DE2630810A1 - Automatic voltage regulator for AC generator - has air gap transformer to whose secondary are connected adjustable phase shifting elements - Google Patents

Automatic voltage regulator for AC generator - has air gap transformer to whose secondary are connected adjustable phase shifting elements

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field

Abstract

The automatic voltage regulator (5) has a generator voltage proportional input and a current related input. The latter is transmitted through an air gap, transformer (2). The secondary winding (2b) of this transformer is connected to an adjustable phase shifting network (3, 4) before being added to the regulator input. The use of an air gap transformer gives a practically linear relationship between primary and secondary current. The phase shift network, typically a capacitor (4) and a variable resistor (3) permits alteration of the generator voltage to current relationship of the regulator input, thereby allowing optimum adjustment for the effects of power factor variation on generator terminal voltage.

Description

Spannungsregeleinrichtung für einen GeneratorVoltage regulating device for a generator

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannungsregeleinrichtung für einen Generator, bei der zur Beeinflussung des Generatorerregerkreises ein Spannungsregler vorgesehen ist, an dessen Istwertkreis eine det Generatorspannung proportionale Spannung anliegt und mittels eines im Istwertkreis angeordneten, an die Sekundärseite eines primärseitig im Lastkreis des Generators liegenden Wandlers angeschlossenen Bauelementes eine dem Generatorstrom proportionale Größe in den Istwertkreis eingekoppelt ist.The invention relates to a voltage regulating device for a generator in which a voltage regulator is used to influence the generator excitation circuit is provided, a det generator voltage proportional to the actual value circuit Voltage is applied and by means of an arranged in the actual value circuit, to the secondary side a converter located on the primary side in the load circuit of the generator Component a variable proportional to the generator current is coupled into the actual value circuit is.

Eine solche Spannungsregeleinrichtung ist durch das DT-GM 1 838 002 bekannt. Bei dieser bekannten Spannungsregeleinrichtung ist im Istwertkreis des Spannungsreglers ein ohmscher Widerstand angeordnet, der an die Sekundärseite eines im Lastkreis des Generators liegenden Stromwandlers angeschlossen ist. Der Einfluß der über den ohmschen Widerstand in den Istwertkreis eingekoppelten stromproportionalen Komponenten auf die Spannungsregelung hängt sehr stark von dem jeweiligen cos T , mit dem der Generator betrieben wird, ab. Dies bedeutet wiederum, daß bei einer festen Einstellung der Regeleinrichtung für einen bestimmten cos f die Generatorspannung bei einem anderen cos f des Generators entspre chend stark von dem eingestellten Wert abweicht.Such a voltage regulating device is by the DT-GM 1 838 002 known. In this known voltage regulating device is in the actual value circuit of the Voltage regulator, an ohmic resistor is arranged, which is connected to the secondary side of a current transformer lying in the load circuit of the generator is connected. The influence the current-proportional one coupled into the actual value circuit via the ohmic resistance Components on the voltage regulation depends very much on the respective cos T with which the generator is operated. This in turn means that with a fixed setting of the control device for a certain cos f the generator voltage with a different cos f of the generator correspondingly strong from the one set Value deviates.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsregeleinrichtung für einen Generator derart weiterzubilden, daß die Spannungsabweichungen auch bei verschiedenem cos f ohne ein Nachstellen des Reglers wesentlich vermindert sind.The invention is based on the object of a voltage regulating device for a generator in such a way that the voltage deviations also with different cos f are significantly reduced without readjusting the controller.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei einer Spannungsregeleinrichtung der eingangs beschriebenen Art nach der Erfindung dadurch, daß als Wandler ein Luftspalt-Transformator vorgesehen ist, an dessen Sekundärseite einstellbare,phasenschiebende Bauelemente angeschlossen sind. Durch den Luftspalt-Transformator wird eine gute Linearität zwischen dem Primär- und Sekundärstrom erreicht. Mit Hilfe der phasenschiebenden Bauelemente kann die dem Generatorstrom proportionale Komponente gegenüber der der Generatorspannung proportionalen Komponente in der Phasenlage verschoben werden. Dadurch wird der Einfluß der dem Generatorstrom propom tionalen Komponente auf die Spannungsregelung in Abhängigkeit vom cos < der Generatorbelastung verändert, so daß die GenerdDrspannung bei einer Änderung des cos t weniger stark vom Sollwert abweicht.The task at hand is achieved with a voltage regulating device of the type described above according to the invention in that an air-gap transformer is used as the converter is provided, on the secondary side of which adjustable, phase-shifting components are connected. The air gap transformer ensures good linearity between the primary and secondary currents. With the help of the phase-shifting Components can have the component proportional to the generator current compared to that of the Generator voltage proportional component are shifted in the phase position. As a result, the influence of the generator current propom tional component on the Voltage regulation changed depending on the cos <of the generator load, so that the generator voltage with a change in cos t is less than the nominal value deviates.

Besonders mrteilhaft ist es, als phasenschiebendes Bauelement ein Reihen-RC-Glied mit einstellbarem Widerstand vorzusehen Hierdurch kann die Phasenlage der dem Generatorstrom proportionalen Komponente gegenüber der der Generatorspannung proportionalen Komponente in einfacher Weise eingestellt werden. Durch das Verstellen des Luftspaltes des Luftspalttransformators kann der Betrag der dem Generator strom proportionalen Komponente verändert und so ebenfalls das Verhalten der Regeleinrichtung beeinflußt werden.It is particularly advantageous to use a phase-shifting component Provide a series RC element with an adjustable resistor. This allows the phase position the component proportional to the generator current compared to that of the generator voltage proportional component can be easily adjusted. By adjusting the air gap of the air gap transformer can be the amount of electricity to the generator proportional component changes and so also the behavior of the control device to be influenced.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird der Gegenstand der Erfindung nachfolgend näher beschrieben.Based on an embodiment shown in the drawing the subject matter of the invention is described in more detail below.

Mit 1 ist die Ständerwicklung eines Generators bezeichnet. Mit dieser Ständerwicklung 1 ist ein Luftspalt-Transformator 2 mit seiner Primärwicklung 2a in Reihe geschaltet. An die Sekundärwiklung 2b dieses Luftspalttronsformators 2 ist ein aus einem einstellbaren ohmschen Widerstand 3 und einem Kondensator 4 bestehendes Reihen-RC-Glied angeschlossen. Der Kondensator 4 des Reihen-RC-Gliedes ist außerdem in dem an die Ausgangsklemmen der Ständerwicklung 1 angeschlossenen Istwertkreis eines Spannungsreglers 5 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Istwertkreis des Spannungsreglers 5 direkt an die Ausgangsklemmen der Ständerwicklung angeschlossen. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß der Anschluß des Istwertkreises auch über einen Spannungswandler erfolgen kann.1 with the stator winding of a generator is referred to. With this Stator winding 1 is an air-gap transformer 2 with its primary winding 2a connected in series. To the secondary winding 2b of this air-gap transformer 2 is one consisting of an adjustable ohmic resistor 3 and a capacitor 4 Series RC element connected. The capacitor 4 of the series RC element is also in the actual value circuit connected to the output terminals of stator winding 1 a voltage regulator 5 is arranged. In the illustrated embodiment is the actual value circuit of the voltage regulator 5 directly to the output terminals of the stator winding connected. For the sake of completeness it should be mentioned that the connection of the actual value circuit even can be done via a voltage converter.

Der Ausgang des Spannungsreglers 5 ist mit der Erregerwicklung 6 einer Erregermaschine verbunden. Der Spannungsregler 5 beeinflußt somit den in dieser Erregerwicklung fließenden Erregerstrom. Die Ständerwicklung 7 der Erregermaschine ist über einen Brückengleichrichter 8 an die Erregerwicklung 9 des Generators angeschlossen.The output of the voltage regulator 5 is connected to the excitation winding 6 Exciter connected. The voltage regulator 5 thus influences the in this Excitation winding flowing excitation current. The stator winding 7 of the exciter is connected to the excitation winding 9 of the generator via a bridge rectifier 8.

Bei der beschriebenen Spannungsregeleinrichtung kann durch Verstellen des einstellbaren ohmschen Widerstandes 3 die über den Luftspalt-Transformator 2 in den Istwertkreis des Spannungsreglers 5 eingekoppelte, dem Generatorstrom proportionale Größe in ihrer Phasenlage verschoben werden. Die Phasenlage kann dadurch optimal eingestellt werden, so daß eine Änderung des Generatorstromes oder des cos t nur zu einer geringen Änderung des an den Generatorklemmen abgegriffenen Spannungs-Istwertes führt. Eine starke Änderung des Generatorstromes oder des cos Y führt somit bei unverändert vorgegebenem Sollwert nur zu einer geringen Anderung der Generatorspannung.In the case of the voltage regulating device described, it is possible to adjust of the adjustable ohmic resistance 3 via the air gap transformer 2 coupled into the actual value circuit of the voltage regulator 5, proportional to the generator current Size can be shifted in their phase position. The phase position can thereby be optimal can be set so that a change in the generator current or the cos t only to a slight change in the actual voltage value tapped at the generator terminals leads. A strong change in the generator current or the cos Y thus leads to unchanged predetermined setpoint only to a slight change in the generator voltage.

1 Figur 3 Ansprüche1 Figure 3 claims

Claims (3)

Fatentansprüche 1'. Spannungsregeleinrichtung für einen Generator, bei der zur Be-\--/ des des Generatorerregerkreises ein Spannungsregler vorgesehen ist, an dessen Istwertkreis eine der Generatorspannung proportionale Spannung anliegt und mittels eines im Istwertkreis angeordneten, an die Sekundärseite eines primärseitig im Lastkreis des Generators liegenden Wandlers angeschlossenen Bauelementes eine dem Generatorstrom proportionale Größe in den Istwertkreis eingekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Wandler ein Luftspalt-Transformator (2) vorgesehen ist, an dessen Sekundärseite (2b) einstellbare, phasenschiebende Bauelemente (3, 4) angeschlossen sind. Claims 1 '. Voltage regulating device for a generator, a voltage regulator is provided for the control of the generator excitation circuit is, on whose actual value circuit a voltage proportional to the generator voltage is applied and by means of one arranged in the actual value circuit on the secondary side of one on the primary side a converter connected in the load circuit of the generator the generator current proportional variable is coupled into the actual value circuit, thereby characterized in that an air-gap transformer (2) is provided as the converter, adjustable, phase-shifting components (3, 4) are connected to its secondary side (2b) are. 2. Spannungsregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als phasenschiebendes Bauelement ein Reihen-RC-Glied (3, 4) mit einstellbarem ohmschen Widerstand (3) vorgesehen ist. 2. Voltage regulating device according to claim 1, characterized in that that as a phase-shifting component a series RC element (3, 4) with adjustable Ohmic resistor (3) is provided. 3. Spannungsregeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt des Luftspalt-Transformators (2) verstellbar ist. 3. Voltage regulating device according to claim 1 or 2, characterized in that that the air gap of the air gap transformer (2) is adjustable.
DE19762630810 1976-07-08 1976-07-08 Voltage regulating device for a generator Expired DE2630810C3 (en)

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DE2630810B2 DE2630810B2 (en) 1978-04-27
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