Автоматический регулятор частоты передвижных электростанций

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМХ СВИДИТЕЛЬСТВХ (61) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 237 (22) Заявлено 25.03.74 (21) 2007719/О с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.03.78. Бюллетень (45) Дата опубликования описания1Ь.05.

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А, B. Петров, В, Л. Моиза и В, В, Канавин (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ

ПЕРЕДВИЖНЫХ ЗЛЕКТРОСТАН1114Й

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для стабилизации частоты передвижных электростанций с приводом, например, от двигателя автомобиля.

По основному авт. св. № 237232 известен автоматический регулятор частоты передвижных электростанций, содержащий чувствительный элемент, фазочувствительный усилитель, два выходных импульсных усилителя и исполнительный электродвигатель с редуктором (1).

Известный регулятор частоты реагирует на отклонение частоты от заданного значения и вырабатывает сигналы, приводящие в действие исполнительный механизм, воздействующий на приводной двигатель.

Недостатком известных регуляторов является невысокое быстродействие, так как при резких измен .иях нагрузки генератора электростанции частота изменяется по временному закону, определяемому инерцией вращающихся масс, и сигнал на первичный двигатель поступает с .запаздыванием.

Цель изобретения — устранение запаздывания выходного сигнала, т. е. повышение быстродействия регулирования.

Указанная цель достигается тем, что регулятор снабжен дополнительным форсирующим блоком, содержащим импульсные усилители, входы которых через дифференцирующую цепочку соединены с обмоткой возбуждения генератора электростанции, а выходы — с исполнительнь:м электродвигателем.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая c eva предлагаемого регулятора частоты; на фиг. 2 --- его блок-схема.

Регулятор содержит на входе чувствительный элемент, прел:тавляющий собой четырех-!

О плечий мо r с резонансным контуром в одном плече, а также резисторы 1, 2, 3, дроссель 4 и конденсатор 5. К выходной диагонали чувствительного элемента подключен вход фазочувствител ного усилитсля, состоящего из тран- зистора 6, трансформатора 7, резисторов 8, 9, 10, конденсаторов 11. 12, 13 и диодов 14 и 15.

Усилитель имеет два выхода, к каждому из которых подключено импульсное устройство, состоящее из резисторов 16, 17, переключающих диодов 18, 19, реле 20, 21, диодов 22, 23 и конденсаторов 24, 25.

Чувствительный элемент, фазочувствительный усилитель, импульсные устройства составляют электрическую часть регулятора 26 по авт. св. № 237232. Исполнительный электродвигатель 27 регулятора через редуктор 28 механически связан с дроссельной заслонкой

597060

29 двигателя 30, приводящего в движение генератор 31 электростанции. В состав регулятора входит также дополнительный форсируюгций блок 32, состоящий из усилителей, выполненных на транзисторах ЗЗ и 34, реле 35 и 36., подключенных входами через дифференцируюгцую цепочку, содержащую конденсатор 37 и резисторы 38 и 39, к обмотке возбуждения

40 генератора 31, связанной с регулятором напряжения 41.

Электрическая часть регулятора 26 и дополнительный форсирующий блок 32 составляют электрическую часть 42 предложенного регулятора частоты.

Регулятор работает следуюгцим образом.

При скачкообразном изменении нагрузки на зажимах генератора (включении, отключении потребителей) регулятор напряжения 41 также скачкообразно изменяет напряжение на обмотке возбуждения для компенсации реакции якоря. Если нагрузка увеличилась, то увеличивается и напряжение на обмотке возбуждения 40, при этом ток заряда конденсатора 37, протекая через резистор 38 и базу транзистора 34, отпирает последний. Срабатывает реле 36 и подает питание на исполнительный электродвигатель

27, который, воздействуя на дроссельную заслонку 29 первичного двигателя 30, увеличивает подачу топлива, предотврашая таким образом уменьшение. частоты генератора 31. Г1ри уменьшении нагрузки генератора напряжение на обмотке возбуждения уменьшается. Ток разряда конденсатора 37, заряженного до напряжения обмотки возбуждения, протекая через резистор 39 и базу транзистора 33, отпирает последний. Срабатывает реле 35 и своим контактом подает питание на исполнительный двигатель 27, который, воздействуя на дроссельную заслонку 29 первичного двигателя 30, уменьшает подачу топлива, предотвращая, таким образом, увеличение частоты генератора 31. Время, в течение которого подается сигнал на исполнительный двигатель, определяется изменением напряжения обмотки возбуждения (изменением нагрузки), постоянной времени дифференцирующей цепочки и коэффициентами усиления усилителей, т. е. при неизменных параметрах схемы пропорционально величине подключенной или отключенной нагрузки. Учитывая, что отклонение частоты при отсутствии регулирования пропорционально изменению активной мощности потребителей, а изменение напряжения на обмотке возбуждения, необходимое для компенсации реакции якоря и постоянства напряжения на выходе генератора, зависит от полной мощности потребителей, компенсация отклонения частоты в результате действия дополнительного форсирующего блока будет в обшем случае частичной, т. е. после изменения нагрузки частота не примет того значения, какое было до изменения нагрузки.

Точное регулирование частоты осушествляется известной частью схемы регулятора, реагирующей на отклонение частоты и состоящей из элементов с 1 по 31. Резонансный контур, составленный из дросселя 4 и конденсатора 5, на50

Формула изобретения

Автоматический регулятор частоты передвижных электростанций по авт. св. № 237232, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен дополнительным форсируюшим блоком, содержащим импульсные усилители, входы которых через дифференцирующую цепочку соединены с обмоткой возбуждения генератора электростанции, а выходы — с исполнительным электродвигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 237232, кл.

Н 02 Р 9/04, 20.04.66. строен на частоту, равную номинальной частоте генератора. При отклонении частоты от резонансной напряжение на выходной диагонали четырехплечего моста изменяется по величине и фазе. При увеличении частоты напряжение чувствительного элемента, подаваемое на вход фазочувствительного усилителя, противопо "ожко по фазе напряжению обмотки трансфсрматор»

7, и конденсатор 12 заряжается через дио, 14 до напряжения, определяемого параметрами

10 схемы и величиной отклонения частоты, так как сопротивление цепи заряда невелико, заряд происходит практически одновременно с изменением частоты. При уменьшении частоты аналогично происходит заряд конденсатора 13.

Конденсатор 24 (25) импульсного устройства заряжается до напряжения переключения диода 18 (19). По достижении на конденсаторе 24 (25) напряжения переключения диода

18 (19) последний отпирается, и напряжение прикладывается к обмотке реле 20 (21). Ре2о ле срабатывает и находится в таком состоянии, пока конденсатор 24 (25) не разрядится и напряжение не снизится до напряжения отпускания реле. После этого цикл повторяется. При срабатывании реле его замыкающие контакты шунтируют переключающий диод

18 (19), который запирается.

Одновременно второй замыкающий контакт реле подает напряжение питания на соответствующую обмотку исполнительного электродвигателя, и последний через редуктор производит поворот дроссельной заслонки приводного двигателя, изменяя подачу горючей смеси и, соответственно, скорость вращения вала двигателя. Цикл повторяется до установления номинальной частоты тока электростанции. Таким образом, регулятор частоты тока по авт. св.

35 № 237232, реагируюший на отклонение частоты, дополнен устройством. реагирующим на изменение нагрузки.

Г1реимущество предложенного регулятора заключается в том, что первый сигнал на исполнительный двигатель поступает практически одновременно, но с изменением нагрузки, а не после отклонения частоты на величину порога срабатывания, что сокращает время переходного процесса и увеличивает соответственно быстродействие регулятора в целом.

597060

Я ц епи лиглони я ялекглроддн- H обмоглие оиоуягдени гапеля гелеропооро

К геиерагпору ялеитроотпанцни

Puz. 1

8 цепи numzzния уeunuzzzenn

--42

Puz 2

Состав ител ь 3,. Фуфлыгин

Техред О. Луговая Корректор Д.Мельниченко

Тираж 895 Подписное

Редактор И. Тимофеева

Заказ 1168/53

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 415

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4.