Устройство для автоматического регулирования напряжения многофазного синхронного генератора

 

Класс 21с, 63

PJo 51 6 У, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ KONHCGAPHATOM ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

3арегисгнрироеано е Государственном бюро последующей рееистрации изобретений при Госпламе СССР

А. А. Глебович

Устройство для автоматического регулировани, напряжения многофааного синхронного генератора. ..Л .."..";

Заявлено 27 октября 1933 года за М 179150.

Онублнковано 31 августа 1937 года.

Предметом настоящего авторского свидетельства является устройство для автоматического регулирования напряжения многофазного синхронного генератора, у которого цепь обмотки возбуждения питается от сети переменного тока через ионные выпрямители с управляющими сетками. В предлагаемом устройстве, с целью регулурования силы тока возбуждения в зависимости от угла 0 между осью ротора (индуктора) и осью сумма рного магнитного потока генератора, в цепи сеток, согласно изобретению, включен коммутатор, приводимый во вращение от регулируемой машины и имеющий контакты, расположенные

2-. со сдвигом на угол —, где m — число фаз генератора; вследствие этого при всяком изменении нагрузки, вызывающем изменение угла 9 будет автоматически изменяться момент зажигания вентилей и соответственно изменяться ток возбуждения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, изображающим принципиальную электрическую схему предлагаемого устройства.

На чертеже обозначено: 1 — синхронный генератор трехфазного тока, 2 — обмотка возбуждения его, 3 — ком мутатор, состоящий из четырех колец„ соединенных с общим валом генератора непосредственно или при помощи. редуктора (в зависимости от числа полюсов), 4 — тиратроны или ртутный выпрямитель с сеточным управлением, 5 — аккумуляторные батареи с ограничивающими сопротивлениями, подающие отрицательный потенциал на сетки (и служащие для запирания тиратронов), 6 — батарея, подающая положительный потенциал на сетки, в зависимости от положения коммутатора 3> 7 — сопротивление, ограничивающее ток короткого замыкания батарей, 8 — сопротивления, ограничивающие сеточный ток.

На чертеже кольца коммутатора показаны в развернутом виде; как видно из чертежа, три из четырех колец по окружности состоят из двух пластин, одна из которых (показанная черным) — из проводящего ток материала и имеет протяженность в треть окружности кольца, т. е. занимает 120 „ белой показана непроводящая ток пластина, занимающая остальную часть окружности кольца. Все токопроводящие пластины соединены электрически с четвертым контактным кольцом. Само собой разумеется, что .для генератора с иным числом фаз число колец и размеры пластин должны быть соответственно изменены.

Принцип действия устройства заключается в следующеи. Обмотка 2 возбуждения питается выпрямленным током через ртутные выпрямители (см. подобные схемы ETZ 1933 г. № 51, статья

N6hr и ETZ 1935 г., № 30, статья Harz).

Положительный потенциал подается на сетку известным и зарекомендовавшим себя способом при помощи замыкания батарей через ограничительное сопротивление. Управление потенциалои сеток производит коммутатор 3. С увеличением нагрузки напряжение падает и одновременно с этим увеличивается угол 0.

Под углом 0 разумеется угол между осью ротора (индуктора) и осью суммарного магнитного потока синхронного генератора, или, что то же самое, угол 0 есть угол между векторами Е, и Ц (где Ео — электродвижущая сила при холостом ходе синхронного генератора, а Ц вЂ” напряжение на зажимах генератора) в векторной диаграмме.

Изменение угла 0 используется для изменения момента подачи потенциала на сетки. При увеличении угла вспышка отдельных анодов происходит раньше, в результате чего увеличивается ток возбуждения, и таким образом, напряжение генератора остается постоянныи или почти постоянным. При уменьшении нагрузки угол 0 уменьшается; это вызывает увеличение отсечки при помощи коммутатора 3, что, в свою очередь, уменьшает ток возбуждения генератора и, соответственно, удерживает напряжение на зажимах почти постоянным.

Предлагаемое устройство может найти применение на небольших электрических станциях сельскохозяйственного, коммунального или железнодорожного назначения. Это устройство может быть использовано также для синхронных компенсаторов и других подобных установок. Коммутатор может играть роль распределителя реактивного тока между параллельно работающими синхронными генераторами.

Основное достоинство предлагаемого .устройства заключается в том, что возбудитель в виде машины постоянного тока, а также специальные, дорогостоящие автоматические регуляторы напряжения (ВВС, Тирилль и др.) устраняются, что особенно ценно в небольших электрических установках, значительно удешевляя их.

При этом уменьшаются затраты активного материала (иедь, железо). При современном развитии вакуумной техники все устройство в целом получается простым и надежным.

Одновременно с достоинствами, в предлагаемом устройстве можно усмотреть также и недостатки. К таковым относятся: необходимость иметь наименьшее число полюсов, чтобы получить максимальное пространственное смещение пластин коммутатора 3 для управления сетками (в дальнейшем, по всей вероятности, это можно будет устранить), и колебания тока возбуждения, вызываемые колебанием угла 0 (качанием синхронных машин) при внезапном изменении нагрузки, что может особенно проявляться при параллельной работе, Предмет изобретения.

Устройство для автоматического регулирования напряжения многофазного синхронного генератора, у которого цепь обмотки возбуждения питается от сети переменного тока через ионные выпрямители с управляющими сетками, отличающееся тем, что, с целью регулирования силы тока возбуждения в зависимости от угла 0 между осью ротора (индуктора) и осью суммарного магнитного потока генератора, в цепи сеток включен коммутатор 3, приводимый во вращение от регулируемой машины и имеющий контакты, расположенные со сдвигом

2-,. на угол —, где т — число фаз генератора, с тем, чтобы при изменении нагрузки, вызывающем изменение угла 0, изменялся момент зажигания вентилей и соответственно изменялся ток возбуждения.