Устройство для регулирования возбуждения электрических машин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

237959

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М—

Кл. 21с, 64/50

21d -, 6/01

Заявлено 28 т !!.1967 (№ !175721/24-7) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Опубликовано 20.II.1969. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 18Л 11.1969

МПК H 02p

Н 021 х ДК 621 313 073(088 8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ю. А. Полевик и P. Г. Гаспаров

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗ БУхКДЕН ИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Известные устройства для регулирования возбу>кдсния электрических машин, содержащие .двухполу.периодный магнитный усилитель с самонасыщением и силовым дросселем, измерительный орган и источник питания, требуют двух сердечников, рассчитанных на половину полной мощности каждый, а также диодов, шунтирующих выход магнитного усилителя, так как стабильная работа магнитного усилителя на активно-индуктивную .нагрузку невозможна из-за экстратоков управления.

Кроме того, мощные магнитные усилители довольно инерционны, что ухудшает динамические характеристики регуляторов.

Применение быстродействующих магнитных усилителей во многих случаях лимитировано тем, что QHH имеют коэффициент усиления по напряжению равный единице, что требует установки каких-либо активных элементов (транзисторов и т. д.) для.получения больших коэффициентов усиления регулятора.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в магнитный усилитель введен дополнительный маломощный дроссель, .перемагничивающий силовой дроссель, рабочая обмотка которого через диод и балластное сопротивление подключена к источнику питания. Управляющие обмотки силового и вспоМогательного дросселей включены между собой последовательно и подключены к выходу измерительного органа.

Это уменьшает габариты, повышает коэффициент усиления и улучшает динамику устройства.

На чертеже представлена принципиальная эле1хтрпческая схема предложенного устроиства.

Предлагаемая схема регулятора позволяет

1о сбоптись одним дросселем 4рь рассчитанным на полную мощность, .кроме того, она .не требует шунтпрующего диода и имеет повышенное быстродействпc. Однако в схему вводится вспомогательный небольшой дроссель Дрз, который через вспомогательный маломощный вснтиль Ь, и îà I;Iàñòíoå сспротивление ххо подкгиочен к тому жс источнику питания (в данном случае подключение произведено через трансформатор Тр,), с целью пониже20 ния напряжения питания вспомогательного дросселя, но можно осуществить и непосредственное включение этой .цепочки на напряжение питания.

Управляемый выпрямитель, образованный

25 дросселем Др1 и вентилями В2 и Вз, работает следующим образом (если zL„., )) R.... что обычно реализуется B электрических машинах), Если сердечник дросселя р полностью иа. сыщен, то cxpìà работает, как обычный двух237959 голупериодный выпрямитель со средней точкой, и на иагрузгке выделяется двухполупериодное выпрямленпе напряжения, и ток в нагрузке определяется равенством пит. ор +max

Ie,в ср тэх — — ° (1)

Roe = о в

В том случае, если сердечник дросселя Dpi по.ностью размагничен, в управляющий полупсрпод состояние . :рдечника не сказывается иа выходе схемы, -ак как вентиль Во закрыт напряжением обратной полярности, а на нагрузке выделяется напряжение питания через открытый вентиль В2. Г!осле изменения полярности питающего напряжения вентиль Вв вскрывается, однако через него протекает только ток холостого хода дросселя Дрь сердечник которого под действием напряжения питания начинает перемагничиваться. В том случае, если о>|.о,, )) Л... ток в обмотке возбу>кдеиия (О.В) должен сохраняться практически постоянным, поэтому при э. д. с. самоиндукции

О.B он замыкается через вентиль В2, который также остается открытым. Если дроссель не

:-насыщается, то напряжение,на О.В будет знакоперемснным, причем постоянная составляющая тока в ней определяется из выражения тГпвоэ оэах

)o.в cp max (2) о. в

Если магнитное состояние сердечника измепять от полностью насыщенного до полностью размагниченного, то можно изменять средний ток в О.В от величины, определяемой выражением (1) до величины, определяемой выражешгсм (2) с кратностью, равной

4/Х аэх о.в (3)

Дроссель Др1 размагничивается за счет выходного сигнала измерительното органа при совместной работе дросселей Др1 и Др2. Дрос.ели (pi и Др2 подключены к питанию через диоды таким образом, что при управляющем полупериоде одного дросселя у другого имеет место рабочий полупериод. Если полярность . итающего напря>кения такова, что вентиль

В,, открыт,;ü В закрыт, т. е. имеет место управляющий полу период для дросселя

Д)>. .и рабочий для дросселя Дрь напряжение питания прикладывается IK Wpi и начинает иамагничивать сердсчш1к дросселя !pi. Это напря>кение трансформируется в обмотку управления Г „и через выход измерительного органа (О.О) прикладывается к обмотке Ж у2, размагни;пвая дроссель Др2. Для стабильной работы МУ необходимо равенство изменения ипдукций в сердечниках дросселей Др1 и Др2, т. е. должно быть осуществлено равенство

1 1 1 2

1 у2 1

10 где Si u Sq — соответственно сечения железа ссрдс-шиков дросселей Др1 и Др2.

В этсм случае в установившемся режисме изменение индукции в сердечниках дросселей

Др и Др2 будут равны, т. е. схема будет рабозагь, как обычный двухполупериодный магнитзый усилитель с самонасыщением, а работа регулятора осуществляется обычным образом — отклîícíèå выходной величины приводит к изменению вы.,одного сигнала измерительного органа, соответственно в магнитном состоянии серде-шика дросселя Дрь а следовательно, к изменению тока в обмотке возбуждения, приводящего к возвращению выходной величины к заданному значению.

Дроссель Др2 скужит только для перемагничивания дросселя Дрi, т. е. выходная мощность этого дросселя определяется фактически током холостого хода дросселя i7pi. Поэтому размеры и вес дросселя Др2 могут быть выбраны минимальны ми. В то же время дросссль Дрь который рассчитывается на полную мощность О.В, имеет габариты меньше, чем суммарный габарит двух дросселей, рассчитанных каждый на полови иную мощность.

Г1рсдмет изобретсния

Устройство для регулирования возбуждения электрических машин, содержащее двухполупериодный магнитный усилитель с самонасы40 щенном и силовым дросселем, измерительный орган и пс;о-1ник питания, отличи>ощееся тем, что, с целью уменьшения габаритов, повышения коэфф, цис: fa усиления и улучшения динамики, в ма; нитный усилитель введен дополни45 тельный маломощный дросссль, осуществляющий псремагничивание с гловоrо дросселя, рабочая обмотка которого через диод и балластное сопротивление подк>почена к источнику питания, причем управляющие обмотки силовсго и вспомсгательного дросселей включены между собой последовательно и подключены к выходу измерительного органа.

237959

С3

Составитель В. Пилипенко

Техред Т. П. Курилко Корректор 3. И. Чванкина

Редактор Э. Рубан

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1461!10 Тираж 480 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета Iio делам изобретений и QTKDbII прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4