Тиристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) $68136 т т

1 °:.,",с (51) М. Кл.

Н 02 P 9/30 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено23.06.75 (21)2147236/07 с присоединением заявки №Государственный номнтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзобретоннй и открытий (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.08.77.Бюллетень ¹ 29 (53) УДК 621.313, . 12.025.07 (088.Е): (45) Дата опубликования описания 22.09.77 (72) Автор, изобретения

B. И. Щеглов

Новосибирский институт инженеров водного транспорта (71) Заявитель (54) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ

ЭЛЕК ГРОМАШИННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ! 2

Изобретение относится к области элек- силовая ttettt. которого служит для подключи тротехннки, в частности для стабилизации на- ия к обмотке возбуждения генератора и пряжения синхронных генераторов.,вспомогательным тиристором, причем вход

Известны регуляторы напряже щя вибра- Усилителя мощности соединен с выходом нвт» ционного типа, содержашие измерительный. 5 веркора,. тригтер Шмидта и измерительный элемент, управляющий элемент в виде реле,, элемент, подключаемый через выпрямитель, контекты которого вккючены в обмотку вов a твтовноо обмотке генерекора (2$ . буждения генератора и в зависимости от Емкостные связи. между управлят кяими возмущающего воздействия замыкаются или и измерительными.элементами приводят к размыкаются, поддерживая постоянное еяь- тв тому, что в момент самовоэбуждеиия a пряжение $1) -также при снижении оборотов или резком Нкедостатком этих регуляторов является увеличении н груэки упр вл й"кие, транмалое быстродействие вследствие болыиой эисторы могут сработать от дифференцировав

sHepllHoHHocTH .элементов реле и, в конечном ного сигнала, амплитуда же на управляюитоге, широкая эона нечувствительности. 1к щем электроде основного тиристора будет

:Кроме того, постоянное подгорание конгак- . еще недостаточна для его открйтия. тов уменьшает надежность регуляторов виб- Таким образом, на нулевой частоте, или рационного типа. близкой к ней,-укаэанный регулятор работаНаиболее близким по технической суш- ет неудовлетворительно. Кроме того, эта иск.ти и достигаемому результату:к иэобре-,@ схема чувствительна к раэбросу, параметров тению является тиристорный регулятор на- элементов регулятора, так как обмоточные пряжения для электромашинных генерато- данные трансформатора зависяг как от тифов, содержащий усилитель мощности, к вы- па управляющих транзисторов и тиристоров,, ходу которого подключен тиристорный ре- так и от напряжения и мощности объекта гулируюший каскад с основным тиристором, 2б регулирования (генератора). Да и сами по.

568 l 3I) 3 себе трансформаторы увеличивают габариты, вес регулятора и трудоемкость его изГОТОВЛЕНИЯ.

Цель изобретения - повышение надежности и расширениг диа1таэона рабочих частот регулятора.

Поставленная цель достит ается тем, что тчристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов, содержащий усилитель мощности, к выходу которого подключен тиристорный регулирующий каскад с основным тиристором, основная 17 nb которого служит для подключения к обмотке возбуждения генератора и вспомогательным тиристором, причем вход усилителя мощности соединен с выходом инвертора, триггер Шмидта

H измерительный элемент, подключаемый через выпрямитель к статорттой облтотке генератора, новым является то, что он снабжен интегрирующий цепью, подк пюченной ко входу триггера Шмидта, втттход которого соединен с управляющей цепью основного тиристора, а через дополнительно введенную дифференциальную цепь и усилитель мощности — с управляющей цепью вспомогательного тиристора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема тиристорного регулятора налряжения для электромашинных генераторов. 30 Тиристорный регулятор напряжения содержит измерительный элемент на резисторах

1, 2, который вместе с интегрирующей цепью

3, 4 "соединен с формирователем прямоугольнтТх импульсов на базе триггера Шмидта на транзисторах 5, 6. Выход триггера Шмидта соединен с инвертором 7. Питание триггера и инвертора осуществляется от делителя напряжения, образованного стабилитронами 8, 9 и резистором 10. 40

Выход инвертора соединен с усилителем мощности на транзисторе 11, а выход триггера Шмидта соединен с усилителем 12 на транзисторе. Питание усилителей мощности

"осуществляется через делитель напряжения, 45 образованный .-стабилитроном 13 и резистором 14. Вход усилителя мощности 11 соединен через диффереТщирующую цепь 15, 16 с управляющим электродом вспомогательного тиристора 17. Выход же усилителя мошнос- ®0 ти гальванически связан с управляющим электродом основного тиристора 18. Для гашения основного тиристора предусмотрена коммутирующая емкость 19. Тиристоры связаны с обмоткой возбуждения возбудителя 20, питающегоцепьвозбуждения генератора 21, статорная обмотка которого связана диодным мостом 22 (отртТцатепьттая связь) с измерит :пьным элементом, выпопненным на резисторах 1, 2.

Действие регулято1 а напряжения основаIто нл комиеllc:0111IÎIIIIÎI.I тт)7тптпине 1låò ултп70вания IIo откттоттетТттю регулируемой величины от заданного номинального значения, Если под действием внешних возмущении (обороты приводного двигате1тя, нагрузка генератора). напряжеТнте генератора 21 умеш— шается, то сигнал со статорной обмотки через диодный мост 22 поступает на измерительныи элемент 1, 2, а так как потенпиал на элТиттерах транзисторов 5, 6, 7 имеет постоянную величину за счет стаб7тттттттт717ттов

8, 9, то нотетпнтал на базе т17аТтзттсто1717 5 ока.:тттвается nTpHILëòõlbí.,III lto отпо ттеТтию трап †. зистора 5. В этот же момент времени потенциал на базе транзистора 6 будет положиТельным, что ведет к закрытию транзистора

6. Транзистор 7 инвертирует сигнал транзистора 6 и находится в режттлте пасьпие— ния. Усилитель мощности, собранный HQ транзисторе 12, открывается, так как трацзнстор 6 находится в режиме отсечки, что ведет к появлению отрицательного сигнала на базе транзистора 12. Усилитель же, собранный на транзисторе 11, находится в режиме отсечки, так как транзистор 7 открыт. Это приводит к появлению положительного сигнала на 7азе транзистора 1 1.

Следовательно, управляющий сигнал на тиристоре 17 отсутствует, и он закрыт, а в момент срабатывания усилителя мощности 12 управляющий сигнал открывает тиристор 18. Это приводит к возрастанию тока возбуждения и, следовательно, напряжения генератора. При напряжении генератора, выше номинального, процесс повторяется в обратном порядке и устанавливается режим устойчивых автоколебаний.

Наличие интегрирующей цепи 3, 4 на входе триггера позволяет регулировать зону нечувствительности его, исключает возможность ложного запуска тиристора от импульсных помех, благодаря этому повыптается устойчивость работы системы в динамическом режиме.

В момент переключения блока управления дифференцируюшая связь 15, 10 уменьшает длительность управляющего импульса тиристора 1 7 по сравнению с длительностью управляющего илтпульса тиристора 1 8, формируемого триггером Шмидта. Это позволяет голучить режим устойчивых автоколеб7аиит1 на всех рабочих частотах системы регулирования.

Таким образом, комбини17ОТтатттТття связь . управляющих электродо17 тиристорот7 l. 7, 1 8 блоком правченття (ущ7авлятчтттти -..ттектрт д

568 136 тиристора 18 гальванпчески связан с триггером Шмитта через усилитель мощности 12 а управлявший электрод тиристора 17. имеет дифференцпруюшую связь 15 16 с инвертором через усилитель мощности 11) позволяет осуществить самовозбуждение генератора, расширить диапазон рабочих частот регулятора и увеличить надежность. системы.

l0

B случае применения только емкостных связей между управляюшими электродами тиристоров и блоками управления, нельзя осушествить работу регулятора при нулевой частоте, а при только гальванических связях в переходных режимах возможен случай одновременного открытия тиристоров, что выводит систему автоматического регулирования из режима устойчивых автоколебаний.

Испытания тиристорного регулятора напряжения показали, что при изменении частоты переключения тиристоров в пределах от 0 до 1 кгц, а также тока нагрузки через тиристоры от 1 до 40 А регулятор напряжения работает стабильно, причем статическая ошибка не превышает 1,5%.

Формула изобретения

Тиристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов, содержащий усилитель мощности, к выходу которого подключен тиристорный регулирующий каскад с основным тиристором, силовая цепь которого служит для подключения к обмотке возбуждения генератора, и вспомогательным тиристором, причем вход усилителя мощности соединен с выходом инвертора, триггер Шмидта и измерительный элемент, подключаемый через выпрямитель к статорной обмотке генеpampa, о т л и ч а ю щ и и с а тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона рабочих частот регулятора, он снабжен интегрирующей цепью подключенной ко входу триггера Шмидта, выход которого соединен с управляющей цепью основного тиристора, а через дополнительно введенную дифференцирующую цепь и усилитель мощности — с управляющей цепью вспомогательного тиристора. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

hb 287169, МКИ Н 02 P 9/30, 1965 г.

2. Авторское свидетельство СССР

14 265230, МКИ Н 02 P 9/30, 1968 r.

568136.Составитель С. Горбачева

Редактор В. Фельдман Техред Н. Бабурка. Корректор С. Патрушева

Заказ 2813/40 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4