Регулятор напряжения для электрических машин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>i 951623

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 1" 884067 (51)М. Кл. (22)Заявлено 05. 09. 80 (21) 2990205/24-07 г с присоединением заявки РЙ

Н 02 P 9/30

Ртоударотееиный комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15. 08. 82 ° Бюллетднь № 30

Дата опубликования описания 15. 08. 82 (53) УЙК621 ° 316. . 722 (088. 8) оо делам изобретений и открытий

А. И. Соколов, Е. С. Подколодный и Ю. А. Свешников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления током возбу>ндения электрических машин.

По основному авт. св. N 884067

5 известен регулятор напря>нения для электрических машин, содержащий .управляемые ключи, соединенные по мостовой схеме, в диагональ моста которых включена обмотка возбуждения электрической машины, дополнительные управляемые ключи, соединенные встречно-параллельно между собой и подключенные параллельно обмотке возбуждения электрической машины, и схему управления ключами, причем управляющие входы дополнительных управляемых ключей соединены со схемой управления ключами (11.

Основным недостатком известного регулятора напряжения для электрических машин является невысокое ка" чество регулирования из-за повышенных пульсаций выходного напряжения.

Цель изобретения - повышение качества регулирования путем снижения пульсаций выходного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор напряжения для электрических машни дополнительно введены датчики тока и логические элементы ЗАПРЕТ по числу дополнительных управляемых ключей, при этом вход каждого датчика тока соединен последовательно с соответствующим до" полнительным управляемым ключом, а выход датчика тока — с инвертирующим входом соответствующего элемента

ЗАПРЕТ, выход и неинвертирующий вход которого подключены к блоку управления ключами.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого регулятора напряжения для электрических машин; на фиг. 2 " пример соединения элементов

ЗАПРЕТ с элементами регулятора.

3 9516

Регулятор напряжения содержит управляемые ключи 1-4, соединенные по мостовой схеме,в диагональ которых включена обмотка возбуждения 5 электрической машины б. Дополнительные управляемые ключи 7 и 8 соединены встречно-параллельно между собой и подключены параллельно обмотке возбуждения 5 электрической машины б.

Датчик 9 тока соединен с инвертирующим входом элемента ЗАПРЕТ 10 и под1 ключен последовательно с дополнитель ным управляемым ключом 7. Датчик 11 тока соединен с инвертирующим входом элемента ЗАПРЕТ 12 и подключен пос- 15 ледовательно с дополнительным управляемым ключом 8. Выход И неинвертирующий вход элементов ЗАПРЕТ 10 и 12„ входы дополнительных управляемых ключей 7 и 8 и управляемых ключей ро

1-4 подключены к блоку 13 управления ключами. Дополнительные управляемые ключи 7 и 8 могут быть выполнены в виде соответствующим образом соединенных тиристоров, транзис- 2s торов, оптронов и т.д. Датчики тока могут быть выполнены в виде трансформаторов, оптронов и т. д.

На фиг. 2 представлена блок-схема - пример подключения элементов

ЗАПРЕТ 10 и 12 к блоку 13 управления ключами, состоящему из двух частей : измерительной части 14 и узла

15 согласования. Вход измерительной части 14 подключен к электрической машине б, выход - к неинвертирующим входам элементов ЗАПРЕТ 10 и 12.

Вход узла 15 согласования подключен к выходу схем 3NlPET 10 и 12, выходк ключам 1-4; 7 и 8..

Реверсирование тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины б производят попаряым включением управляемых ключей 1,2 и 3,4.

Регулятор напряжения работает сле- 4 дующим образом.

При подаче с блошка 13 управления ключами сигнала на управляемые ключи 1 и 2 в обмотке возбуждения 5 электрической машины б возникает ток, 5" протекающий по цепи : блок 13 управления ключами, управляемый ключ

1, обмотка возбуждения 5 электрической машины б, управляемый ключ 2, блок 13 управления ключами.

Реверсирование тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 проводят переводом управляемых клю23 чей 1 и 2 в закрытое состояние. В момент отключения управляемых ключей 1 и 2 скорость спада тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 велика и в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 индуцируется большая по величине ЭДС самоиндукции, включается дополнительный управляемый ключ 7 и последовательно включенный с ним датчик 9, подключенные параллельно oGмотке возбуждения 5 электрической машины 6, вследствие чего скорость спада тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 уменьшается, т.е. уменьшается ЭДС самоиндукции.

При протекании тока ЭДС самоиндукции через датчик 9 на инвертирующем входе элемента ЗАПРЕТ l0 появляется входной сигнал. Подается сигнал на неинвертирующий вход элемента ЗАПРЕТ 10 для отключения дополнительного управляемого ключа 7 и на открытие управляемых ключей 3 и 4.

Наличие входного сигнала на инверти,рующем входе элемента ЗАПРЕТ 10, несмотря на наличие входного сигнала на неинвертирующем входе элемента

ЗАПРЕТ 10, приводит к отсутствию сигнала на выходе элемента ЗАПРЕТ 10, что запрещает отключение дополнительного управляемого ключа 7 и открытие управляемых ключей 3 и 4. После окончания протекания тока ЭДС само- индукции сигнал на инвертирующем входе элемента ЗАПРЕТ 10 отсутствует, а на его выходе появляется сигнал.

Происходит отключение дополнительного управляемого ключа 7 и открытие уп; равляемых. ключей 3 и 4. В обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 протекает ток по цепи:блок управления ключами, управляемый ключ

3, обмотка возбуждения 5 электрической машины 6, управляемый ключ 4, блок 13 управления ключами. !

Следующее реверсирование тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 проводят переводом управляемых ключей 3 и 4 в закрытое состояние. В момент отключения управляемых ключей 3 и 4 скорость спада тока в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 велика и в обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 индуцируется большая по величине ЭДС самоиндукции, включается дополнительный управляемый ключ 8. ЭДС

5 951 самоийдукции замыкается через дополнительный управляемый ключ 8 и последовательно включенный с ним датчик

11 тока, подключенные параллельно обмотке возбуждения 5 электрической машины 6, вследствие чего скорость спада тока в обмотке возбуждения электрической машины 6 уменьшается, т.е. уменьшается ЭДС самоиндукции.

При протекании тока ЭДС самоиндукции 10 через датчик 11 тока на инвертирующем входе элемента ЗАПРЕТ появляется входной сигнал. Подается сигнал на неинвертирующий вход элемента

ЗАПРЕТ 12 для отключения дополнитель- 15 ного управляемого ключа 8 и на открытие управляемых ключ и 1 и 2. Наличие входного сигнала на инвертирующем входе элемента ЗАПРЕТ !2, несмотря на наличие входного сигнала на не- 2о инвертирующем входе, приводит к отсутствию сигнала на выходе элемента ЗАПРЕТ 12, что запрещает отключение дополнительного управляемого ключа 8 и открытие управляемых клю- г5 чей 1 и 2. После окончания протекания тока ЭДС самоиндукции сигнал на инвертирующем входе элемента ЗАПРЕТ 12 отсутствует, а на его выходе появляется сигнал. Происходит отключение 5в

1дополнительного управляемого ключа 8 и открытие управляемых ключей 1 и 2.

В обмотке возбуждения 5 электрической машины 6 протекает ток по

>цепи : блок 13 управления ключами, управляемый ключ 1, обмотка возбуждения 5 электрической машины 6, управляемый ключ 2, блок 13 управления ключами. Последующее реверсирование тока в обмотке возбуждения 5 элект- 40 рической машины 6 проходит аналогично.

Включение дополнительного управляемого ключа 7 можно производить до отключения управляемых ключей 1 и 2, в момент их отключения и после отключения управляемых ключей 1 и 2. Это определяется свойствами (быстродействием и т. д.) дополнительного управляемого ключа 7 и управляемых ключей 1 и 2. Включение дополнитель. ного управляемого ключа 8 аналогично включению дополнительного управляемого ключа 7.

Таким образом, введение обратной

55 связи, состоящей из датчиков и элементов ЗАПРЕТ, позволяет повысить ка623 6 чество регулирования путем снижения пульсаций выходного напряжения, причем значение ЭДС самоиндукции зависит от значений протекающего тока в обмотке возбуждения электрической машины и определяется нагрузкой элект. рической машины. При эксплуатации происходит изменение нагрузки электрической машины а значит и изменение тока в обмотке возбуждения элек-.рической машины. В известном регуляторе устанавливается постоянная выдержка времени для включения управляемых ключей 1 и 2 или 3 и 4, определяемая при максимальном протекании тока в обмотке возбуждения электрической машины. Наличие обратной связи позволяет исключить постоянную выдержку времени и автоматически определить точно момент включения управляемых ключей 1 и 2 или 3 и 4 сразу после. окончания протекания тока ЭДС само-, индукции, что и снижает пульсации выходного напряжения.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в регуляторах напряжения, работающих с генераторами, выполненными с многоканальными системами возбуждения, а также с генера" торами комбинированного возбуждения.

Особенно эффективно применение предлагаемого устройства в регуляторах напряжения, рассчитанных на большие токи регулирования.

Формула изобретения

Регулятор напряжения для электрических машин по авт. св V 884067, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью повышения качества регулирования путем снижения пульсаций выходного напряжения, в него дополнительно введены датчики тока и логи,ческие элементы ЗАПРЕТ по числу дополнительных управляемых ключей, причем вход каждого датчика тока соединен последовательно с соответствующим дополнительным управляемым ключом, а выход датчика тока - с инвертирующим входом соответствующего элемента

ЗАПРЕТ, выход и неинвертирующий вход которого подключены к блоку управления ключами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 884067, кл. H 02 Р 9/30, 1979.

951623

Рн.1

Составитель А. Лебедев

Редактор И. Келемеш Техред T.Èàòo÷êà Корректор Е. Рошко Заказ 5968/71 Т ираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филип П11П"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,