Тиристорный регулятор напряжения генератора

/ Государственный комитетСССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 23,1282, Бюллетень Ио 47 53) УДК 621. 316,722 г 621.313.322(088.8) Дата опубликования описания 23. 12,82(72) Авторы изобретения И.А.Эолотарев Ленинградское ордена Октябрьской Рев "высюее инженерное морское училище нм.адм.С.О.Макарова.(54) ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к регулированию напряжения судовых синхронных трехфаэных генераторов и может быть использовано для регулирования напря. жения генераторов с элвктромащинным возбудителем.Известен регулятор напряжения синхронного генератора, в котором в качестве регулирующего органа выбран трехфазный полууправлявмый тнристорный мост с дополнительным тиритором 1,Недостатком этого регулятора является конструктивная сложность н необходимость большой мощности регулирования 1Известен также другой регулятор напряжения, который содержит измерительный орган, блок управления тиристорами, в котором в качестве источника питания обмотки воэбуждения возбудителя используют трансформато-; ры тока с выпрямителем; последовательно ссединенные с управляемым двухполупериодным выйрямителем подклю ченного к трансформатору напряжения. Вход нэмерительного устройства и блок управления регулирующими тиристорами подключен на статорные выводы генератора, а вго выход на вход З 0 управления тирнсторами, катоды которых подсоединены к обмотке возбуждения возбудителя 2).К недостаткам этой систем следу ет отнести относительную сложность схемного решения.Наиболее блнзкнм техническим решением является тнрнсторный регулятор напряжения генератора, содержащнй силовой возбудитель с обмоткой возбуждения, измерительный блок, соединенный с блоком управления, подключенным к регулирующему блоку, выполненному в виде тнрнстора, подключенного анодом через резистор блока коммутации и диодный мост к трансформатору и включающему коммутирующий конденсатор, блок коммутации, соединенный с регулнрующям блоком, тиристор диоды и резисторы 3. Однако известной схеме присущи недостатки, связанные с необходн" мостью эавьхаать емкость коммутирующего конденсатора, чтобы она к моменту эапирания регулирующего тнрнстора не успела разрядиться на обмотку возбуждения и имела остаточный заряд, достаточный для обеспечения эапирания тнристора..согабаритных показателей.Поставленная цель достигаетсятем, что в тиристорном регуляторенапряжения блок коммутации выполнен"в виде двухкаскадного .транзисторного усилителя, коллектор выходноготранзистора которого через разделительный диод подключен к управляющему электроду коммутирующего тиристора,анод этого тиристора соединен с коммутирующим конденсатором, катод - собщей точкой катода регулирующеготиристора и обмотки возбуждения,эмиттеры транзисторного усилителяобъединены и включены в общую точкукатодов диодного моста и резистораблока, коммутации, база входноготранзистора усилителя через стабилитрон и другой резистор соединена собмоткой возбуждения, с общей точкойанодов диодного моста и с коммутирую Ощим конденсатором регулирующего блока,который через зарядный резистор идругой разделительный диод соединен.с катодом блокирующего диода, подключенного параллельно обмотке воэбуждения.На чертеже представлен регуляторнапряжения генератора с возбудителем.Регулятор напряжений содержит измерительный блок, выполненный на 30трехфаэном трансформаторе 1, трехфаэйом выпрямителе 2 с емкостным Фильтром 3 и,задающим стабилитроном 4.Блок управления состоит из транзисторов 5 и 6, резистора 7 цепи 35управления регулирующим тиристором,резистора 8 смещения, резистора 9цепи задающего стабилитрона,Регулирующий блок содержит тиристор 10, подключающий питание обмотки 4 О11 возбуждения возбудителя 12, блокированный диодом 13 с параллельноподключенным коммутирующим конденсатором 14, ограничительным резистором15 и разделительным диодом 16, ксогласующему трансформатору 17 с диодным мостом 18. Блок коммутации регулирующего тиристора состоит изкоммутирующего тиристора 19, двухкаскадного транзисторного усилителя,выполненного на двух транзисторах 5020 и 21, стабилитрона 22 с резистором 23, разрядным резистором 24 ирезистором 25 смещения усилителя,резистора 26, разделительного диода27.Регулятор напряжения основан напринципе отклонения регулируемой величины импульсного действия. Регули.руемое напряжение понижается транс"форматором 1, выпрямляется диодами бо2, частично фильтруется емкостью 3,а ошибка рассогласования, выявленнаястабилитроном 4, поступает на входдвухкаскадного транзисторного усилителя 5, 6Когда измеренное напряже 65 ние превышает заданное напряжение стабилитрона, то транзистор 5 отпирается и запирает транзистор б, который снимает сигнал управления тиристором 10, подключающим питание обмотки 11 возбуждения возбудителя 12, блокированной диодом 13 и коммутирующим конденсатором 14 с резистором 15 и разделительным диодом 16.Конденсатор 14 и резистор 15 с разделительным диодом 16 предназначены для зарядки емкости и более надежного запирания регулирующего тиристора 10. Отключенная обмотка 11 возбуждения возбудителя 12 благодаря ,ЭДС самоиндукции замыкается через Ьпокирующий диод 13 и постоянной времени образовавшегося контура,магнитныйпоток и регулируемое напряжение снижается до значения, когда запирается стабилитрон 4 и транзистор 5, но отпирается транзистор 6 и поступает сигнал управления на регулирующий тиристор 10. Обмотка 11 возбуждения получает питание от выпрямителя 18, заряжается конденсатор 14. Таким образом начинает нарастать магнитный поток и регулируемое напряжение до состояния пробоя стабилитрона 4 и цикл регулирования повторяется с частотой, определяемой пульсацией выпрямителя 18 и режимом нагрузки генератора, а частота поступления управляющих сигналов определяется измерительным мостом 2. Для обеспечения четкого запирания регулирующего тиристора 10 служит коммутирующий тиристор 19, управляемый двухкаскадным транзисторным усилителем 20, 21, в зависимости от заданного значения напряжения стабилитрона 22, включенного на напряжение диодного моста 18, Блок коммутации настраивается таким образом, что пороговое значение напряжения стабилитрона 22 определяет с запасом время, необходимое для запирания регулирующего тиристора, предварительно заряженным конденсатором при включенном состоянии регулирующего тиристора, Так как выпрям" ленное напряжение диодного моста носит синусоидальный характер, то в цепь конденсатора включен разделительный диод 16, исключающий разряд конденсатора на обмотку возбуждения до момента срабатывания стабилитрона 22Резистор 15 ограничивает величину зарядного тока конденсатора 14. Когда выпрямленное напряжение. питания моста 18 снижается до значения запирания стабилитрона 22, запирается и транзистор 20. Тем самым подается сигнал на вход транзистора 21, который отпирается иподает сигнал на управляющий электрод тиристора 19 через разделительный диод 27, Таким образом отпйрается тиристор 19 и образуется контур для разрядного токачерез тиристор 19 и тиристор 10, транзистор 21, резистор 24, Резистор 26 создает необходимое падение напряжения для управления тиристором 19.В результате разряда емкости .через укаэанный контур четко запирается регулирУющий тиристор. Причем для этого требуется минимальная величина емкости и резистор 24 включается лишь в момент гашения регулирующего тирис" тора, 0Формула изобретенияТиристорный регулятор напряжения 15 генератора, содержащий силовой возбудитель с обмоткой возбуждения, измерительный блок соединенный с блоком правления, подключенным к регулируюему блоку, выполненному в,виде"ти- ;щстора, подключенного анодом через резистор блока коммутации и диодный мост к трансформатору, и включающему коьяУгирующий конденсатор, блок коммутации, соединенный с регулирующим блоком, тиристор, диоды и резисторы, о т л и ч а ю щ и й с я темчто, .с целью снижения маосогабаритных пока:зателей, блок коммутации выполнен в виде двухкаскадного транзисторного усилителя, коллектор выходного травзистора которого через разделитель"ный диод подключен к управляющемуэлектроду коммутирующего тиристора,анод этого тиристора соединен с коммутирующим конденсатором, катод - собщей точкой катода регулирующеготиристора и обмотки возбуждения, эмиттеры транзисторного усилителя объединены И включены в общую точку катодов диодного моста и реэиотора блокакоммутации, база входного транзистора усилителя через отабилитрон и дру:.гой резистор соединена с обмоткойвозбуждения, с общей точкой анодов:,диодного моста и с коммутирующимконденсатором регулирующего блока,который через зарядный резистор идругой разделительный диод соединенс катодом блокирующего диода, под"ключенного параллельно обмотке воз-,буждения. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 448564, кл. Н 02 Р 9/30, 1972.2. Патент США 9 3899731,кл. 322-25, 1975.3. Авторское свидетельство СССРВ 734866, кл. Н 02 Р 9/30, 1977.аказ Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная 951/71 Тираж 721 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушс оми ткр кая Подписноеа СССРЙб, д,4/5