Регулятор тока возбуждения для генератора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 3(Ю Н ВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ голюо- ны ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) 1, Авторское свццетельство СССР 9 430477, кл. Н 02 Р 9/02, 1974,2, Максимов Ю.И. и др. Эксплуатация судовых синхронных генераторов. М., Транспортф, 1976, с. 125.3. Бунаков В.Л. и др, Полупровод- никовые регуляторы напряжения и частоты электрических машин. М., фЭнергия, 1966, с. 103.(54)(57) 1РЕГУЛЯТОР ТОЩ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРА, содержащий блок регулирования, выход которого предназначен для подключения к обмотке возбуждения и блок самовозбуждения, выполненный в виде электромагнитно реле с размыкающими контактами, вк ченными межцу входом и выходом сил вого Ключа блока регулирования, ши питания блока самовозбуждения, связанные с выводами для подключения обмотки якоря, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения на" дежности, дополнительно введены логический элемент ИЛИ-НЕ с двумя входа-. О 039012 ми,.два полупроводниковых коммутато"ра, измерительный пороговый элемент,выполненный на два уровня срабатывания с двумя выходами, в качестве реле блока самовозбуждения примененодвухобмоточное поляризованное реле смагнитной блокировкой и двумя парамиразмыкающих контактов, при этом первая обмотка поляризованного реле первым выводом через вторые размыкающиеконтакты подключена к положительнойшине питания, а вторым выводом черезпервый полупроводниковый коммутаторсоединена с отрицательной шиной питания, вторая обмотка поляризованНого реле подключена через второй полупроводниковый коммутатор также междушинами питания, первый"выход измерительного порогового элемента подключен к первому входу логического элемента ИЛИ-НЕ, второй выход измерительного порогового элемента соединен с управляющим входом первого полупроводникового коммутатора, второйвход логического элемента ИЛИ-НЕ подключсн к первому выводу первой обмотки поляризованного реле, а выход логического элемента ИЛИ-НЕ соединенс управляющим, входом второго.полупроводникового коммутатора.1039012 2, Регулятор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительно введены диод и конденсатор, причем анод диода соецинен с положительным выводом для подключения обмстки 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления и регулированйя возбуждения электрических машин,Известны регуляторы возбуждения 5для генераторов, содержащие управляемый полупроводниковый исполнительныйорган-ключ 11.Особенностью таких регуляторов является то, что начало протекания тока возбуждения через ключ в процессе запуска генератора возможно лишьпри достижении определенного порогового уровня напряжения генератора,значительно превышающего величинуостаточного напряжения. Т.е. для обеспечения самовозбуждения генераторапри запуске требуется специальноеустройство, например, вспомогательный магнитоэлектрический генератор,установленный на одном валу с основньал.Известен регулятор возбуждениядля генератора, в котором для обеспечения самовозбуждения в цепи питанияобмотки возбуждения включена последоэвательно обмотка электромагнитногореле размыкающие контакты которогопринудительно включают выходные ключи регулятора и удерживают их в этомсостоянии до тех порпока ток воз- ЗОбуждения не достигнет определенногоуровня достаточного для работырегулятора 2),Недостатками этого регулятора являются низкая надежность и дополнительные потери мощности из-за наличия обмотки в цепи тока возбуждения,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсярегулятор тока возбуждения для генераторов, содержащий блок регулирова"ния, выход которого предназначендля подключения к обмотке возбуждения и блок самовозбуждения, выполненный в виде электромагнитного реле сразмыкающими контактами, включеннымимежду входом и выходом силового ключа блока регулирования, шины питанияблока самовозбуждения, связанные с,выводами для подключения якорной об"мотки гечератора 3, 50Недостатком этого устройства явля"ется низкаянадежность, вызванная тем,что обмотка реле постоянно нахоцитякоря блока регулирования, катод дио,да - с по,чожительной шиной питания блока самовозбуждения, а конденсатор включен между катодом диода и отрицательной шиной питания. ся поц напряжением при работе генератора,Цель изобретения - повышение надежности.Поставленная цель достигается тем,что в регулятор тока возбуждения длягенератора, содержащий блок регулирования, выход которого предназначендля подключения к обмотке возбужцения и блок самовозбуждения, выполненный в виде электромагнитного реле сразмыкающими контактами, включенными между входом и выходом силового ключа блока регулирования, шины питания блока сумовозбуждения, связанные с выводами для подключения якорной обмотки генератора, дополнительно вве,цены логический элемент ИЛИ-НЕ с двумя входами, дв,а полупроводниковых коммутатора, измерительный пороговый элемент, выполненный на,цва уровня срабатывания и имеет два выхода, а в качестве реле блока самовозбуждения применено двухобмоточное поляризованное реле с магнитной блокировкой и двумя парами размыкающих контактов, при этом первая обмотка поляризованного реле первым выводом через вторые размыкающие контакты подключена к положительной шине питания, а вторым выводом через первый полупроводниковый коммутатор соединена с отрицательной шиной питания, вторая обмотка поляризованного реле подключена через второй полупроводниковый коммутатор также между шинами питания, первый выход измерительного порогового элемента подключец к первому входу логического элемента ИЛИ-НЕ, второй выход измерительного порагорого элемента соединен с управляющим входом первого полупроводникового коммутатора, второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому выводу первой обмотки поляризованного реле, а выход логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом второго полупроводникового коммутатора.Дополнительно введены диод и кон-. денсатор, причем анод диода соединен с положительным выводом для подключения обмотки якоря, катод диодас положительной шинойпитания блока самовозбуидения, а конденсатор включен между катодом диода и отрицательной шиной питания,На чертеже приведена блок-схемаанергоснстемы с регулятором тока возбуждения для генератора,Генератор 1 имеет обмотку 2 воэбуждения, подключенную к выходу силового ключа блока 3 регулирования.Между входом и выходом силового ключа установлены первые размыкакициеконтакты 4 двухобмоточного поляризованного реле 5 с магнитной блокировкой, входящего в состав блока 6 самовоэбуждения. Вторые размыканиеконтакты 7 поляризованного реле 5включены между катодом диода 8 и первым выводом первой обмотки 9 поляризованного реле, второй вывод обмотки9 через полупроводниковый коммутатор10 соединен с минусовой шиной питания. Вторая обмотка 11 поляризованного реле 5 через полупроводниКовый . Юкоммутатор 12 включена между шинамипитания. Измерительный пороговый элемент 13 имеет два уровня срабатывания и своим первым выходом 14 подключен к первому входу логического . 25элемента 15 ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым выводом обмотки 9 поляризованного реле. Выходлогического элемента.15 ИЛИ-НЕ соединен с управляющим входом полупро" 30водникового коммутатора 12, а выход16 измерительного порогового элемен"та 13 - с управляющим входом полупроводникового коммутатора 10. Конденсатор 17 включен между катодом диода 358.и отрицательной шиной питания.Регулятор. работает следукщим образом,В.исходном состоянии перед запус- .ком генератора 1 контакты 4 поляризованного 7 реле 5 замкнуты. На начальном этапе запуска генератора егонапряжение низко и недостаточно дляоткрытия ключа силового блока 3 регулирования. Ток в обмотку 2 воэбуждения поступает через контакты 4 ипо мере роста частоты вращения генератора его напряжение повышается,Оно через диод 8 поступает на входизмерительного порогового элемента13, на конденсатор 17 и через размыкающий контакт 7 на один второй входлогического элемента 15 ИЛИ-НЕ.Если напряжение генератора не достигло определенной величины, на выходах 16 и 14 измерительного элемента 13 сигналы отсутствуют, отсутствуют также сигналы на выходе логического элемента 15. Обмотки 9 к 11 поляризованного реле 5 обесточены. Придостижении напряжением .генератора по роговой величины срабатывания измерительного элемента 13 на его выходе 14 появляется сигнал, однако навыходе логического элемента 15 сигнал по-прежнему отсутствует и состояние обмоток поляризованного реле 5не изменяется.При дальнейшем повышении напряжения генератора, достаточном для отк" рытия ключа силового блока 3 регулирования, появляется сигнал на второмвыходе 16 измерительного порогового элемента 13, который включает коммутатор 10, На обмотку 9 поступает напряжение, и поляризованное реле 5срабатывает. его контакты 4 и 6 размыкаются, обмотка 2 возбуждения генератора 1 в дальнейшем получает питание через силовой .ключ блока 3, а обмотка 9 поляризованного реле 5 вновь обесточивается. Контакты 4 и 7 остаются разомкнутыми. Пропадание сигнала на втором входе логического элемента 15 отконтакта 7 не приводит к изменению состояния логического элемента 15, так как на другом его входе присутствует сигнал с выхода 14 измерительного порогового элемента 13. При остановке генератора и снижении его напряжения до порога возврата в исходное состояние измерительного порогового элемента 13, на его выходах 14 и 16 сигналы пропадают, на выходе логического элемента 15 появляется сигнал, обеспечивающий включение коммутатора 12. На обмотку 11 поляризованного реле 5 подается напряжение, реле срабатывает, его контакты 4"и 7 замыкаются. На вход логического элемента 15 через контакты 7 поступает сигнал, который приводит к пропаданию сигнала на выходе логического элемента 15 и таким образом к отключению коммутатора 12 и обесточиванию обмотки 11 поляризованного реле 5.устройство возвращается в состояние, пригодное для повторного запуска,Конденсатор 17 является источником оперативного напряжения для цепи 11 и 12 включения самовозбуждения при коротких замыканиях (КЗ) в силовой цепи генератора. В этих случаях напряжение генератора резко снижается до величины единиц вольт, что,недостаточно для срабатывания цепи включения самовозбуждения. Однако наличие диода 8 и конденсатора 17 обеспечивают требуемую энергию. Диод 8 предотвращает разряд конденсатора 17 при КЗ, а плавный разряд конденсатора 17 до порога возврата измерительного порогового элемента 13 и наличие к этому. времени достаточной величины напряжения для срабатывания обмотки 11 обеспечивают возврат контактов поляризованного реле 5 в состояние, необходимое для самовозбуж-. дения генератора после ликвидации КЗ.1039012 Составитель А.ЛебедевРедактор Е.Лушникова Техред М.Куэьма Корректор Л. Бокшан Закаэ 6240/59 Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобрвтений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул,Проектная, 4 Предлагаемый регулятор тока воэбуждеиия имеет большую надежность и боЛЬшой ресурс работы, обусловленный тем, что обмотки реле самовоэбуждения находятся поднапряжением лишьв течение Времени, равноговремени срабатывания и отпускания реле