Регулятор тока возбуждения для электромашинного генератора

 

О П И С А Н И Е 1и1 436427

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СоюЗ СОВетских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 18.01.72 (21) 1740342/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.07.74. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 23.12.74 (51) М. Кл. Н 02р 9/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам иааоретений и открытий (53) УДК 621.313.12.024. .07 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. E. Доценко, Е. Я. Бухштабер, Л. М. Астановицкий, Г. В. Михайлов и В. В. Дуров

Новороссийский вагоноремонтный завод (71) Заявитель

ВПТБ (54) РЕГУЛЯТОР ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ

ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАШИННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к регуляторам тока возбуждения для генераторов с аккумуляторной батареей и общей шиной минус, к которой одним концом подключена обмотка возбуждения.

Известны регуляторы тока возбуждения для стабилизации напряжения генераторов постоянного тока, работающие при изменяющейся в широком диапазоне скорости вращения, содержащие в качестве регулирующего элемента тиристор, включенный последовательно с обмоткой возбуждения, и коммутирующий конденсатор,,подключаемый с помощью тиристора.

Недостатком таких регуляторов является опасность неконтролируемого роста напряжения при срыве хотя бы одной коммутации тиристора регулирующего элемента, частичной или полной потере им управляемости.

С целью исключения перенапряжения в случае отказа элементов регулятора и снижения мощности потерь предложенный регулятор снабжен линейным токоограничивающим дросселем, включенным перед тиристором регулирующего элемента, автотрансформатором с двумя согласно последовательно включенными обмотками и дополнительным конденсатором. Коммутирующий тиристор включен последовательно с регулирующим тиристором и параллельно обмотке возбуждения, причем их общая точка соединена с другим концом обмотки возбуждения и общей точкой обмоток автотрансформатора. Противоположный конец одной нз них подключен через дополнитель5 ный конденсатор к катоду параллельно включенного тиристора, а противоположный конец другой обмотки автотрансформатора подключен через коммутирующий конденсатор, шунтированный диодом, к аноду последовательно

10 включенного тиристора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Якорь генератора 1 подключен зажимом минус к шине минус и обмотке 2 возбуждения, 15 которая подключена к шине плюс через предохранитель 3, линейный дроссель 4, диод 5 и последовательный тиристор 6. Обмотка возбуждения шунтируется параллельным тиристором 7 и диодом 8. Последовательно вклю20 ченные тиристоры 6 и 7 шунтированы цепью из последовательно включенных конденсатора 9, обмоток 10 и 11 автотрансформатора и конденсатора 12. Коммутирующий конденсатор 9 шунтирован диодом 13. Нагрузка 14

25 подключена параллельно аккумуляторной батарее 15.

При напряжении ниже номинального тиристор 6 находится во включенном состоянии и подключает обмотку возбуждения к шине

З0 плюс генератора. При снижении частоты вра436427

3 щения или остановке тиристор 6 остается в открытом состоянии за. счет тока от аккумуляторной батареи 15 через контрольную лампочку 16 и дополнительное сопротивление 17.

При увеличении скорости вращения якоря генератора на нем появляется э.д.с., которая вызывает увеличение тока, протекающего через тиристор 6 по обмотке возбуждения, и, таким образом, осуществляется процесс самовозбуждения.

Г1ри росте тока батареи или напряжении генератора выше заданной величины блок управления 18 снимает сигнал с тиристора 6 и включает тиристор 7. Включение тиристора 7 приводит к тому, что конденсатор 12, заряженный до напряжения Ur генератора, оказывается включенным на обмотку 11, причем к началу обмотки приложен плюс конденсатора, вследствие этого на обмотке 10 наводится напряжение U<. к = Г г Ктр где К,р — коэффициент, характеризующий соотношение витков между обмотками 10 и 11 автотрансформатора, которое вызывает в .цепи тиристора 6 конденсатора 9 ток, направленный встречно току, протекающему по тиристору 6, вследствие чего последний выключается.

По тиристору 7 протекает ток перезаряда конденсатора 12 и ток заряда конденсатора

9, который может зарядиться до напряжения, значительно превышающего напряжение генератора. Так как индуктивность обмотки 2 возбуждения велика, то по ней продолжает протекать ток, равный значению тока перед выключением тиристора 6. Поэтому при снижении суммарного тока конденсаторов 9 и 12 до величины меньше тока, протекающего по обмотке возбуждения, происходит выключение тиристора 7, а затем и включение диода

8, шунтирующего обмотку возбуждения, до очередного включения тиристора 6. В дальнейшем при снижении напряжения якоря генератора блок управления включает тиристор 6, что приводит к увеличению тока возбуждения и напряжения генератора, пока контролируемый ток I, генератора или напряжение U генератора не превысят заданное значение и не произойдет новое включение тиристора 7.

Тиристор 7 выполняет в этой схеме несколько функций: коммутирует (выключает) тиристор 6; шунтирует обмотку возбуждения и тем самым исключает возникновение перенапряжения в случае замыкания обмотки воз5

55 буждения на плюс якоря генератора, при выходе из строя тиристора 6 на «пробой» и нарушении контура коммутации, а также в случае аналогичных отказов самого тиристора 7.

Опасным является обрыв цепи управления тиристором 7 или замыкание его управляющего электрода на катод. В этом случае увеличивается напряжение тока и включения аварийного тиристора 7, также шунтирующего обмотку возбуждения от вспомогательной схемы управления 18, не происходит. Включение тиристора 7 приводит к выжиганию предохранителя 3 и отключению обмотки возбуждения от шины плюс генератора.

При пробое тиристора 6 и включении тиристора 7 происходит также перегорание предохранителя 3. Таким образом, тиристором 7 осуществляется как функция регулирования тока возбуждения и стабилизации напряжения генераторов при широком диапазоне изменения скорости вращения, так и функции защиты, вследствие чего дополнительные устройства защиты от перенапряжения не нужны.

Предмет изобретения

Регулятор тока возбуждения для электромашинного генератора с аккумуляторной батареей и общей минусовой шиной, к которой одним концом подключена обмотка возбуждения, содержащий в качестве регулирующего элемента последовательный тиристор и коммутирующий конденсатор, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью исключения перенапряжений в случае отказа элементов регулятора и снижения мощности потерь, регулятор снабжен линейным токоограничивающим дросселем, включенным последовательно в цепь тиристора регулирующего элемента, автотрансформатором с двумя согласно последовательно включенными обмотками, дополнительным конденсатором и коммутирующим тиристором, причем коммутирующий тиристор включен последовательно с тиристором регулирующего элемента и параллельно обмотке возбуждения, а общая точка тиристоров соединена с другим концом обмотки возбуждения и общей точкой обмоток автотрансформатора, противоположный конец одной из которых подключен через дополнительный конденсатор к катоду коммутирующего тиристора, а противоположный конец другой обмотки автотрансформатора подключен через коммутирующий конденсатор, шунтированный диодом, к аноду тиристора регулирующего элемента.

436427

Составитель В. Круглова

Техред Т. Курилко

Редактор Н. Аносова

Корректор В. Кочкарева

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 3440)14 Изд. № 1843 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5