Регулятор напряжения синхронного генератора

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет до делам иэобретеиий н открытий(72) Авторы изобретения Ленинградское ордена Октябрьской геиолюциивысшее инженерное морское училище имени адмирала С. О. Макарова(54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к регулированию напряжения судовых синхронных трехфазных генераторов и может быть использовано для регулирования напряжения генераторов с электромашинным возбудителем.Известны устройства дпя регулирования5напряжения с использованием силовых регулируемых возбудителей непосредствен-но в цепи ротора генератора, снабженныхрегуляторами на различных прийципахЩ,Недостатками этих устройств являютсяусложнение конструкции, снижение надежности и увеличение весогабаритных показателей.15Известен регулятор напряжения счнхронного генератора, содержа 1 1 ий силовойвозбудитель с обмоткой возбуждения, измерительный трехфазный трансформатор,трехфазный выпрямитель, тиристоры исравнивающий и управляющий транзисторы, эмиттеры которых соединены с однимиз выходных зажимов трехфазного выпрямителя, база управляющего и коллектор 2сравнивающего транзисторов подключены через резистор смещения к второму выходному зажиму трехфазного выпрямителя, а база сравнивающего транзистора подключена через задающий стабилитрон включенный в одно из плеч делителя напряжения, подсоединенного к выходным зажимам выпрямителя фильтрующий ем зажимам. выпрямителя параллельно фильтрующей емкости, 23.Недостатком этого регулятора является конструктивная сложность и необходимость большой мощности регулирования, Это вызвано тем, что регулирование производится непосредственно в цепи возбуждения генератора с использованием мощного регулирующего органа эначитель ных габаритов. Кроме того, измерение нагрузки производится трансформаторами тока с,выпрямителем.С целью упрощения конструкции, снижения мощности и весогабаритных показателей регулятор напряжения синхронного генератора, содержащий силовой воэбуди6 4ния тиристором 13, а транзистор 12 - в цепь управления тиристором 14. База транзистора 12 подключена через стабилитрон 15, резистор 16 - на полюсовой зажим якоря подвозбудителя 17. Резисоры 18 и 19 обеспечивают смещение ба-зы транзистора 11. Кроме того, имеетсяразделительный диод 20. Регулирующий орган состоит из силового трансформатора 21, включенного на регулируемое напряжение, вторичные оЬмотки которого имеют два напряжения.Напряжение первой 1 -й ступени трансформатора выпрямляется двухполупериодным диодным мостом 22, Параллельно обмотке 23 возбуждения подвоэбудителя подключен блокирующий диод 24.Для начального возбуждения тиристор-й ступени шунти-руется кнопкой 25. Параллельно обмотке 23 подключена емкость 26, а параллель но диодному мосту - резистор 27, обеспечивающие четкое эапирание тиристора 13.Регулятор работает следующим образом. Регулируемое напряжение понижает ся трансформатором 1, выпрямляется выпрямителем 2, частично фильтруется емкостью 3, а ошибка рассогласования, выявленная стабилитроном 6, включенного в одно из плеч делителя 9 и 10, поступает на вход двухкаскадного транзисторного усилителя 4, 5 с непосредственной связьюКогда измеренное напряжение превышает пороговое напряжение стабилитрона, то транзистор 5 открывается и запирает транзистор 4, который снимает сигнал управления тиристорами 13 и 14. Последние работают поочередно в зависимости от состояния транзисторов 11, 12. В частном случае регулятор настраивается так, что в пределах нагрузки генератора от холостого хода до минимальной обеспечивается-й ступенью регулирующего органа, а перегрузочные режимы 2-я ступень, Причем 1-я ступень обеспечивает двухполупериодное выпрям регулирование осуществляется тиристором 13. При работе на 2-й ступени обеспечивается однополупериодное выпрямление тиристором 14,В режиме от холостого хода до номинальной нагрузки генератора регулятор работает следующим образом. Когда измеренное напряжение превьппает заданное,то стабилитрон 15 пробит и сигнал управления тиристором 13 снят, Тиристор13 запирается с помощью емкости 26,з 73486тель с обмоткой возбуждения, измерительный трехфазный трансформатор, трехфазный выпрямитель, тиристор и сравнивающий и управляющий транзисторы, эмиттеры-которых соединены с одним из выходных зажимов трехфазного выпрямителя,база управляющего и коллектор сравниваю"щего транзисторов подключены через резистор смещения к второму выходномузажиму трехфазного выпрямителя, а база 1 Осравнивающего транзистора подключеначерез задающий стабилитрон, включенныйв одно из плеч делителя напряжения, подсоединенного к выходным зажимам выпрямителя параллельно фильтрующей емкости,снабжен подвозбудителем, переключающимтранзисторным усилителем с резисторамисмещения и ограничительным резистором,духполупериодным выпрямителем и однофазным трансформатором с секционирован-ной вторичной обмоткой, причем один изтранзисторов переключающего транзисторного усилителя подсоединен к управляющему электроду первого тиристора в цепипитания обмотки возбуждения подвозбудите фля, соединенным с секцией вторичной обмотки трансформатора через двухполупериодный выпрямительа коллекторнаяцепь управляющего транзистора соединенас входом транзисторного переключающегоусилителя, второй тиристор в цепи питанияобмотки возбуждения подвозбудителя соединен с вторичной обмоткой трансформаторатока через диод двухполупериодного вььпрямителя, управляющий электрод второготиристора подключен на выход второготранзистора переключающего. транзисторного усилителя, а базовый переход этоготранзистора подсоединен к подвозбудителю40через стабилитрон и ограничительный резистор,На чертеже показана схема регулятора.Регулятор напряжения содержит измерительный элемент, совмещающий функцию45источника питания сигнала управлениятиристорами, выполненный с согласующим ление с помощью .циодного моста 22 итрехфазным трансформатором 1, трехфаэным выпрямителем 2 и емкостным фильт 0ром 3, Блок управления сос оит из транзисторов 4 и 5, задающего кремниевогостабилитрона 6, резистора 7, цепи управления регулирующим тиристором, резистора8 смещения, делителя напряжения из ре 55зисторов 9 и 10. Кроме того в цепиуправления тиристорами включены последовательно два транзистора 1 1 и 12,Транзистор. 11 включен в цепь управлекогда выпрямленное напряжение падаетдо нуля. Отключенная обмотка 23 благодаря ЭДС самоиндукции замыкается черезблокирующий диод 24 и с постоянной времени этого контура магнитный поток ирегулируемое напряжение снижаются дозначения, когда запирается стабилитрони транзистор 5, но отпирается транзистор4 и сигнал управления поступает на переключающий блок (например, на транэистор 11), который отпирает тиристор13 и обмотка 23 получает питание 1-йступени от диодного моста 22 и заряжа,ется емкость 26,Таким образом, начинает нарастатьмагнитный поток и регулируемое напряжение до состояния пробоя стабилитрона 6; и цикл регулирования повторяетсяс частотойопределяемой пульсацией выпрямительного моста 22, а частота поступ 20ленин управляющих сигналов определяетсявыпрямителем 2. Когда нагрузка генератора возрастает и превьппает номинальную, то напряжение подвоэбудителя 17также увеличивается и пробивается стаби 25литрон 15, через резистор 16 отпираегся транзистор 12, который запирает тран-.зистор 1 1 и подает сигнал на тиристор14, который подключает 2-ю ступень питания обмотки 23, При этом тиристор3013 четко запирается через резистор 27,регулирование осуществляется тиристором14 через один из диодов выпрямительного моста 22, Резисторы 18, 19 обеспечивают смешение транзистору 11, аразвяэывающий диод 20 исключает поступление сигнала на тиристор 14. при работе 1-й ступени. Для начального возбуждения тиристор 13 первой ступени шунти 40руется кнопкой 25,В сравнении с прототипом предложенный регулятор примерно на порядок снижает мощность, массогабаритные показа- .тели регулирующих средств. Кроме того,снижается пульсация и улучшается качество регулируемого напряжения. формула изобретения50 Регулятор напряжения синхрснного генератора, содержащий силовой воэбу 7348666дитель с обмоткой возбуждения, измерительный трехфазный трансформатор, трехфаэный выпрямитель, тиристоры и срав.нивающий и управляющий транзисторы,амиттеры которых соединены с одним иэвыходных зажимов трехфазного выпрямителя, база управляющего и коллектор сравнивающего транзисторов подключены через резистор смещения к второму выходному зажиму трехфазного выпрямителя,а база сравнивающего транзистора подключена через задающий стабилитрон,включенный в одно иэ плеч делителя напряжения, подсоединенного к выходнымзажимам выпрямителя параллельно фильмрующей емкости, о т.л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения мощности и весогабаритных показателей, он снабжен подвозбудителем, переключающим транзисторнымусилителем с резисторами смещения иограничительным резистором, двухполупериодным выпрямителем и одиофаэнымтрансформатором с секционированной вторичной обмоткой, причем один иэ транзисторов переключающего транзисторного усилителя подсоединен к управляющему электроду первого тиристора в цепи питания обмотки возбуждения подвозбудителя, соединенным с секцией вторичной обмоткитрансформатора через двухполупериодныйвыпрямитель, а коллекторная цепь управляющего транзистора соединена с входомтоанэисторного переключающего усилителя, второй тиристор в цепи питания об- "мотки возбуждения подвоэбудителя соединен с вторичной обмоткой трансформаторатока через диод двухполупериодного выпрямителя, управляющий электрод второго тиристора подключен на выход второготранзистора переключающего транзисторного усилителя, а базовый переход этого транзистора подсоединен к подвозбудителю через стабилитрон и ограничительный резистор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Максимов Ю, И, и др. Эксплуатация судовых синхронных генераторов,М., "Транспорт, 1976, с. 132.2. Авторское свитедельство СССР.. 734866 101/56 Тираж 783 ЦНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., одписноСР 5 филиал ППП Патент", г, Ужгород, уд. Проектная, 4 Составитель А. Раздин