуляторная батарея 10, включенная положительным полюсом в сторону сетки и отрицательным — — в сторону катодов. Другим элементом является небольшая динамомашина 11 постоянного тока, включенная навстречу ба. тарее !О.

Вспомогательная динамомашина 11 постоянного тока приводится во вращение от двигателя, враща ощего генератор 1.

Напряжение на динамомашине 1! будет находиться в известной пропорциональности от оборотов двигателя, вращающего генератор 1.

Если для нормального числа оборотов первичного двигателя напряжение на динамомашине 11 будет равно напряжению аккумуляторной батареи 10, то, очевидно, оба дополнительных источника тока взаимно скомпенсируют друг друга и угол регулирования тиратронов, а следовательно, и напряжение на обмотке возбуждения определится параметрами схемы по фиг. 1.

Всякое увеличение скорости двигателя вызовет увеличение напряжения на динамомашине 11 и, тем самым, на сетки тиратронов будет подан некоторый отрицательный потенциал, что, в свою очередь, вызовет необходимое понижение напряжения в цепи выпрямленного тока.

При уменьшении скорости двигателя и соответственном уменьшении напряжения на динамомашине 11 на сетки тиратронов будет подан некоторый положительный потенциал со стороны аккумуляторной батареи, что вызовет необходимое повышение напряжения на тиратронах и увеличение тока возбуждения генератора 1. Нужная величина дополнительных напряжений на сетках может быть установлена параметрами цепи возбуждения динамомашины 11. Увеличение дополнительных напряжений на сетках под нагрузкой для альтернаторов с большим насыщением в магнитной системе может быть достигнуто при замене аккумуляторной батареи смещением от тока выпрямителя.

П редм ет изобретения. ! регулятор напряжения генератора переменного тока с тиратронами, питающими выпрямленным током генератора его обмотку возбуждения (или обмотку возбуждения возбудителя), причем на сетку каждого из тиратронов включена цепь, содержа1 щая последовательно включенные фазорегулятор, трансформатор тока и источник смещающего напряжения, отличающийся тем, что в указанную цепь включена последовательно и навстречу источнику смещающего напряжения динамомашина постоянного (! тока, приводимая от вала генератора, с целью компенсации влияния скорости последнего на напряжение.