Устройство регулирования напряжения с выравниванием нагрузок параллельно работающих генераторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 1)4 Н 02 ) 3/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬС(71) Пермский политехнический институт(53) 621.313.12.024.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР536566, кл. Н 02 3 3/46, 1972.Авторское свидетельство СССР1003244,кл, Н 02 3 3/46, 1981, (54)(57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ С ВЫРАВНИВАНИЕМ НАГРУЗОК ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХ ГЕНЕРАТОРОВ, содержащее блок датчиков нагрузок, блок выбора экстремального тока нагрузки, ключевые элементы по числу генераторов, релейный элемент, вход которого соединен с шинами, а выходы подключены к первым входам ключевых элементов, блок выбора экстремального тока нагрузки содержит инвертор, четыре элемента И и дваэлемента БАЛИ, причем выход блока датчиков нагрузок подключен к входу инвертора и входам первого и четвертого элементов И, выход инвертора соединен с входами второго и третьего элементов И, первый выход релейного элемента подключен к входам первого и второго элементов И, а второй выход соединен с входами третьего ц четвертого элементов И, где выход первого и третьего элементов И подключен к входам первого элемента ИЛИ, а выходы второго и четвертого элементов И соединены с входамц второго элемента ИЛИ,выходы элементов ИЛИ подключены соответственно к вторым входам ключевыхэлементов, выходы которых соединеныс входалп) генераторов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости ц надежности, в него введены блок коррекции,содержащий дцфференццрующее 1 С -звенокоторое через диод в прямом направлении соединено с входом транзисторного ключа и положительной обкладко электролитического конденсатора,отрицательная обкладка которогоподключена к корпусу, выход транзисторного ключа через второй конденсатор подключен к входу транзисторного усилителя реле времени, вход блока коррекции соединен с выходом блокадатчиков нагрузки, причем блок датчиков нагрузки содержит датчики тока,импульсный трансформатор, генераторлинейно изменяющегося напряжения,триггер Шмидта на базе операционно-,го усилителя, выход которого является выходом блока датчиков нагрузки, датчики тока подключены к первой ц второй входным обмоткам импульсного трансформатора, выходнаяобмотка которого соединена с входом триггера Шмидта, третья входная обмотка импульсного трансформатора через резистор, параллельнокоторому включен замыкающий контактреле времени, соединена с выходомгенератора линейно изменяющегосянапряжения.го Изобретение относится к электротехнике и презназначено для автоматического регулирования напряженияс выравниванием нагрузок параллельно работающих электромашинных генератород.Цель изобретения - повышениепомехоустойчивости и надежности работы устройства.На чертеже представлена структурцая схема устройства для двух параллельно работающих генераторов.На схеме обозначены генераторы 1 и 2 с датчиками. 3 и 4 тока,которые входят в блок 5 датчиков 15нагрузки. В целях возбуждения генераторов 1 ц 2 включены ключевые элементы 6 и 7, первые входы которыхподключены к выходу релейного элемента 8, а вторые входы соединены.с выходами блока 9 выбора экстремального тока нагрузки, входы которого соединены с выходом блока 5 датчиков нагрузки, выходами релейногоэлемента 8 и входом блока 10 коррекции,Устройство содержит также шины 11.В блок 5 датчиков нагрузки входиттакже импульсный трансформатор свходными обмотками 12-14 и выходной 30обмоткой 15, резистор 16, генератор 17 линейно изменяющегося напряжения (глиц), операционный усилитель 18, резисторы 19-21, Блок 9выбора экстремального тока нагрузкисодержит элемент НЕ 22, четыре двухвходовые элементы И 23-26 и дваддухвходовых элемента ИЛИ-НЕ 27 и 28,Выход блока 5 соединен также свходом блока 10 коррекции, который 40содеркит КС -звено (конденсатор 29и резистор 30), диод 31, конденсатор 32, ключ, выполненный на резисторах 33 и 34, транзисторе 35, релевремени с усилителем, включающее 45конденсатор 36, резистор 37 транзистор 38 и реле ЗГ. Выход блока 10выполнен в виде замыкающего контакта 40 реле 39, шунтирующего резистор 16 блока 5,Устройство работает следующимобразом.При параллельной работе генераторов 1 и 2 в квазцустановившемсярежиме д системе с необходимостью 55возникают адтоколебания, Датчики 3и 4 тока выдают сигналы ца блок 5,который через блок 9 выбора экстремацьного тока нагрузки воздействует ца ключевые элементы 6 и 7. В заиисимости от текущего значения напряжения на шинах 11 релейцый элемент 8 выдает сигналы ца выходы ключевых элементов 6 и 7 и блока Г,который прц НО.о выбирает генератор с максимальным током нагрузки,а прц О 6 ( 1,д - генератор с минимальным током нагрузки, В соответствиис этим сигналом ключевые элементы б и 7 разрешают или запрещьцотвключение обмоток возбуждения генераторов 1 и 2,Таким образом, нагрузка гецератород выравнивается дважды за циклустановившихся автоколебаций. Б установившемся режиме блок 10 коррекции не работает.Блок 5 датчиков нагрузки работаетследующим образом, Сигналы, цропорццоцапные нагрузкам генераторов 1ц 2 с датчиков 3 и 4 поступают цавходные обмотки 12 и 13 импульсноготрансформатора блока 5. На входнуюобмотку 14 через резистор 16 поступает пилообразный сигнал от гецератр 1 а 17 линейно изменяющегося напряжения. В случае равенства токов нагрузки генераторов 1 и 2 магнитныепотоки, создаваемые входными обмотками 12 и 13 импульсного трансформатора, равны и направлены встречно.Вычитание магнитных потоков входныхсигналов в импульсном трансформатореприводит к их взаимной компенсации.Тогда величина суммарного магнитногопотока в ферритовом сердечнике импульсного трансформатора опрецеляется только магнитным потоком обмотки 14, что приводит к периодическомуперемагничиданцю сердечника грацсформатора, Па выходной обмотке 15 надодятся импульсы ЭДС с периодом Т= , + 1, которые обусловливают переключение триггера Шмидта, причемвремя импульса ц равно временипаузы 1 . Выход триггера Йидтаесть выход блока 5,Б процессе работы генератора ихтоки нагрузки постоянно меняются. Этоприводит к изменению токов во входных обмотках 12 и 13 импульсноготрансформатора блока 5. Б зависимости от цх магнитных значений и знакав текущий момент времени происходятцеремагнцчидацие феррцтодого сердечника импульсного трансформатора, появление импульсов ЭДС на выходнойобмотке 15 ц соответствующее переключение триггера Шмидта. На выходе блока 5 присутствует последовательность импульсов, которая подается на входы элементов 22, 23 и 26 блока 9, а также через дифференцирующее звено (конденсатор 29 и резистор 30) и диод 31 в прямом направлении заряжает конденсатор 32 блока 10 коррекции, так как время импульсов 1 и время пауз 1 сигнала не равйы одно другому. Но мере заряда конденсатора 32 открывается ключ, который шунтирует вход реле времени блока 10. Нагрузкой реле времени является реле 39, которое в этот момент обесточено, и его замыкающий контакт 40 в блоке 5 разомкнут. Прц этой влияние блока 10 коррекции на блок 5 отсутствует.Пусть напряжение на шинах 11 становится меньше О з . 1 а выходе релейного элемента 8 появляются сигналы Р= О, Р = 1. На выходе элементов И 23 ц 24 прц этом будет ноль, а на выходе элементов И 25 и 26 появляются последовательности импульсов, сдвинутые по фазе одна относительно другой на 180 за счет элемента НЕ 22. Эти импульсы через элементы ;ИЛИ-НЕ 27 и 28 подаются на входы соответственно ключевых элементов 6 ц 7, на вторых входах которых присутствуют сигналы с выхода релейного элемента 8. В зависимости от их значений Рц = О, Р = 1 ключевые элементы 6 и 7 изменяют токи возбуждения генераторов 1 и 2 с целью поддержания напряжения в заданных пределах на шинах 11 и равномерного распределения нагрузки между генераторами 1 ц 2.1206884Прц тяжелых возмущениях возможенсрыв широтно-импульсной модуляциивыходных импульсов блока 5. Это связано с прекращением перемагнцчивания 5 феррцтового кольца, так как величина разности магнитных потоков отобмоток 12 ц 13 становится большемагнитного потока обмотки 14. Длявосстановления процесса перемагнц О чивания импульсного трансформатора блока 5 необходимо увеличитьмагнитный поток обмотки 4, что достигается увеличением тока по ней,протекающего за счет шунтирования 15 резистора 16 замыкающим контактом 40реле 39, В момент срыва модуляциив блоке 10 происходит разряд конденсатора 32 через база-эмиттерныйпереход транзистора 25. Ключ закры вается и с вьдержкой времени на срабатывание включает реле 39, котороесвоим контактом 40 шунтцрует резистор 1 б. Ток через обмотку 4 увеличцвается, ц процесс модуляции восстанавливается вновь. Конденсатор 32снова заряжается, ключ открываетсяи с вьдержкой времени на отпуск отключает реле 39. Если срыва модуляциипосле этого нет, то работа блока 10 30 прекращается, если есть, то работапоследнего повторяется автоматически,Кроме того, на работу устройствамогут также влиять помехи, которые вызывают ложные срабатывания триггера блока 5. Однако последующий рабочий импульс с выхода импульсного трансформатора всегда ставит триггер 40 в нужное состояние и тем самым исключает обусловленную помехой неопределенность работы устройства.120 б 884 едактор С.Саен Зак 28/55 В одписное Патент", г.ужгород, ул.Проектна филиал НИИПИ Государственно по делам изобрет 3035, Москва, Ж,Составитель О,НаказнаяТехред М.Пароцай Корректор А.Зимокосо иражкомитета СССР ний и открытий аушская наб., д.