Тиристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов

Союз Советских Социалистицескик РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 23.06.75 (21)2 с присоединением заявки7 236/О осударственный номнт Воаота Мнннстров ССС оо делам нзобретеннй и открытий(72) Автор, изобретен К. Щеглов осибирский институт инженеров води) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИ ЭЛЕКГРОМАШИННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ Я2Изобретение относится к области элек- силовая цепь которого служит для подключаи тротехннки, в частности для стабилизации ю тия к обмотке возбуждения генератора и пряжения синхронных генераторов, вспомогательным тиристором, причем входИзвестны регуляторы напряжещя вибра- Усилителя мощности соединен с выходом ни ционного типа, содержащие измерительный. 5 вертора, тригтер Шмидта и измерительный элемент, управляющий элемент в видереле элемент, подключаемый через выпрямвтещ, контвкты которого вккючвны в обмотку вов-к отвторной обмоткв гвнврвкорв 12 .буждения генератора и в зависимости от. Емкостные связи. между управлятщщм возмущающего воздействия замыкаются или и измерительными. элементами приводят к размыкаются, поддерживая постоянное ль-ф тому, что в момент самовоэбуждеиия апряжение 11 также при снижении оборотов или резкомНедостатком этих регуляторов являетсяувеличении нагрузкиупреллфЬщие транмалое быстродействие вследствие большой .эисторы могут сработать от дифферевпвроваЬ инерционности .элементов реле и, в конечном ного сигнала, амплитуда же на управляю- итоге, широкая эона нечувствительности 1 к шем электроде основного тиристора будет Кроме того, постоянное подгорание конгак-. еще недостаточна для его открйтия.тов уменьшает надежность регуляторов виб- Таким образом, на нулевой частоте рационного типа. близкой к ней,укаэанный регулятор рНаиболее близким по технической суш- ет неудовлетворительно. Кроме того,нос,ти и достигаемому результату к иэобрер- ,ф схема чувствительна к раэбросу, параметров тению является тиристорный регулятор на- элементов регулятора, так как обмоточные пряжения для электромашинных генерато- данные трансформатора зависят как от тировв содержащий усилитель мощности, к вы- па управляющих транзисторов и тиристоров, р ходу которого подключен тиристорный ре- тах и от напряжения и мощности объекта гулируюший каскад с основным тиристором, 2 р регулирования (генератора), Да и сами по3себе трансформаторы увеличивают габариты, вес регулятора и трудоемкость его изготовления,Бель изобретения - повышение надежности и расширениг диапазона рабочих частот регулятора. Поставленная цель достигается тем, что тчристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов, содержащий усилитель мощности, к выходу которого подключен тиристорный регулирующий каскад с основным тиристором, основная иепь которого служит для подключения к обмотке возбуждения генератора и вспомогательным тиристором, причел вход усилителя мощности соединен с выходом инвертора, триггер Шмидта и измерительный элемент, подключаемый через выпрямитель к статорпой облотке генератора новым является то, что он снабжен интегрирующий цепью, подк пюченной ко входу триггера Шмидта, вуход которого соединен с управляющей цепью основного тиристора, а через дополнительно введенную дифференциальную цепь и усилитель мощности - с управляющей цепью вспомогательного тиристора,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема тиристорного регулятора налряжения для электромашинных генераторов. 30Тиристорный регулятор напряжения содержит измерительный элемент на резисторах 1, 2, который вместе с интегрирующей цепью 3, 4соединен с формирователем прямоугольв,х импульсов на базе триггера Шмидта на транзисторах 5, 6. Выход триггера Шмидта соединен с инвертором 7. Питание триггера и инвертора осуществляется от делителя напряжения, образованного стабилитронами 8, 9 и резистором 10. 40Выход инвертора соединен с усилителем мощности на транзисторе 11, а выход триггера Шмидта соединен с усилителем 12 на транзисторе. Питание усилителей мощности "осуществляется через делитель напряжения 45 образованный стабилитроном 13 и резистором 14. Вход усилителя мощности 11 соединен через дифферешируюшую цепь 15, 16 с управляющим электродом вспомогательного тиристора 17, Выход же усилителя мошнос тв гальванически связан с управляющим электродом основного тиристора 18. Для гашения основного тиристора предусмотрена коммутирующая емкость 19, Тиристоры связаны с обмоткой возбуждения возбудителя 20, питающегоцепьвозбуждения генератора 21, статорная обмотка которого связана диодным мостом 22 (отрицательная связь) с измерит:пьным элементом, выпопненным на резисторах 1, 2. 4Действие регулятоа напряжения основаноа компепсацпоиОл рПпипе регулТГРООания по откоению регулируемой величины от заданного номинального эна ения,Если под действием внешних возмущении(обороты приводного двигателя, нагрузка генератора). напряжеше генератора 21 умешшается, то сигнал со статорной обмотки через диодный мост 22 поступает на измерительныи элемент 1, 2, а так как потепппална элиттерах транзисторов 5, 6, 7 имеетпостояную величину эа счет стабилптюнов8, 9, то потешнгал на базе трапаегор 5оказьВзется Отрицлтз,ьнл к Отпо,пиюк элттеру, что приводит к От кию тра-,зистора 5. В этот же момент времени потенциал на базе транзистора 6 будет положиТельным, что ведет к закрытию транзистора6. Транзистор 7 инвертирует сигнал транзистора 6 и находится в режилед пасыпсения. Усилитель мощности, собранный на транзисторе 12, открывается,так как тр:нзистор 6 находится в режиле отсечки, что ведет к появлению отрицательного сигнала набазе транзистора 12. Усилитель же, собранный на транзисторе 11, находится в режимеотсечки, так как транзистор 7 открыт. Этоприводит к появлению положительного сигнала на базе транзистора 1 1,Следовательно, управляющий сигнал натиристоре 17 отсутствует, и он закрыт, а вмомент срабатывания усилителя мощности12 управляющий сигнал открывает тиристор 18. Это приводит к возрастанию токавозбуждения и, следовательно, напряжениягенератора, При напряжении генератора, выше номинального, процесс повторяется вобратном порядке и устанавливается режимустойчивых автоколебаний.Наличие интегрирующей цепи 3, 4 на входе триггера позволяет регулировать зонунечувствительности его, исключает возможность ложного запуска тиристора от импульсных помех, благодаря этому повышается устойчивость работы системы в динамическомрежиме.В момент переключения блока управления дифференцируюшая связь 15, 16 уменьшает длительность управляющего импульса тиристора 17 по сравнению с длительностью управляющего импульса тиристора 18, формируемого триггером Шмидта. Это позволяет голучить режим устойчивых автоколебаний на всех рабочих частотах системы регулирования.Таким образом, комбиниролнпя связь . управляющих электродов тиристрот 17, 18 : блоком управченчя (управля ии лектродтиристора Т 8 гальванпчески связан с триггером Шмитта через усилитель мошности 12 а управляющий электрод тиристора 17.имеет дифференцпрующую связь 15 16синвертором через усилитель мощности 11) позволяет осуществить самовозбуждение генератора,расширить диапазон рабочих частот регулятора и увеличить надежность, системы,ОВ случае применения только емкостных связей между управляющими электродами тиристоров и блоками управления, нельзя осуществить работу регулятора при нулевой частоте, а при только гальванических связях в переходных режимах возможен случай одновременного открытия тиристоров, что выводит систему автоматического регулирования из режима устойчивых автоколебаний.20Испытания тиристорного регулятора напряжения показали, что при изменении частоты переключения тиристоров в пределах от 0 до 1 кгц, а также тока нагрузки через ф тиристоры от 1 до 40 А регулятор напряжения работает стабильно, причем статическая ошибка не превышает 1,5%. Формула изобретения Тиристорный регулятор напряжения для электромашинных генераторов, содержащий усилитель мощности, к выходу которого подключен тиристорный регулирующий каскад с основным тиристором, силовая цепь которого служит для подключения к обмотке возбуждения генератора, и вспомогательным тиристором, причем вход усилителя мощности соединен с выходом инвертора, триггер Шмидта и измерительный элемент, подключаемый через выпрямитель к статорной обмотке генератора, о т л и ч а ю ш и й с а тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона рабочих частот регулятора, он снабжен интегрирующей цепью подключенной ко входу триггера Шмидта, выход которого соединен с управляющей цепью основного твристора, а через дополнительно введенную дифференцируюшую цепь и усилитель мощности - с управляющей цепью вспомогательного тиристора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР И 287169, МКИ Н 02 Р 9/30, 1965 г.2, Авторское свидетельство СССР М 265230 МКИ Н 02 Р 9/30, 1968 г.568136 Составитель С. Горбачеваехрел Н. Бабурка Корректор С фельд едактор ушев филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектн аз 2813/40 Тираж ЦНИИПИ Государственно по делам 113035, Москва, 7 Подписноекомитета Совета Хинистроизобретений и открытий35, Раушская наб., д, 4/5