Регулятор напряжения для синхронного генератора

Оп ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 17.М 1.1966 ( 1097487/24-7) Союз Советских Социалистических Республик(088,8) Комитет оо делам изобретений и открытиЯ ори Совете Министров СССРАвторыизобретения М. А, Вайсберг, Б. Л, Нейс и И. Г, Савельев Рижский электромашиностроительный завод Заявитель РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА Известны регуляторы напряжения для синхронного генератора с силовым выпрямителем, содержащие тиристор в цепи обмотки возбуждения, измерительный орган, воздействующий на управляющую цепь тиристора, и усилитель, соединенный с делителем напряжения. В этих устройствах подача управляющего напряжения на каждый тиристор обеспечена только в те промежутки времени, когда соответствующий тиристор может открыться, что облегчает режим работы транзистора и тиристоров, Однако при закрытых тиристорах обмотка возбуждения генератора обтекается током делителя напряжения, что ограничивает кратность регулятора и не позволяет полностью обеспечить обмотку возбуждения.В предложенном регуляторе с целью увеличения кратности регулирования и повышения надежности указанный делитель напряжения, выполненный, например, на сопротивлении и стабилитроне, и тиристор с обмоткой возбуждения подключены параллельно одному из диодов силового выпрямителя.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого регулятора напряжения.Генератор 1 питает нагрузку 2 через силовые диоды 3 - : 8, включенные по трехфазной мостовой схеме. Обмотка 9 возбуждения генератора, зашунтированная диодом 10, получает питание через тиристор 11 и силовые диоды Б и 4. Тиристор и последовательно соединенная с ним обмотка возбуждения включены параллельно диоду 3 силового выпрямителя.Параллельно тому же диоду 3 включен делитель напряжения, состоящий из сопротивления 12 и стабилитрона 13, от которого питается промежуточный транзистор 14. Коллектор транзистора 14 через диод 15 подключен 10 к управляющему электроду тиристора, Управление транзистором 14 осуществляется от измерительного устройства, выполненного на транзисторе 1 б и стабилитроне 17, включенном в базовую цепь транзистора, Транзистор 1 1 б измерительного устройства получает питание от делителя напряжения из сопротивлений 18, 19 и 20, включенного на выход силового выпрямителя.Эмиттер транзистора 1 б соединен с эмитте ром транзистора 14 через диод 21 и сопротивление 19.Регулятор работает следующим образом.При снижении напряжения на выходе силового выпрямителя ниже уставки регулято ра потенциал эмиттера транзистора 1 б становится ниже потенциала его базы и транзистор 1 б запирается. При наличии положительного потенциала на аноде тиристора 11 по отношению к его катоду (когда диод 3 заперт) 30 потенциал базы транзистора 14 становится ни 2066963же потенциала его эмиттера и транзистор 14 открывается, Через сопротивление 12, транзистор 14, диод 15, управляющий электрод тиристора 11 и обмотку 9 протекает ток, вызываюгций отпирание тиристора.Сразу после отпирания тиристора потенциал его катода и управляющего электрода становится выше, чем потенциал эмиттера транзистора 14. Это приводит к запиранию диода 15, и цепь через транзистор 14 и управляющий электрод тиристора обесточивается, Тири- стор проводит ток только при запертом силовом диоде 3, После прохождения точки естественной коммутации, когда отпирается диод 3, цепь тиристор-обмотка возбуждения шунтируется, и тиристор гаснет. Ток обмотки возбуждения замыкается на шунтирующий диод 10. Цепь делителя напряжения, питающего транзистор 14, при этом также шунтируется диодом 3, что исключает протекание тока через транзистор 14 в период времени, когда тиристор не может открыться.После запирания диода 3, когда на тиристоре появляется прямое напряжение, одновременно получает питание транзистор 14. При наличии отпирающего сигнала на базе транзистора 14 по цепи через управляющий электрод тиристора начинает протекать ток, причем он нарастает в соответствии с ростом напряжения на тиристоре. По достижении требуемой величины управляющего тока тиристор отпирается, и протекание управляющего тока прекращается.При повышении напряжения генератора выше уставки, транзистор 1 б открывается, транзистор 14 запирается, что приводит к выключению тиристора 11 после прохождения точки естественной коммутации.Регулирование напряжения обеспечивается благодаря чередованию двух описанных режимов работы тиристора, в одном из которых тиристор открыт примерно в течение -/, периода, а в другом закрыт. При изменении соотношения указанных режимов среднее напряжение на обмотке возбуждения практически может изменяться от нуля до максимального значения, равного половине напряжения на выходе силового выпрямителя. Облегчение режима работы тиристора 11 обеспечивается благодаря тому, что он работает практически без обратного напряжения. Это позволяет применить в схеме более дешевые и менее дефицитные тиристоры с ненормированным обратным напряжением.Управление тиристором осуществляется короткими импульсами тока, величина которых устанавливается автоматически в зависимости от чувствительности тиристора. Это приводит к уменьшению мощности, рассеиваемой транзистором на управляющем электроде тири сгора, и облегчает режим работы.Применение стабилитрона 13 в делителенапряжения, питающем транзистор 14, позволяет рассчитать его так, что при снижении напряжения генератора в переходном процессе, 10 например при включении нагрузки или приснижении скорости вращения, напряжение питания транзистора 14 остается достаточным для надежного отпирания тиристора. В то же время при нормальном напряжении генерато ра напряжение на транзисторе 14 ограниченостабилитроном И, что повышает надежность его работы. Кроме того, при наличии стабилитрона 13, напряжение питания транзистора 14 после запирания диода 3 нарастает более 20 круто, что позволяет получить максимальныйток возбуждения, достаточно близкий к значению, соответствующему полностью открытому состоянию тиристора.1 ля нормальной работы регулятора необ ходимо, чтобы потенциал эмиттера транзистора 1 б всегда оставался выше потенциала эмиттера транзистора 14. Для этого при любой форме напряжения генератора эмиттер транзистора 14 подключен через диод 21 к дели телю напряжения на сопротивлениях 18, 19 и20 в точке, имеющей более низкий потенциал по отношению к эмиттеру транзистора 1 б.Нормально диод 21 запрет и отпираетсялишьв тех режимах и в те моменты времени, 35 когда выпрямленное напряжение генератора,подаваемое на делитель напряжения, имеет глубокие провалы, При этом потенциал эмиттера транзистора 1 б поддерживается на достаточно высоком уровне. Таким образом обес печивается надежное запирание транзистора14.Предмет изобретенияРегулятор напряжения для синхронного 45 генератора с силовым выпрямителем, содержащий тиристор в цепи обмотки возбуждения, измерительный орган, воздействующий на управляющую цепь тиристора и усилитель, соединенный с делителем напряжения, отли чаюиийся тем, что, с целью увеличения кратности регулирования и повышения надежности, указанный делитель напряжения, выполненный, например, на сопротивлении и стабилитроне, и тиристор с обмоткой возбуждения подключены параллельно одному из диодов силового выпрямителя, 206696Составитель В. Пилипенко 1 зедактор Е. А. Кречетова Техред Л. Я, Бриккер Корректоры: Т. П, Лаврухина и С. А. Башлыкова Заказ 4671/9 Тираж 530 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова, 2