SU351294A1

SU351294A1 - VOLTAGE REGULATOR FOR ALTERNATING CURRENT GENERATORS WITH VARIABLE ROTATION SPEED

Info

Publication number: SU351294A1
Application number: SU1442116A
Authority: SU
Original assignee: В. Е. Доценко, Е. Я. Бухштабер , Л. М. Астановицкии

Description

Известны регул торы напр жени дл генераторов переменного тока с измен ющейс скоростью вращени , содержащие нелинейное сопротивление, включенное последовательно с обмоткой возбуждени , шунтированной регулирующим органом в виде тиристора.Voltage regulators for alternating current generators with variable rotational speed are known, which contain non-linear resistance connected in series with the excitation winding, which is shunted by a thyristor regulator.

Дл снижени мощности и потерь и упрощени схемы в предложенном регул торе в качестве нелинейного сопротивлени использован линейный дроссель, встречно включенные обмотки которого одним концом подключены к двум фазам статорной обмотки генератора, а другим - к анодам диодов, като.аы которых, включенные вместе, соединены с анодом тиристора и одним из концов обмотки возбуждени , второй конец которой подключен к третьей фазе статорной обмотки генератора.To reduce power and losses and simplify the circuit, in the proposed controller, a linear choke is used as nonlinear resistance, the oppositely connected windings of which are connected at one end to two phases of the stator winding of the generator, and the other to the anodes of the diodes, which are connected together are connected with the thyristor anode and one of the ends of the field winding, the second end of which is connected to the third phase of the stator winding of the generator.

На фиг. 1 - принципиальна электрическа схема регул тора; на фиг. 2-кривые мгновенных напр жений и токов в цеп х генератора переменного тока.FIG. 1 - basic electrical circuit of the controller; in fig. 2 curves of instantaneous voltages and currents in an alternator circuit.

Обмотка возбуждени / генератора зашунтирована тиристором 2. Питание обмотки возбуждени } осуществл етс через диоды 3, 4 п обмотки 5, 6 линейного дроссел от двух фаз (например А, В) генератора переменного тока . Обща точка катода тиристора 2 и обмотки возбуждени / подключаетс к третьей фазе С генератора. Дл протекани тока по обмотке возбуждени , когда фаза С более положительна , чем фазы А н В, к диоды 3 т 4 заперты , служат диоды 7 и S. Диод 7 подключен между управл ющим электродом и катодом тиристора и исключает возможность по влени на управл ющем электроде напр жени более чем 0,2-0,7 в. Диод 8 подключен анодом к управл ющему электроду тиристора 2, а катодом - к аноду того же тиристора.The excitation / generator winding is shunted by a thyristor 2. The excitation winding is powered through diodes 3, 4 n and winding 5, 6 linear throttle from two phases (for example, A, B) of an alternator. The common point of the cathode of the thyristor 2 and the field winding / is connected to the third phase C of the generator. For current flow through the excitation winding, when phase C is more positive than phase A and B, diodes 3 and 4 are locked, diodes 7 and S serve. Diode 7 is connected between the control electrode and the thyristor cathode and eliminates the possibility of voltage electrode more than 0.2-0.7 volts. The diode 8 is connected by the anode to the control electrode of the thyristor 2, and by the cathode to the anode of the same thyristor.

Блок управлени 9, выполненный по любой известной схеме, включает тиристор 2 в случае , когда один из контролируемых пара.метров - напр жение на выходе силового выпр мител (диоды 10-15) или ток, контролируемый с помощью шунта 16, превосходит заданное значение.The control unit 9, made according to any known scheme, includes a thyristor 2 in the case when one of the monitored parameters, the voltage at the output of the power rectifier (diodes 10-15) or the current controlled by shunt 16, exceeds the set value.

На фиг. 2 приведены:FIG. 2 shows:

а )кривые напр жений фаз Л (А), В(11в) и С (f/c);a) curves of phase voltages L (A), B (11c) and C (f / c);

б)крива напр жени на обмотке возбуждени / при закрытом тиристоре 2 и при различных моментах его включени ;b) voltage curve on the field winding / with closed thyristor 2 and at various points of its switching on;

в)крива тока обмотки возбуждени (заштрихованными участками показаны моменты протекани тока по диодам 7, S).c) curve of the excitation winding current (the shaded areas show the moments of current flow through the diodes 7, S).

В начале поезда скорость вращени генератора мала, частота низка , и индуктивное сопротивление дроссел ничтожно, -поэтому остаточной индукции достаточно дл по влени начальной э.д.с., вызывающей бурный процесс самовозбуждени . По мере нарастани скЬрбсти растет частота, а вместе с ней возрастает индуктивное сопротивление дроссел . Обмотка 6 дроссел подключена началом к аноду диода 3, а обмотка 5 концам - к аноду диода 4. Такое включение обмоток приводит к тому, что при протекании тока по диодам 3, 4 происходит изменение индукции в дросселе ло полному циклу перемагничивани , что позвол ет уменьшить его габариты. Индуктивность дроссел выбираетс таким образом, чтобы при максимальном токе нагрузки генератора обеспечить необходимый ток возбуждени генератора. В этом случае при возрастании скорости вращени ротора генератора ток возбуждени будет .автоматически снижатьс за счет роста индуктивного сопротивлени обмоток дроссел .At the beginning of the train, the rotational speed of the generator is small, the frequency is low, and the inductive resistance of the drossel is negligible, so there is enough residual induction to produce an initial emf causing a vigorous self-excitation process. As the spike increases, the frequency grows, and with it the inductive drag of the throttle increases. The winding 6 of the throttle is connected to the anode of the diode 3, and the winding of the 5 ends to the anode of the diode 4. Such inclusion of the windings causes the current to flow through the diodes 3, 4 to change the induction in the choke to complete a cycle of magnetization reversal its dimensions. The inductance of chokes is chosen so that at the maximum load current of the generator to provide the necessary excitation current of the generator. In this case, with an increase in the rotational speed of the generator rotor, the excitation current will automatically decrease due to an increase in the inductive resistance of the throttle windings.

При недогрузке генератора включением тиристора 2 и шунтированием обмотки возбуждени 1 среднее значение тока возбуждени будет снижено до любой необходимо малой величины.When the generator is underloaded by turning on the thyristor 2 and shunting the excitation winding 1, the average value of the excitation current will be reduced to whatever small value is needed.

Включение тиристора 2 приводит к шунтированию обмотки 1 и, соответственно, к снижению в ней тока.Turning on the thyristor 2 leads to the shunting of the winding 1 and, accordingly, to a decrease in its current.

В момент, когда фаза С делаетс более положительной , чем фазы Л и 5, тиристор 2 запираетс , а по диодам 7, 8 протекает ток за счет энергии, запасенной в индуктивности обмотки возбуждени 1. Если к моменту ti (см. фиг. 26), когда одна из фаз А или В (в данном случае А) делаетс более положительной, чем фаза С, контролируемый параметр (напр жение или ток) снижаетс до значени ниже заданного , включение тиристора не происходит, и ток -в цепи обмотки возбуждени 1 начинает снова возрастать за счет приложенного к ней положительного напр жени соответствующей фазы, пока вновь один из параметров (ток или напр жение) не превысит заданное значение установки блока управлени 9 и вновь не повторитс включение тиристора 2. Включение тиристора 2 может происходить в любой момент времени, пока люба из фаз Л или В более положительна, чем фаза С, а включение тиристора может происходить только тогда, когда .фаза С .более положительна, чем люба из фаз Л или В, поэтому, если тиристор, включилс в момент t, он будет оставатьс включенным до момента 2 (см. фиг. 26).At the moment when phase C is made more positive than phases L and 5, thyristor 2 is closed, and current flows through diodes 7, 8 due to the energy stored in the inductance of excitation winding 1. If by the time ti (see Fig. 26) when one of phases A or B (in this case A) becomes more positive than phase C, the monitored parameter (voltage or current) decreases to a value below the set value, the thyristor does not turn on, and the current in the excitation winding circuit 1 starts increase again due to the positive voltage applied to it phase until again one of the parameters (current or voltage) exceeds the set value of the control unit 9 and the thyristor 2 does not turn on again. The thyristor 2 can turn on at any time, until any of the phases L or B is more positive, than phase C, and the thyristor can be switched on only when the phase C is more positive than any of the phases L or B, therefore, if the thyristor is turned on at time t, it will remain on until time 2 (see FIG. 26).

В начэле движени скорость поезда мала, и индуктивное сопротивление обмоток 6 дроссел ничтожно, поэтому з.а счет остаточного потока по вивша с э.д.с. вызывает интенсивный процесс самовозбуждени генератора. С увеличением скорости за счет роста частоты растет индуктивное сопротивление дроссел , что приводит к снижению максимального значени тока возбуждени . Однако при увеличении скорости вращени максимальный ток возбуждени дл питани максимальной нагрузки снижаетс приблизительно обратно пропорционально числу оборотов.In the beginning of the motion, the train speed is low, and the inductive resistance of the windings of 6 droplets is negligible, therefore, the residual flow is wi-fi with emf. causes an intense process of self-excitation of the generator. With an increase in speed due to an increase in the frequency, the inductive resistance of the droplets increases, which leads to a decrease in the maximum value of the excitation current. However, as the rotational speed increases, the maximum excitation current for feeding the maximum load decreases approximately inversely proportional to the number of revolutions.

Поэтому при максимальной нагрузке на выходе нет необходимости включени шунтирующего тиристора. При нагрузке на выходе ниже номинальной и на холостом ходу необходимо снижение тока возбуждени генератора, что будет происходить за счет включени тиристора 2 с помощью блока управлени 9 при возрастании напр жени на выпр мителе (дозы 10-15) или при чрезмерном росте тока в контролируемой цепи.Therefore, at maximum output load there is no need to turn on the shunt thyristor. When the output load is lower than nominal and at idle, the generator excitation current must be reduced, which will occur due to switching on the thyristor 2 using the control unit 9 with increasing voltage on the rectifier (dose 10-15) or when the current in the controlled circuit increases excessively .

Дл полного перемагничивани обмотки дроссел должны включатьс встречно, т. е. к фазам подключаетс начало одной и конец второй обмоток.For complete reversal, the windings of the throttles must be switched in opposite, i.e. the beginning of one and the end of the second winding is connected to the phases.

Таким образом, на величину напр жени генератора вли ют два фактора: индуктивное сопротивление дроссел и работа регулирующего органа, причем наличие линейного дроссел фактически уменьшает требуемый диапазон регулировани тока возбуждени , что упрощает конструкцию последнего и повышает надежность его работы. Благодар простоте схемы и высокой надежности элементов, вход щих в нее, .предлагаемый регул тор тока возбуждени может найти широкое применение в агрегатах, скорость вращени которых мен етс от 6-8 и более раз во всех установках , использующих последующее выпр мление и питание посто нным током.Thus, the magnitude of the generator voltage is influenced by two factors: the inductive resistance of the throttles and the operation of the regulator, and the presence of a linear throttle actually reduces the required range of excitation control, which simplifies the design of the latter and increases its reliability. Due to the simplicity of the circuit and the high reliability of the elements included in it, the proposed field current controller can be widely used in units whose rotational speed varies from 6–8 or more times in all installations using subsequent rectification and constant power supply. current.

Предмет изобретени Subject invention

Регул тор напр жени дл генераторов переменного тока с измен ющейс скоростью вращени , содержащий нелинейное сопротивление , включенное последовательно с обмоткой возбуждени , шунтированной регулирующим органом в виде тиристора, отличающийс тем, что, с целью снижени мощности и потерь и упрощени схемы, в качестве нелинейного сопротивлени использован линейный дроссель , встречно включенные обмотки которого одним концом подключены к двум фазам статорной обмотки генератора, а другим - к анодам диодов, катоды которых, включенные вместе, соединены с анодом тнристора и одним из концов обмотки возбуждени , второй конец которой подключен к третьей фазе статорной обмотки генератора.A voltage regulator for alternating current generators with varying rotational speed, containing non-linear resistance, connected in series with an excitation winding, shunted by a thyristor regulator, characterized in that, in order to reduce power and loss and simplify the circuit, as non-linear resistance A linear choke is used, the oppositely connected windings of which at one end are connected to two phases of the stator winding of the generator, and the other to the anodes of the diodes, the cathodes of which are included in place, connected to the anode of the tristor and one of the ends of the field winding, the second end of which is connected to the third phase of the stator winding of the generator.

и,and,

воз&WHO&