Устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора

ш 688977 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственныи комите СССР(45) Дата опублико па делам изобретений и открытий. А. Сорочан, А. И. Найденко, А, А. Кузнецов и Л, В. Вишневский Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ А ЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖ ГЕН ЕРАТбразногонапряльно накоторых ераторов, подклюераторов. Изобретение относится к области регулирования напряжения синхронных машин,Известно устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора, содержащее вариконды, схему б управления ими с измерительным элементом, определяющим отклонение напряжения генератора от заданного 1.В известном устройстве подача постоянного управляющего напряжения для изме О нения емкости варикондов осуществляется через резисторы, соединенные звездой, дополнительный последовательный резистор, усилитель и измерительный элемент. Это устройство не может обеспечить высокой д точности регулирования выходного параметра генератора в переходных режимах, так как при изменении режима работы переполяризация варикондов происходит с большой постоянной времени, Это обуслов лено большой величиной резистора в контуре вариконд-промежуточный усилитель,Цель изобретения - повышение быстродействия процесса регулирования. Эта цель достигнута в результате того, что схема 25 управления варикондами снабжена двумя тиристорами, которые подключены параллельно варикондам одной фазы, двумя блокинг-генераторами, выходы которых подключены на управляющие переходы тири сторов, двумя генераторами пплоо напряжения, синхронизированным жением, сдвинутым на 90 относит пряжения на варикондах, выходы подключены на входы блокинг-ген а выход измерительного элемента чен на вторые входы блокинг-ген На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема блока управления тиристорами; на фпг.3 - временные диаграммы, иллюстрирующиее работу устройства.Устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора (АГ) 1 позволяет изменять возбуждающую емкость при изменении нагрузки У. В качестве возбуждающей емкости использованы вариконды 2. С целью повышения быстродействия процесса регулирования, схема управления варикондамп СУВ содержит два тиристора 3 и 4, подключенные встречно-параллельно варпкондам одной фазы А, два блокинг-генератора 5 и 6, выходы которых подключены на управляющие переходы тиристоров 3 и 4 соответственно, а входы - на два генератора пилообразного напряжения 7 и 8, синхронизированные напряжением Уь, (фиг, 1 и 3), сдвинутым на 90 относительно фазного напря3жения Увар на варикондах фазы А, и на выход измерительного элемента 9.При уменьшении нагрузки 1 напряжениеасинхронного генератора увеличивается и превышает номинальное. Возникает необходимость уменьшить емкость варнкондов.Так как характеристика варикондов относительно нулевого уровня управляющего напряжения четная, то для управления используется одна ее половина. Для уменьшения емкости варикондов нужно увеличить постоянное управляющее напряжение на нх обкладках, что достигается отпиранием тиристора 3. При этом тиристор 4 в работе не участвует. Отпирание тиристора 3 в условно-нечетном полупериоде (фиг, 3) приводит к неравенству токов, протекающих через вариконды фазы А, в течение двух следующих друг за другом полупериодов.3 арядно-разрядный резистор ограничивает ток, протекающий через тиристоры. Несимметрия токов вызывает появление постоянной составляющей напряжения на варикондах фазы А. Вариконды трех фаз по постоянному току соединены параллельно через низкое омическое сопротивление статорных обмоток АГ (до 1 Ом) и нагрузки Лр Благодаря этому постоянное напряжение, имеющееся на варикондах фазы А, оказывается приложенным к варикондам фаз В и С, Происходит симметричное уменьшение емкости варикондов трех фаз и, как следствие, уменьшение напряжения асинхронного генератора.При увеличении нагрузки 1 и понижении напряжения генератора системой управления варикондами вырабатывается сигнал, который поступает на управляющие электроды тиристора 4, что приводит к его открыванию в условно-четный полупериод и снижению постоянного управляющего напряжения на варикондах Сь. В результате увеличивается емкость варикондов, а следовательно, и напряжение генератора.Работает устройство управления тиристорами следующим образом.На обмотку 10 трансформатора 11 (фиг. 2) подается линейное напряжение Уьс АГ. Вторичные обмотки 12 и 13 трансформатора 11, питающие блокинг-генераторы 5 и 6, включены таким образом, чтобы они имели возможность к возбуждению в разные полупериоды линейного напряжения Уь, АГ (фиг, З,а). Стабилитроны 14 и 15 предназначены для стабилизации напряжения на транзисторах 16 и 17, благодаря чему достигается стабилизация по амплитуде управляемых импульсов, подаваемыхс обмоток 18 и 19 переходных трансформаторов блокинг-генераторов 5 и 6 соответственно на управляющие переходы тиристоров 3 и 4. Линейное напряжение Уь, отстает от напряжения фазы А на л/2, поэтому тиристор 3 может отпираться в интервале от л/2 до л, а тиристор 4 в интервале) 1 О 1;) 20 25 30 35 40 45 50 55 оо 65 4от 2 л до 5/2 л (см. фиг. З,а и З,в). Обмотка 20 (21) трансформатора 11 включена так, чтобы в нерабочий период для блокинг-Генератора 5 к конденсатору 22 прикладывалось напряжение открытого диода 23, Цепь тока в этот полупериод: обмотка 20, диоды 23, 24, резистор 25, обмотка 20.Это напряжение У, для транзистора 16 блокинт-генератора 5 является запира ющим (фиг, 3,6). В следующий полупери од к конденсатору 22 прикладывается на пряжение стабплитрона 26 (цепь тока: об. мотка 20, резистор 27, диод 28, стабилитрон 26, обмотка 20.Емкость персзарякается с постоянной времени, определяемой величиной емкости конденсатора 22 и подстроенным резистором 29. Когда напряжение на конденсаторе 22 достигает порога отпирания транзистора 16, блокинг-генератор 5 возбуждается. Работа второго генератора пилообразного напряжения аналогична работе первого генератора пилообразного напряжения со смещением на полпериода (фиг. 3,6).При отсутствии на выходе измерительного элемента управляющего напряжения (У,=О) схема настраивается (резисторами 29 и 30) так, чтобы напряжение на конденсаторах 22 и 31 достигало порога открывания транзисторов 16 и 17 в моменты времени л и 2 л соответственно, как показано на фиг. З,б. В эти моменты времени напряжения на тиристорах 3 и 4 равны нулю и тиристоры закрыты. Постоянное напряжение на варикондах отсутствует, и их емкость максимальна, что соответствует максимальной нагрузке АГ, Измерительный элемент должен быть выполнен таким образом, чтобы при уменьшении нагрузки АГ напряжение на выходе измерительного элемента 9 возрастало.Теперь напряжение, прикладываемое к база-эмиттерному переходу транзистора 16 равно Уз,= Угг - Узг, а к база-эмиттерному переходу транзистора 17 Улэ=Уз 1+Узз (фиг. З,б) где Узг и Узз напряжение на резисторах 32 и 33.Запуск блокинг-генератора 5 происходит на угол а раньше, а блокпнг-генератора 6 - позднее (фиг. З,в). Запуск блокинг-генератора 5 вызывает отпирание тиристора 3, так как на нем в этот момент времени положительное напряжение, а тиристор 4 остается закрытым, так как на нем в этот же момент времени отрицательное напряжение (фиг, З,в, кривая 1).После окончания переходного процесса и установления постоянного управляющего напряжения на варикондах величина мгновенного напряжения на варикондах пройдет через нулевое значение в моменты времени л - а и 2 л+а, т, е. тогда, когда управляющие сигналы на тиристорах 3 и 4 равны нулю. Этим обеспечивается новое равновесное состояние и высокая чувстви688977,Оиг,2 тельность системы управления. При таком изменении нагрузки АГ управляющее напряжение Утпр должно измениться на столько, чтобы обеспечить изменение угла а на л/2 и, следовательно, изменение постоянного управляющего напряжения на варикондах от нуля до амплитудного значения фазного напряжения. При уменьшении угла а отпирается только тиристор 4, что приводит к уменьшению напряжения на варикондах, Работа устройства по уменьшению постоянного напряжения на варикондах полностью аналогична описанном процессу повышения этого напряжения.Описанное техническое решение позволяет повысить быстродействие процесса регулирования и, кроме того, уменьшить вес и габариты устройства. Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора, содержащее вариконды, схему управления ими с измерительным элементом, определяющим отклонение напряжения генератора от заданного, отличающеесятем, что, с целью повышения быстродействия процесса регулирования, экономичности и уменьшения веса и габаритов устройства, схема управления варикондами снабжена двумя тиристорами, которые подключены параллельно варикондам одной фазы,двумя блокицг-генераторами, выходы коф торых подключены к управля.ошцм переходам тиристоров, двумя генераторами пилообразного напряжения, синхронизированными напряжением, сдвинутым иа 90 относительно напряжения на варикоцдах, выходыкоторых подключены ко входам блокицггеиераторов, а выход измерительного элемента подключен ко вторым входам блокинг-генераторов.Источники информации,О принятые во внимание при экспертизе1. Труды Кубанского сельскохозяйственного института, вып, 39. Асинхронные генераторы в сельском хозяйстве. Краснодар, 1970, с. 110 - 112.688977 иг. 3 оставитель К. фотинаТехред А. Галахова Редактор В. Левя орректор Е. Осипова ипография, пр. Сапунова, 2 аказ 2204/13 Изд.567 Тираж 866 ПодписноеПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5