Регулятор напряжения для электромашинных генераторов переменного тока

 

onHCAHNE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5З571О

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к акт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.74 (21) 2018825/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Кл г Н 02Р 9/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42 (53) УДК 621.313.12.025. .07 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 02.12.76 (72) Авторы изобретения

Я. Ф. Архипенков, В. В. Бартош, Ю. В. Калинкина, В. И. Радин, П. П. Руднев и Ю. В. Сумароков (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАШИННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения самовозбуждающихся синхронных генераторов, работающих как со стабильной, так и с изменяющейся в широких пределах частотой вращения приводного двигателя.

Известны .полупроводниковые регуляторы напряжения с использованием тиристоров и транзисторов в режиме переключения, содержащие измерительный орган напряжения, модулятор ширины импульсов (МШИ) и усилитель (1), Наиболее близким техническим решением к изобретению является регулятор напряжения для электромашинных генераторов переменного тока, содержащий измерительный орган, входом подключаемый к статорным обмоткам регулируемого генератора, а выходом соединенный с модулятором ширины импульсов с формирователем пилообразного напряжения на базе интегрирующей RC-цепи, и усилитель мощности на тиристорах (2).

Недостатком известных, регуляторов является необходимость введения выпрямительного моста для питания обмотки возбуждения.

Кроме того, применяемый в таких регуляторах МШИ не обеспечивает широкого диапазона изменения коэффициента заполнения импульсов, а следовательно, и тока возбуждения, что необходимо,при работе генератора с изменяющейся скоростью вращения и при пуске асинхронного двигателя. Время переключения элементов в МШИ, выполненных

5 на магнитных усилителях, превышает время переключения полупроводниковых элементов, следовательно, быстродействие регуляторов, имеющих магнитные усилители, ниже, чем у регуляторов на полупроводниковых элеменlo тах. Микроминиатюризация МШИ па магнитных усилителях затруднена.

Для повышения точности регулирования путем расширения диапазона изменения тока возбуждения предлагаемый регулятор снаб15 жен шунтирующим конденсатором интегрирующей цепи и транзистором, к переходу эмиттер — база которого, подключены встречно-параллельно два выпрямителя, один из которых снабжен резистивно-емкостным фильтром.

20 На чертеже дана принципиальная электрическая схема описьвваемого регулятора.

Регулятор содержит измерительный орган

1:напряжения, .модулятор 2 ширины импульсов, усилитель мощности на тиристорах 3 и 4, 25 образующих управляемый двухполупериодный выпрямитель, через который от дополнительной обмотки 5 получает питание обмотка 6 возбуждения .генератора 7, конденсатор 8, параллельно которому включен транзистор 9, к

30 переходу эмиттер — база которого приложены

535710 встречно - параллельно два выпрямленных напряжения: пульсирующее с выпрямителя

10, не имеющего фильтра, и без пульсаций с выпрямителя 11 с фильтром, стабилитрон 12 и резистор 13.

Регулятор работает следующим образом.

В каждый полупериод регулируемого напряжения включается один из тиристорав, анод которого в данный полупериод положителен.

Формирование:пилообразного напряжения в форме прямоугольного треугольника осуществляется на конденсаторе 8, параллельно которому включен транзистор 9. К переходу эмиттер — база транзистора приложены встречно-параллельно два выпрямленных напряжения: пульсирующее с выпрямителя 10, не имеющего фильтра, и без пульсаций с выпрямителя 11 с фильтром.

Потенциал базы транзистора 9 определяется напряжением выпрямителя 10, практически не имеющего внутреннего сопротивления.

Поскольку напряжение выпрямителя 10 приложено к,переходу эмиттер — база в запирающем направлении, транзистор 9 закрыт в течение полупериода регулируемого напряжения. Когда в конце каждого полупериода пульсирующее напряжение выпрямителя 10 спадает до нуля, через переход эмиттер — база транзистора 9 протекает ток, определяемый напряжением выпрямителя 11. Транзистор 9 открывается, и через него происходит мтновенный разряд конденсатора 8, что и обуславли вает получение на конденсаторе пилообразного напряжения в форме прямоугольного треугольника. Заряд конден с атор а 8 о существляется от трапецеидальных импульсов, получаемых на стабилитроне12. Время заряда конденсатора 8 с помощью резистора 13 устанавливается много большим, чем полпериода регулируемого напряжения.

Пилообразное напряженйе в форме прямоугольного треугольника, суммируясь,с напря. жением, снимаемым с измерительного органа, обеспечивает на выходе МШИ импульсы управления тиристорами, длительность которых. изменяется от нуля до половины периода регулируемого напряжения, что обуславливает изменение тока возбуждения от,нуля до максимального значения, определяемого сопро1о тивлением обмотки возбуждения и напряжением дополнительной обмотки.

Формула изобретения

15 Регулятор, напряжения для электромашинных генераторов, переменного тока,,содержащий измерительный орган, входом подключаемый к статорным обмоткам регулируемого генератора, а выходом соединенный с модуля20 то ром ширины импульсо в с формирователем пилообразного напряжения на базе интегрирующей RC-цепи, и усилитель мощности на тиристорах, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования iay25 тем расширения диапазона изменения тока возбуждения, он снабжен шунтирующим .конденсатором интегрирующей цепи и транзистором. к переходу эмиттер — база которого подключены встречно-параллельно два выЗО прямителя,. один из которых снабжен резистивно-емкостным фильтром.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

35 1. Книга В. Л. Бунакова и P. Г. Гаспарова

«Полупровод нико вые регуляторы напряжения и частоты электрических машин», изд. «Энергия», 1966, стр. 108 — 111.

2. Авт.,св. Ко 379041, кл. Н 02р 9/30, 1973

40 (; прототип) .

535710

Составитель С. Горбачева

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Денискина

Редактор А. Пейсоченко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2356/17 Изд. № 1746 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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