Тиристорный регулятор напряжения для синхронного генератора

(22) Заявлено 16.02.78 (2 80730,24-0 с присоединением заявки ЛЪ -Гку 1 орствеиюаите СССР пб д 8 яьм 30 етбнмм и отрыт(53)У;ЧК 621,316 .722:621.313. .322 (088.8) Опубликовано 30.11.79 ллетень М 44 ата опубликования описация 05.12.79 И. Ш,егло(71) Заявитель овосибирский институт инженеров водного транспорта(54) ТИРИСТОРНЫИ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ЫЛЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРЛТОРЛИзобретение относится к электротехнике, в частности к области регулирования напряжения синхронных генераторов.Известны тиристорные регуляторы напряжения (ТРН), принцип действия которых основан на компенсационном методе регулировация по отклонению регулируемой величины от заданного номинального значения 1 2. Частота переключения тиристоров выходного каскада зависит от внешних возмущений (обороты приводного двигателя, нагрузка генератора), что приводит к большим затруднениям для искусственной коммутации тцристоров, дополнительному отбору мощности от генератора, а также при применении ТРН для генераторов с электромашинным возбудителем в случае выхода из строя возбудителя.Известен тиристорный регулятор напряжения для синхронного генератора, содержащий измерительный элемент. выход которого соединен с блоком управления, состоящий из формирователя импульсов в виде триггера Шмитта и усилителя мощности, к выходу которого подключен тиристорный регулирующий каскад, подключенный к обмотке возбуждения генератора, и выпрямитель 31.Недостатком регулятора является невысокая стабильность в работе, связанная с проскакивгнием импульсов управления в 5 нужный положительнь й полупериод.С целью повышения надежности и стабильности работы во всем диапазоне фазовых углов в тиристорном регуляторе напряжения синхронного генератора, содержащем измерительный элемент, выход которого соединен с блоком управления, состоящим из формирователя импульсов в виде триггера Шмитта и усилителя мощности, к выходу которого подключен тиристорный регулирующий каскад, подключенный к об мотке возбуждения генератора, и выпрямитель, подключенный к статорной обмотке генератора, измерительный элемент выполнен фазокорректирующим, выпрямитель, подключенный к статорной обмотке, выполнен двухполупериодным, причем вход измерительного элемента соединен с выходными зажимами выше указанного выпрямителя, а блок управления и тиристорный регулирующий каскад подключены по цепям пи 700913тания к статорной обмотке каждый соответственно через дополнительно введенный однополупериодный выпрямитель.На чертеже представлена электрическая принципиальная схема тиристорного регулятора напряжения для синхронного генератора.ТРН содержит входной трансформатор 1, пониженное напряжение которого через диодный мост 2 подается на измерительный элемент 3, 4, с которого управляющий сигнал в виде формы двухполупериодного,вып- О10 рямления через фазокорректирующую цепь 5, 6, 7 подаются на триггер Шмитта 8, 9. Питание триггера осуществляется напряжением формы равнобочной трапеции каждый положительный полупериод через делитель напряжения образованный стабилитронами 1 О, 11, резистором 12, через диод 13, Выход транзистора 8 соединен с выходом услителя мощности 14. Питание усилителя мощности осуществляется через делитель напряжения, образованный стабилитроном 15, резистором 16, через диод 13. Выход усилителя мощности связан с управляющим электродом тиристора 17. Диод 18 необходим для разряда ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке возбуждения 19 генератора в момент коммутации тиристора 17,Регулятор напряжения работает следующим образом.Если под действием внешних возмущений напряжение генератора уменьшается, то сигнал через обратную связь 1, 2 с из- Зо мерительного элемента 3, 4 через,фазокорректирующую цепь 5, 6, 7 воздействует на триггер с эмиттерной связью 8, 9, выходные импульсы которого, являясь управляющим для усилителя мощности 14, будут иметь меньший угол задержки, следовательно, усилитель мощности, работая также с меньшим углом задержки, будет открывать тиристор 17 в более ранний промежуток времени положительного полупериода кривой тока. Следовательно, среднее значение тока ч40 возбуждения, который является током нагрузки через тиристор 17, станет большим и достаточным по величине, чтобы напряжение генератора стало равным номинальному 1.1 и установился режим устойчивых автоко лебаний. Причем установившаяся статическая ошибка системы регулирования напряжения не превышает 2 О/ю 11 н.Схемная реализация регулятора напряжения такова, что измерительный элементн зо получает питание в виде формы кривои тока двухпериодного выпрямления, а блок управления, включающий в себя триггер с эмиттерной связью и усилитель мощности, в форме кривой тока однополупериодного выпрямления. Причем управляющий сигнал на триггер Шмитта поступает через фазокорректирушую цепь, образованную конденсатором 5, стабилитроном 6, с его острым коленом вольт-амперной характеристики и конденсатором 7. Фазокорректирующая цепь в замкнутой системе при большом усилении позволяет исключить режим перерегулирования либо рыскания.Регулятор позволяет обеспечить стабиль, ную работу при различных фазовых углах, причем исключена возможность режима проскакивания периодов, так как постоянная времени измерительного элемента очень мала.Формула изобретенияТиристорный регулятор напряжения длясинхронного генератора, содержащий измерительный элемент, выход которого соединен с блоком управления, состоящим изформирователя импульсов в виде триггераШмитта и усилителя мощности, к выходу которого подключен тиристорный .регулирующий каскад, подключенный к обмотке возбуждения генератора, и выпрямитель, подключенный к статорной обмотке генератора,отличающийся тем, что, с целью повышениянадежности и стабильности работы во всемдиапазоне фазовых углов, измерительныйэлемент выполнен фазокорректируюшим, выпрямитель, подключенный к статорной обмотке, выполнен двухполупериодным, причемвход измерительного элемента соединен свыходными зажимами указанного выпрямителя, а блок управления и тиристорный регулирующий каскад подключены по цепямпитания к статорной обмотке каждый соответственно через дополнительно введенныйоднополупериодный выпрямитель.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 265230, кл, Н 02 Р 9/30, 1968.2. Гончарук Ю, Л. Электронные регуляторы напряжения. - В сб. Передовой опыти новая техника.-Вып. 2(26), МРФ, РСФСР,ЦБНТИ, М., Транспорт, 1976, с, 67.3, Авторское свидетельство СССРМ 568136, кл. Н 02 Р 9/30, 1975.митета СССРоткрытийая наб., д. 4,5ул. Проектная, 4 венного к ретений и 35, Раушс г. Ужгород Составитель А. Техред О. ЛуговаТираж 857 И ПИ Государс по делам изоб Москва, Ж -ППП Патентэ, здин Корректор Ю. Макарен Подписное