Регулятор возбуждения для электрических машин
Иллюстрации
Реферат
(!! )764088
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Соеетскмк
Соцмалмстмческмк
Реслублмк
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 8.08.78 (21) 2659021/24-07 с присоединением заявки Юя— (23) Приоритет— (51) М. Кл. з
Н 02 P 9/30
Н 02 Р5/40
Государственный комитет
СССР ло делам изобретений и открытий
Опубликовано 15.09.80. Бюллетень № 34 (53) УДК 621.313. . 12.024.07 (088.8) Дата опубликования описания 23.09.80 (72) Автор изобретения
Ю. А. Полевик (i I ) Заяоитель (54) РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ
ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
Юобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для регулирования тока возбуждения в электрических машинах.
Известны регуляторы возбуждения для электрических машин; которые содержат измерительный орган, промежуточный усилитель и выходной транзистор, включенный последовательно в цепь обмотки возбуждения (I ).
Недостатком таких регуляторов является большая мощность, выделяемая в регуляторе из-за плохих фронтов переключения транзистора, и низкая устойчивость.
Известны регуляторы напряжения, в которых для повышения устойчивости введевы демпфирующие устройства, гибкие обратные связи R-С или L- g -С (конденсатор С служит для того, чтобы через цепь обратной связи не проходила постоянная составляющая, т. е. обратная связь действовала бы только в динамических режимах) 12), В этих регуляторах обратная связь берется или с выхода магнитного усилителя, или с выхода обмотки возбуждения и заво- дится на вход модулятора.
Такая обратная связь для объектов регулирования, находящаяся в широком температурном диапазоне, недостаточно эффек тивна, так как постоянная времени обмотки возбуждения изменяется при изменении температуры, а в системе регулятор-обмотка возбуждения ее значение превалирует над значением постоянной времени регулятора.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является регулятор возбуж. дения для электрических машин, содержа10 щий последовательно соединенные между собой измерительный орган, модулятор ширины импульсов и выходной транзистор с токовой трансформаторной положительной обратной связью, включенный последовательной в цепь обмотки возбуждения электрической машины 13).
Недостатком этого регулятора является низкая устойчивость, что снижает надежность регулятора и точность регулирования.
Цель изобретения — повышение надежности и точности регулирования, Это достигается тем, что в предлагаемый регулятор введены дополнительная обмотка токового трансформатора, выпрямитель, резистор и последовательная RC-цепь, при764088
4 чем дополнительная обмотка через выпрямитель подключена к резистору, а между. плюсом выпрямителя и входом модулятора иирины импульсов включена указанная
RC-цепь.
На чертеже представлена принципиаль ная -электрическая схема регулятора.
Регулятор состоит из измерительного органа 1. подключенного к входу модулятора 2 ширины импульсов, которыи управляет выходным транзистором 3, в коллектор которого включена обмотка 4 токового трансформатора положительной обратной связи, базовая обмотка 5 которого подключена своим началом к базе транзистора 3. В цепь
"эмйттера трайэистора 3 включена обмотка возбуждения 6 электрической машины, Для эапирайия транзистора 3 служит система эапирания ?. Обмотка 8 размагничивания токового трансформатора включена в цепь диода 9, шунтирующего обмотку возбуждения 6. Дополнительная обмотка 10 расположена на том же токовом трансформаторе, что и обмотки 4, 5 и 8. К выходу обмотки 10 подключена RC-цепочка 11 через диод 12, "- "к выходу которого подключено сопротивлеННе I3. Диод 14 включен между концом базовой обмотки 5 и эмиттером транзистора 3.
Регулятор работает следующим образом.
При уменьшении входного напряжения сигнал с измерительного органа 1 поступает иа модулятор ширины импульсов (магнитный усилитель) 2, магнитный усилитель насыщается и ток поступает в базу транзистора 3.
Транзистор 3 приоткрывается и на коллекторной обмотке 4 токового трансформатора наводится ЭДС, которая, трансформируясь в базовую обмотку 5, насыщает транзистор, и на обмотке возбуждения 6 — вйделяется напряжение питания, так как ток возбуждения увеличивается, а значит и напряжение возвращается к исходному состоянию. При подаче тактового импульса от системы запнрания 7 транзистор 3 запирается, на обмотке возбуждения возникает
ЭДС самоиндукции, которая размагничивает токовый трансформатор за счет обмотки 8 размагничивания, а ток возбуждения замыкается через шунтирующий диод 9. То. ковый трансформатор тем самым подготов-. лен для следующего такта. Так происходит до тех йор, "пока найряжение не станбвится равным заданной величине. При увеличении йапряженйя"процесс происходит идентично, но при этом запирается транзистор 3. Прн возникновении автоколебаний сигнал с дополнительной обмотки 10 токового трансформатора, -выделяясь на сопротивление 13 в противофазе, через RC-цепочку ll поступает на вход модулятора 2 и успокаивает систему регулирования.
При статическом режиме из-за наличия
RC-цепочки 11 ток в измерительный орган не поступает. Величина напряжения на базовой обмотке токового трансформатора при открытом состоянии транзистора 3 определяется суммой падений напряжений на диоде 12 и переходе эмнттер-база транзистора 3
Uwg = Uo + Us -бтра, to где U — напряжение на базовой обмотке;
Ов„— падение напряжения в диоде;
U <, — падение напряжения в переходе эмнттер-база.
При понижении температуры напряжение на базовой обмотке 5 возрастает, так как увеличивается Uy + U> 6„,, поэтому и напряжение на дополнительной обмотке 10 также возрастает, что, в свою очередь, резко усиливает действие отрицательной гибкой связи при пониженных температурах, что очень важно, так как постоянная времени обмотки возбуждения возрастает при минусовых температурах. При повышенных температурах действие гибкой отрицательной связи ослабевает, так как уменьшается напряжение на дополнительной обмотке 10, н переходный процесс проходит без перерегулирования.
Формцла изобретения
Регулятор возбуждения для электрических машин, содержащий последовательно соединенные между собой измерительный орган, модулятор ширины импульсов н выЗУ ходной транзистор с токовой трансформаторной .положительной обратной связью, включенный последовательно в цепь обмотки возбуждения электрической машины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования, введены дополнительная обмотка токового трансформатора, выпрямитель, резистор и последовательная RC-цепь, причем дополнительная обмотка через выпрямитель подключена к резистору, а между плюем выпрямителя и входом модулятора ширины импульсов включена укаэанная RC-цепь.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 379042, кл. Н 02 Р9/30,,1970.
2. Бунаков В. Л. и др. Полупроводниковые регуляторы напряжения и частоты электрических машин. М., «Энергия», 1966, с. !03.
3. Авторское свидетельство СССР № 322843, кл. Н 02 P 9/14, 1970.
?64088 Составитель А. Лебедев
Редактор Е. Яковчнк Техреду К. Шуфрнч Корректор М. Ленчик
Заказ 6299/48 Тираж 783 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий
I l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4