Регулятор возбуждения для синхронных машин
о оатт уе -®е
". .тно
-так„„е
-: . л!$ я т Ф ч (ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11.74 (21) 2077575/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24 Дата опубликования описания 19.07.7б (51) М. Кл.- Н 02Р 9/30 Государственный комитет Cetera Министров СССР (53) УДK 621.316.722;621. .313.322 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Ф. Д. Дубинин и Б. В. Яковчук (71) Заявитель Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро крупных электрических машин (54) РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННЫХ МАШИН Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования полупроводниковых систем возбуждения синхронных электрических машин, преимущественно синхронных генераторов, в функции напряжения и тока статорной цепи. Известны регуляторы возбуждения для электрических синхронных машин, воздействующие на тиристорный преобразователь в цепи возбуждения и содержащие датчик напряжения и малоинсрционный дискретный фильтр, выходное напряжение которого подается в систему управления преобразователя (1, 2, 3). В регуляторе возбуждения синхронных генераторов (3) содержится тиристорный преобразователь, управляемый импульсами фазоимпульсного устройства, сдвиг фазы импульсов которого зависит от выходной величины датчика напряжения. Недостатком устройства является инерционность датчика напряжения, Устройства (1, 2) содержат быстродействующий дискретный фильтр, включающий запоминающую емкость, ключ, подключающий запоминающую емкость на вход схемы, и генератор импульсов, управляющий ключом и определяющий момент переключения. Наличие в этих устройствах специального генератора импульсов, предназначенного для управления ключом, понижает надежность схемы регулирования. Известны также регуляторы, в которых датчик напряжения выполнен фазочувстви5 тельным (4). В таком регуляторе на выходе блока напряжения формируется сигнал, пропорциональный векторной сумме напряжения и тока синхронного генератора. Из известных регуляторов возбуждения 10 наиболее близким по технической сущности является регулятор, который содержит выпрямитель на управляемых вентилях, датчик напряжения, модулятор амплитуды пилообразного напряжения, дискретный фильтр, об15 разованный конденсатором и транзисторным ключом, соединяющим модулятор амплитуды пилообразного напряжения и конденсатор дискретного фильтра, фазоимпульсное устройство, на вход которого подключен выход 20 дискретного фильтра, и генератор непериодических импульсов (2). Мгновенное значение пилообразного напряжения периодически передается на запоминающий конденсатор через транзисторный ключ. Кратковременное 25 отпирание ключа производится генератором непериодических импульсов. Генератор непериодических импульсов, включающий блокинг-генератор и пиктрансформатор, подключенный к трансформатору тока синхроп30 ной машины, усложняет схему и настройку 51 3 регулятора возбуждения и понижает надежность работы регулятора. Цель изобретения — упрощснпс схемы регулятора а возбуждения. В предлагаемом регуляторе возбуждения это достигается путем присоединения цепи управления полупроводникового ключа дискретного фильтра к выходу одного из каналов фазоимпульсного устройства. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2— диаграмма напряжений в регуляторе. Входным блоком регулятора является фазочувствительный датчик напряжения, включающий трансформатор напряжения 1, подключенный к потенпиомстру 2, и трансформатор тока 3, подключенный к потепциометру 4, Выход фазочувствительного датчика подключен к входной цепи модулятора амплитуды пилообразного напряжения, содержащего последовательно соединенные диод 5 и стабилитрон 6, эмиттерный повторитель 7 и конденсатор 8. К электродам конденсатора 8 подключена входная цепь дискретного фильтра, содержащего полупроводниковый ключ 9, конденсатор 10 и эмиттерный повторитель 11. Выходная цепь эмиттерного повторителя 11 подключена к потенциальной цепи управления углом сдвига импульсов фазоимпульсного устройства 12. Вторичная обмотка одного выходного имп„13 фазоимпульсного устройства 12 подключсна к база-эмиттерной цепи управления полупроводникового ключа 9, все выходные импульсные цепи фазоимпульсного устройства 12 подключены к цепям управления выпрямителя 14, на выходы которого подключена обмотка возбуждения 15 синхронной машины 16, в статорную цепь которой включены трансформаторы 1 и 3. Регулятор работает следующим образом. Линейное напряжение синхронной машины 16, поступающее в схему через согласующий трансформатор 1, векторно суммирустся с BbIпрямителем на потенциомстре 4, пропорциональным фазному току. Суммарное напряжение U< формируется на потснциометре 2, выпрямляется диодом 5 и ограничивается стабилитроном 6, уставка которого равна Ug. После стабилитрона 6 напряжение в форме отрсзка синусоид отрицательного знака поступает в эмиттерный повторитель 7 и заряжает конденсатоп 8, на котором формируется пилообразное напряжение U> с крутым передним фронтом, определяемым напряжением на выходе стабилитрона 6, и экспоненциальным задним фронтом, крутизна которого зависит от выходного сопротивления эмиттерного повторителя 7. Амплитуда пилообразного напряжения U; зависит от разности между амплитудой напряжения U> и уставкой U> стабилитрона и, следовательно, зависит от напряжения и тока синхронной машины. Пилообразное напряжение ()„подается на полупроводниковый ключ 9836 5 4 9. ключ 9 открывается в момент времени t, в этот момент на вход ключа поступает импульс из выходного импульсного трансформатора 13 одного нз каналов фазоимпульсного устройства 12. При этом мгновенное значение U> пилообразного напряжения запоминается в форме напряжения U< на конденсаторе 10 и передается через эмиттерный повторитель 11 в фазоимпульсное устройство 12. Устройство настроено таким образом, что увеличение сигнала управления на входе фазоимпульсного устройства вызывает увеличение угла регулирования и соответственно уменьшение тока возбуждения синхронной машины, При повышении или понижении напряжения синхронной машины от установленного значения модулятор амплитуды пилообразного напряжения меняет мгпоьсппое значение пилообразного напряжения, что вызывает из менение сигнала управления тиристорным преобразоватслсм. При увеличении напряжения на входе регулятора амплитуда пилообразного напряжения возрастает, напряжение управления также возрастает, что вызывает уменьшение тока возбуждения и соответственно уменьшение возмущающего воздействия. Если возмущающее воздействие вынуждает измениться угол управления, например, в сторону отставания и импульс поступает на транзисторный ключ в момент 4, то возникающее в этом случае уменьшение напряжения управлсния до величины U-, и увеличение тока возбуждения вызывает возрастание амплитуды пилообразного напряжения, что приводит к компенсации возмущения. Таким образом, использование одного из каналов фазоимпульспого устройства в качестве генератора непериодических импульсов замыкает контур отрицательной обратной связи регулятора напряжения и упрощает устройство за счет устранения специального генератора. 1 сгулятор может быть использован в тиристорных возбудитсльных устройствах для синхронных двигателей и генераторов. Формула изобретения Регулятор возбуждения для синхронных машин, содержащий выпрямитель на управляемых вентилях, на вход которого подключена обмотка возбуждения синхронной машины, фотоимпульсные устройства, подключенные к цепям управления выпрямителем, датчик напряжения, например фазочувствительный, подключенный к статорной цепи синхронной машины, модулятор пилообразного напряжения, вход которого подключен на выход датчика напряжения, дискретный фильтр на основе емкости полупроводникового ключа, включенный последовательно между выходом модулятора пилообразных импульсов и указанной емкостью, соединенной с входом фазоимпульсного устройства, и эмиттерные повторители, отл ич а ю щий с я тем, что, с целью 519836 упрощения регулятора, цепь управления полупроводникового ключа дискретного фильтра присоединена к выходу одного из каналов фазоимпульсного устройства. Источники информации, принятые во BHHмание при экспертизе. 1. Лвт. св. СССР № 286027, кл. Н 02Р 9/30, 1967. 2. Авт. св. СССР № 235155, кл. Н 02Р 3/33, 1965. 5 3. Авт. св. СССР № 260726, кл, Н 02Р 9/26, 1967. 4. Труды ВЭИ, вып. 78, 1968, стр. 75 — 77. 519836! ! U) Фиг 2 Корректор H. Аук Редактор А. Баландин Заказ 1513/18 Изд. ¹ 1431 Тираж 882 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 (/ 0» Составитель E. Сафонова Техред Е. Подурушина
