Устройство для возбуждения синхронного генератора

вбе,Р ЧАЙйА Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 201078 (21) 2676028/24-07 (5)М с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Н 02 Р 9/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГОГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к автоматическому регулированию возбуждения синхронных генераторов, работающих на нагрузку переменной величины, и может быть использовано, в частности, 5 для заряда конденсаторных батарей большой емкости.Известны устройства для возбуждения синхронных генераторов, содержащие усилитель, силовой вход которого 0 подключен либо к статору генератора (при самовоэбуждении), либо к постороннему источнику постоянного или переменного напряжения (возбудителю), а выход которого включен на обмотку 15 возбуждения. Эти устройства обеспечивают стабилизацию либо напряжения, либо тока, либо мощности синхронного генератора (11 и 21Однако стабилизация только напря жения или тока генератора не обеспечивает постоянного рабочего режима первичного двигателя в случае, когда сопротивление нагрузки изменяется в широких пределах. Например, прИ заряде конденсаторной батареи от автономно работающего генераторного агрегата минимальное время заряда обеспечивается при загруэке-приводного двигателя номинальной мощностью в течениЕ ЗО всего времени заряда, Однако стабилизация одной лишь мощности электрического генератора при работе в широком диапазоне изменения напряжения приводит к перегрузкам генератора по току при низких напряжениях и срабатыванию аппаратуры защиты (например, при От = 0,1 Оном величина тока будет 3 = 10:1 ном), При реализации закона стабилизации номинальной мощности генератора более удобны схемы питания выходного усилителя от постороннего источника переменного тока, так как позволяют расширить диапазон изменения величины нагрузки.Наиболее близко по технической сущности к предлагаемому устройство для возбуждения синхронного генератора, содержащее синхронный генератор с обмоткой возбуждения, эквивалентную нагрузку переменной величины, суммирующий магнитный усилитель с рабочей обмоткой, подключенной к ,одной из, фаз генератора, от которой питается выпрямитель в цепи обмотки возбуждения, на входы суммирующего магнитного усилителя включены источник постоянного смещения и выход множительного блока, один из входов множительного блока включен паралллельно эквивалентной нагрузке переменной величинык датчику напряжения, другой подключен к датчику тока 3,Однако это устройство имеет недостаки, заключающиеся в том, что оностабилизирует лишь мощность генератора, не учитывая ни режима работыгенератора при низких напряжениях,когда, стабилизируя мощность генератора, устройство увеличивает ток, чтоприводит к недопустимому прегреву генератора и срабатыванию его защиты,чи режима работы генератора при малыхтоках, когда возникают перенапряжения,способные нарушить прочность электрической изоляции обмоток генератора.Цель изобретения - повышение надежности путем ограничения предельногонапряжения генератора при малых токахи ограничения предельного тока генератора при малых напряжениях.Поставленная цель достигается тем, Щчто устройство для возбуждения синхронного генератора, работающего нанагрузку переменной величины, например на зарядку конденсаторной батареи, содержащее усилитель, например,тиристорный, силовой вход которогоподключен к источнику питания переменного тока, выход подключен к обмоткевозбуждения синхронного генератора,а управляющие входы подключены к выходу сумматора, на один из входов ко- ЗОторого включен выход источника смещения, а на второй - подключен выходмножительного блока, один из входовкоторого служит для подключения нанапряжение нагрузки, а другой - для 35подключения на ток нагрузки, снабженокорректорами напряжения и тока, причем на третий вход сумматора включенвыход корректора напряжения, вход которого подключен параллельно первому 40входу множительного блока, а на четвертый вход сумматора подключен выходкорректора тока, вход которого подключен параллельно второму входу множительного блока.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для возбуждения синхронного генератора; на фиг. 2 - характеристика вход-выход корректора напряжения; на фйг; 3 - характеристика корректора тока.Устройство состоит иэ синхронного генератора 1 с обмоткой 2 возбуждения, эквивалентной нагрузки 3 переменной величины, подключенной к шинам синхронного генератора 1, тиристорного усилителя 4, силовой вход которого включей на источник 5 переменного напряжения, а выход тиристорного усилителя 4 подключен к обмотке 2 возбуждения, сумматора б, на входы которого 60 включены источник 7 постоянного смещения, выход множительного блока 8, выход корректора 9 напряжения, выход корректора 10 тока, а выход сумматора б подключен на вход тиристорного уси- б 5 лителя 4. Один иэ входов множительного блока 8 подключен на выход выпрямителя 11 напряжения, другой - к выходу выпрямителя 12, вход последнего включен ко вторичным обмоткам трансформаторов 13 тока, Вход корректора 9 напряжения подключен к выходу выпрямителя 11 напряжения, а вход корректора 10 тока к выходу выпрямителя 12.Устройство работает следующим образом,Величина напряжения на входе а сумматора б определяется уставкой помощности генератора. При изменеииивеличины эквивалентной нагрузки 3сигналы по напряжению с выпрямителя11 и по току от трансформаторов 13через выпрямитель 12 поступают навход множительного блока 8 и одновременно в на вход корректора 9 напряжения от выпрямителя 11 и на вход корректора 10 тока от выпрямителя 12. Выходной сигнал множительного блока 8, пропорциональный мощности нагрузки 3, поступает на вход б сумматора б. Выходной сигнал корректора 9 напряжения имеет нелинейную зависимость от напряжения генератора 1(фиг, 2), При превышении напряжениемгенератора 1 уставки по напряжению выходное напряжение корректора 9 напряжения поступает на вход в сумматора б, складывается с входным сигналом от множительного блока 8 и вследствие этого выходной сигнал сумматора б изменяется таким образом, что ток обмотки 2 возбуждения на выходе тиристорного моста 4 уменьшается,вызывая уменьшение напряжения генератора 1Аналогично функционирует корректор 10 тока, выход которого подключен ко входу г сумматора б. Выходной сигнал корректора 10 тока имеет нелинейную зависимость от тока генератора 1 (фиг. 3). Увеличение тока генератора 1 сверх уставки по току вызывает пропорциональное увеличение выходного напряжения корректора 10 тока. Выходное напряжение корректора10 тока, складываясь с выходным напряжением множительного блока 8, изменяют выходной сигнал сумматора б таким образом, что ток обмотки 2 возбуждения на выходе тиристорного усилителя 4 уменьшается, обуславливая уменьшение тока статора генератора 1. Уставки корректора 10 тока и корректора 9 напряжения выбраны таким образом, что первый работает при низких напряжениях и ограничивает ток на допустимом уровне для генератора 1, а второй исключает возможность опасных перенапряжений генератора 1 при малых величинах тока. В диапазоне, где ни ток, ни напряжение не опасны для генератора 1, а их произведение может обеспечить уровень мощности генератора 1, определяемый уставкой0 Формула изобретения Устройство для возбуждения синхронного генератора, работающего на нагрузку переменной величины, например на зарядку конденсаторной батареи, содержащее усилитель, например, тиристорный силовой вход которого подключен к источнику питания переменного тока, выход подключен к обмотке .возбуждения синхронного генератора, а 20 по мощности, стабилизацию мощности производит множительный блок 8. Знаки напряжений выходного сигнала множительного блока 8 на входе б сумматора 6 и сигнала уставки по мощности на входе а от источника постоянного смещения сумматора 6 выбраны так, что выходной сигнал сумматора 6 обеспечивает изменение выходного тока тиристорного усилителя 4, пропорциональное разности мощности уставки и реальной мощности генератора 1,Предлагаемое устройство позволяет защитить синхронный генератор, работающий на нагрузку переменной величины в режиме стабилизации мощности, от опасных перенапряжений и перегрузок по току. управляющие входы подключены к выходусумматора, на один из входов котороговключен выход источника смещения, ана второй вход подключен выход мнох:ительного блока, один из входов которого связан с напряжением нагрузки,а другой - со вторичными обмоткамитрансформаторов тока, первичные обмотки которых включены в цепи нагрузки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности путем,ог"раничения предельного напряжения ипредельного тока генератора, оно снабжено корректорами напряжения и тока,причем на третий вход сумматора включен выход корректора напряжения, входкоторого подключен параллельно первому входу множительного блока, а начетвертый вход сумматора подключен выход корректора тока, вход которогоподключен параллельно второму входумножительного блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 379963, кл. Н 02 Р 9/14, 1969. 2Авторское свидетельство СССР Р 364062, кл. Н 02 Р 9/14, 1969. 3. Авторское свидетельство СССР М 472436, кл. Н 02 Р 9/32, 1972.788330 Составитель К, ФотинаТехред М. Кузьма Корректор Г. Решетни едактор В. Романен Эакаэ 8373/67 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 л Упоп 8 а юнотр,ем ение Рис.2 Тираж 783 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушУсгооРлзФ(7 /7 У УРГФигЯ Подписное комитета СССР открытий кая наб., д, 4