RU161374U1 - VOLTAGE REGULATOR FOR SYNCHRONOUS GENERATOR - Google Patents

VOLTAGE REGULATOR FOR SYNCHRONOUS GENERATOR Download PDF

Info

Publication number
RU161374U1
RU161374U1 RU2015113033/07U RU2015113033U RU161374U1 RU 161374 U1 RU161374 U1 RU 161374U1 RU 2015113033/07 U RU2015113033/07 U RU 2015113033/07U RU 2015113033 U RU2015113033 U RU 2015113033U RU 161374 U1 RU161374 U1 RU 161374U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
key
output
managed
voltage regulator
Prior art date
Application number
RU2015113033/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Михайлович Нагорнов
Original Assignee
Акционерное общество "Авиационное оборудование"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Авиационное оборудование" filed Critical Акционерное общество "Авиационное оборудование"
Priority to RU2015113033/07U priority Critical patent/RU161374U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU161374U1 publication Critical patent/RU161374U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к авиационным системам электроснабжения. Регулятор напряжения для синхронного генератора содержит блок управления и подсоединенный к обмотке возбуждения генератора выходной силовой каскад с управляемыми ключами, диодами, дросселем и конденсатором. Первый и второй выходы блока управления подсоединены соответственно ко входу первого управляемого ключа и ко входу второго управляемого ключа. Первый и второй выходы первого управляемого ключа соединены с первым выходом второго управляемого ключа через дроссель и через конденсатор соответственно. Второй выход второго управляемого ключа соединен с первым выводом обмотки возбуждения генератора. К обоим управляемым ключам подсоединены параллельно шунтирующие диоды. Регулятор напряжения позволяет сократить выброс напряжения при сбросе нагрузки, значительно повышая качество электроэнергии. The utility model relates to the field of electrical engineering and electrical engineering, and in particular to aviation power supply systems. The voltage regulator for a synchronous generator contains a control unit and an output power stage connected to the excitation winding of the generator with controlled keys, diodes, a choke and a capacitor. The first and second outputs of the control unit are connected respectively to the input of the first managed key and to the input of the second managed key. The first and second outputs of the first managed key are connected to the first output of the second managed key through the inductor and through the capacitor, respectively. The second output of the second controlled key is connected to the first output of the excitation winding of the generator. Shunt diodes are connected to both managed keys in parallel. The voltage regulator reduces the voltage surge during load shedding, significantly improving the quality of electricity.

Description

РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРАVOLTAGE REGULATOR FOR SYNCHRONOUS GENERATOR

Полезная модель относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к авиационным системам электроснабжения.The utility model relates to the field of electrical engineering and electrical engineering, and in particular to aviation power supply systems.

Известна типовая схема однотактного преобразователя постоянного напряжения, Производственное издание, Моин B.C., «Стабилизированные транзисторные преобразователи», Москва, Энергоатомиздат, 1986, стр. 13, рис. 1.4б, в которой при открытом транзисторе (ключе) происходит накапливание энергии в дросселе, а при закрытом транзисторе (ключе) эта энергия передается в нагрузку через диод.Known is a typical circuit of a single-cycle DC-DC converter, Production Edition, Moin B.C., "Stabilized Transistor Converters", Moscow, Energoatomizdat, 1986, p. 13, Fig. 1.4b, in which, when the transistor (key) is open, energy is accumulated in the inductor, and when the transistor (key) is closed, this energy is transferred to the load through the diode.

Известен также транзисторный регулятор напряжения, используемый с генераторами постоянного тока и работающий в комплекте с коллекторными стартер-генераторами, издательство МЭИ «Электрооборудование летательных аппаратов», том 1, Москва, 2005, стр. 290-291, в схеме которого применен широко известный выходной силовой каскад, электрическая схема которого содержит транзисторы (ключи), диоды, дроссели, конденсаторы.Also known is a transistor voltage regulator used with direct current generators and working in conjunction with collector starter generators, MEI Publishing House "Electrical Equipment for Aircraft", Volume 1, Moscow, 2005, pp. 290-291, in the circuit of which a widely known output power supply is used cascade, the electrical circuit of which contains transistors (keys), diodes, inductors, capacitors.

Существенным недостатком данного транзисторного регулятора напряжения является недостаточная скорость спада тока в обмотке возбуждения генератора при сбросе нагрузки во время работы этого регулятора, что приводит к снижению надежности работы системы электроснабжения в целом.A significant drawback of this transistor voltage regulator is the insufficient current decay rate in the excitation winding of the generator during load shedding during operation of this regulator, which leads to a decrease in the reliability of the power supply system as a whole.

Предложенный регулятор напряжения для синхронного генератора позволяет увеличить скорость спада тока в обмотке возбуждения генератора при сбросе нагрузки, что сокращает выброс напряжения при сбросе нагрузки, и тем самым значительно повышает качество электроэнергии.The proposed voltage regulator for a synchronous generator allows you to increase the rate of current drop in the excitation winding of the generator during load shedding, which reduces the voltage surge during load shedding, and thereby significantly improves the quality of electricity.

Техническая задача полезной модели - повышение скорости спада тока в обмотке возбуждения генератора при сбросе нагрузки, повышение качества электроэнергии.The technical task of the utility model is to increase the rate of current decline in the excitation winding of the generator during load shedding, to improve the quality of electricity.

Технический результат достигается в регуляторе напряжения для синхронного генератора, содержащем блок управления и подсоединенный к обмотке возбуждения генератора выходной силовой каскад с управляемыми ключами, диодами, дросселем и конденсатором. Первый и второй выходы блока управления подсоединены соответственно ко входу первого управляемого ключа и ко входу второго управляемого ключа. Первый и второй выходы первого управляемого ключа соединены с первым выходом второго управляемого ключа через дроссель и через конденсатор соответственно, а второй выход второго управляемого ключа соединен с первым выводом обмотки возбуждения генератора. К обоим управляемым ключам подсоединены параллельно шунтирующие диоды.The technical result is achieved in the voltage regulator for a synchronous generator, containing a control unit and connected to the excitation winding of the generator output power stage with controlled keys, diodes, inductor and capacitor. The first and second outputs of the control unit are connected respectively to the input of the first managed key and to the input of the second managed key. The first and second outputs of the first managed key are connected to the first output of the second managed key through the inductor and through the capacitor, respectively, and the second output of the second managed key is connected to the first output of the generator excitation winding. Shunt diodes are connected to both managed keys in parallel.

Регулятор напряжения для синхронного генератора позволяет получить большее отрицательное среднее значение напряжения на обмотке возбуждения генератора, что обеспечивает более быстрый спад тока обмотки возбуждения.The voltage regulator for a synchronous generator allows you to get a larger negative average value of the voltage on the field winding of the generator, which provides a faster decrease in the current of the field winding.

На фиг. 1 представлена функциональная схема регулятора напряжения для синхронного генератора, на фиг. 2 приведена временная диаграмма изменения сигналов и параметров регулятора, где:In FIG. 1 is a functional diagram of a voltage regulator for a synchronous generator; FIG. 2 shows a timing diagram of changes in signals and controller parameters, where:

1 - первый управляемый ключ;1 - the first managed key;

2 - второй управляемый ключ;2 - the second managed key;

3, 4 - шунтирующие диоды;3, 4 - shunt diodes;

5 - дроссель;5 - throttle;

6 - конденсатор;6 - capacitor;

7 - обмотка возбуждения генератора;7 - field winding of the generator;

8 - блок управления;8 - control unit;

9 - нагрузка генератора;9 - generator load;

10 - генератор,10 - generator

Упр 1 - первый управляющий сигнал;Exerc 1 - the first control signal;

Упр 2 - второй управляющий сигнал;Exerc 2 - the second control signal;

U - напряжение на обмотке возбуждения 7;U is the voltage across the field winding 7;

I - ток обмотки возбуждения 7;I - field current 7;

t0 - момент времени сброса нагрузки 9;t 0 - moment of time of load shedding 9;

D - коэффициент заполнения. Регулятор напряжения для синхронного генератора содержит блок управления 8, обмотку возбуждения 7 и нагрузку 9 генератора 10. Силовой каскад регулятора выполнен на управляемых ключах 1 и 2 с подсоединенными к ним параллельно шунтирующими диодами соответственно 3 и 4. Первый управляемый ключ 1 и второй управляемый ключ 2 соединены с дросселем 5 и конденсатором 6. К выходу силового каскада подключена обмотка возбуждения 7 генератора 10.D is the duty cycle. The voltage regulator for a synchronous generator contains a control unit 8, an excitation winding 7 and a load 9 of the generator 10. The power cascade of the regulator is made on controlled switches 1 and 2 with shunt diodes connected to them in parallel, respectively 3 and 4. The first controlled switch 1 and the second controlled switch 2 connected to the inductor 5 and the capacitor 6. An excitation winding 7 of the generator 10 is connected to the output of the power stage.

Регулятор напряжения для синхронного генератора работает следующим образом.The voltage regulator for a synchronous generator operates as follows.

В статических режимах работы регулятора напряжения блок управления 8 выдает противофазные управляющие сигналы Упр 1 и Упр 2 с коэффициентом заполнения D, определяемым измеренным напряжением на нагрузке 9 генератора 10. Первый управляющий сигнал Упр 1 идет от блока управления 8 к первому управляемому ключу 1 и задает относительную длительность его открытого состояния. Второй управляющий сигнал Упр 2 идет от блока управления 8 ко второму управляемому ключу 2, задавая относительную длительность его открытого состояния. При этом коэффициент заполнения D имеет значение D>0.5 и среднее значение напряжения U (на фиг. 2 показано пунктирной линией) на обмотке возбуждения 7 генератора 10 имеет положительное значение.In static modes of operation of the voltage regulator, the control unit 8 generates antiphase control signals Upr 1 and Upr 2 with a duty cycle D determined by the measured voltage at the load 9 of the generator 10. The first control signal Upr 1 goes from the control unit 8 to the first controlled key 1 and sets the relative the duration of its open state. The second control signal Upr 2 goes from the control unit 8 to the second managed key 2, setting the relative duration of its open state. In this case, the duty cycle D has a value D> 0.5 and the average voltage U (in Fig. 2 is shown by a dashed line) on the excitation winding 7 of the generator 10 has a positive value.

В момент времени t0, при работе регулятора в переходном режиме, вызванном сбросом нагрузки 9 генератора 10, блок управления 8 кратковременно выдает ШИМ сигнал с коэффициентом заполнения D<0.5, скачкообразно меняя коэффициент заполнения D управляющих сигналов Упр 1 иУпр 2.At time t 0 , when the controller is in transition mode due to load shedding 9 of the generator 10, the control unit 8 briefly generates a PWM signal with a duty cycle D <0.5, abruptly changing the duty cycle D of the control signals Upr 1 and Upr 2.

При изменении коэффициента заполнения D среднее значение напряжения U на обмотке возбуждения 7 генератора 10 скачкообразно меняет полярность и ток I обмотки возбуждения 7 генератора 10 начинает резко уменьшаться.When the duty cycle D changes, the average value of the voltage U on the excitation winding 7 of the generator 10 abruptly changes polarity and the current I of the excitation winding 7 of the generator 10 starts to decrease sharply.

Таким образом, регулятор напряжения для синхронного генератора позволяет получить большее отрицательное среднее значение напряжения на обмотке возбуждения генератора, что обеспечивает более быстрый спад тока обмотки возбуждения, тем самым сокращается длительность выброса напряжения при сбросе нагрузки, значительно повышается качество электроэнергии.Thus, the voltage regulator for a synchronous generator allows you to get a larger negative average value of the voltage on the field winding of the generator, which provides a faster drop in the current of the field winding, thereby reducing the duration of the voltage surge during load shedding, significantly improving the quality of electricity.

Claims (1)

Регулятор напряжения для синхронного генератора, содержащий блок управления и подсоединенный к обмотке возбуждения генератора выходной силовой каскад с управляемыми ключами, диодами, дросселем и конденсатором, при этом первый и второй выходы блока управления подсоединены соответственно ко входу первого управляемого ключа и ко входу второго управляемого ключа, причем первый и второй выходы первого управляемого ключа соединены с первым выходом второго управляемого ключа через дроссель и через конденсатор соответственно, а второй выход второго управляемого ключа соединен с первым выводом обмотки возбуждения генератора, одновременно с этим, к обоим управляемым ключам подсоединены параллельно шунтирующие диоды.
Figure 00000001
A voltage regulator for a synchronous generator comprising a control unit and an output power stage with controlled keys, diodes, a inductor and a capacitor connected to the excitation winding of the generator, while the first and second outputs of the control unit are connected respectively to the input of the first controlled key and to the input of the second controlled key, moreover, the first and second outputs of the first managed key are connected to the first output of the second managed key through the inductor and through the capacitor, respectively, and the second output d of the second managed key is connected to the first output of the excitation winding of the generator, at the same time parallel shunt diodes are connected to both managed keys.
Figure 00000001
RU2015113033/07U 2015-04-09 2015-04-09 VOLTAGE REGULATOR FOR SYNCHRONOUS GENERATOR RU161374U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015113033/07U RU161374U1 (en) 2015-04-09 2015-04-09 VOLTAGE REGULATOR FOR SYNCHRONOUS GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015113033/07U RU161374U1 (en) 2015-04-09 2015-04-09 VOLTAGE REGULATOR FOR SYNCHRONOUS GENERATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU161374U1 true RU161374U1 (en) 2016-04-20

Family

ID=55859419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015113033/07U RU161374U1 (en) 2015-04-09 2015-04-09 VOLTAGE REGULATOR FOR SYNCHRONOUS GENERATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU161374U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20130214607A1 (en) Electromagnetic interference cancelling during power conversion
US11411506B2 (en) Control circuit and switching converter
KR100975352B1 (en) Dc/dc converter
CN104079167A (en) Control circuit, switching power supply and control method
CN106992670B (en) Adaptive turn-on time control circuit for PFM mode boost type DC-DC converter
CN103825457A (en) Quasi-Z-source DC-DC boost converter circuit
Tattiwong et al. Analysis design and experimental verification of a quadratic boost converter
Musale et al. Three level DC-DC boost converter for high conversion ratio
CN104362846A (en) Multi-output direct current-direct current converter with power-on timing sequence controllable
CN203722474U (en) Quasi-Z-source DC-DC boost converter circuit
Tseng et al. Design of high step-up conversion circuit for fuel cell power supply system
Yang et al. Nonlinear variable frequency control of high power switched-capacitor converter
RU161374U1 (en) VOLTAGE REGULATOR FOR SYNCHRONOUS GENERATOR
Pop-Călimanu et al. A new hybrid Boost-L converter
CN103490635A (en) Improved H bridge buck-boost DC converter and control method thereof
RU153595U1 (en) VOLTAGE TRANSFORMER
Viswanatha et al. Modeling, simulation and analisis of noninverting buck-boost converter using PSIM
Zhao et al. Active clamp boost converter with switched capacitor and coupled inductor
Babu et al. Modified high step-up coupled inductor based DC-DC converter for PV applications
RU158535U1 (en) CONSTANT VOLTAGE CONVERTER TO CONSTANT
Khyalap et al. Soft switching control of synchronous buck converter with ZCD circuit
Srinivasan et al. Pulse Skipping Modulated Buck Converter-Modeling and Simulation.
Gandhimathi DC-DC converter with improved light load efficiency and transient response
Moon et al. Power flow control and regulation circuits for magnetic energy harvesters
RU2581600C1 (en) Two-stroke flyback dc-to-dc converter

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180410

NF9K Utility model reinstated

Effective date: 20210127