SU469200A1

SU469200A1 - Device for automatic voltage stabilization of an autonomous asynchronous generator

Info

Publication number: SU469200A1
Application number: SU1994088A
Authority: SU
Inventors: Валерий Александрович Симатов; Михаил Павлович Галкин
Original assignee: Предприятие П/Я А-7677
Priority date: 1974-01-31
Filing date: 1974-01-31
Publication date: 1975-04-30

Description

1one

Изобретение относитс к области автоматического регулировани и может быть использовано дл автоматической стабилизации напр жени автономных асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением.The invention relates to the field of automatic control and can be used to automatically stabilize the voltage of autonomous asynchronous generators with capacitor excitation.

Известны устройства дл автоматической стабилизации напр жени автономных асинхронных генераторов, содержащие посто нную и управл емую по току группы конденсаторов , выпр митель и чувствительный элемент по напр жению.Devices are known for automatically stabilizing the voltage of autonomous asynchronous generators, which contain a constant and a current-controlled group of capacitors, a rectifier, and a voltage sensing element.

Целью предлагаемого изобретени вл етс повышение надежности самовозбуждени асинхронного генератора при максимальной нагрузке и упрощение схемы устройства. Указанна цель достигаетс тем, что управл емые конденсаторы включены между статорными зажимами генератора и входом выпр мител , кроме того, устройство снабжено управл емыми электромагнитным и полупроводниковым ключами, подключенными к выходу чувствительного элемента по напр жению , причем исполнительные органы ключей присоединены к выходу выпр мител параллельно между собой.The aim of the invention is to increase the reliability of self-excitation of the asynchronous generator at maximum load and simplify the circuit of the device. This goal is achieved in that the controlled capacitors are connected between the stator clamps of the generator and the rectifier input, in addition, the device is equipped with controllable electromagnetic and semiconductor switches connected to the output of the sensing element by voltage, and the actuators of the keys are connected to the output of the rectifier in parallel between themselves.

В качестве электромагнитного ключа использовано или электромагнитное реле, или однополупериодный магнитный усилитель с самонасыщением.Either an electromagnetic relay or a half-wave magnetic amplifier with self-saturation is used as an electromagnetic key.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства дл трехфазного асинхронного генератора, где 1 - статорные обмотки генератора; 2-4 - конденсаторы возбуждени генератора на холостом ходу; 5-7 дополнительные конденсаторы возбуждени генератора на максимальной нагрузке; 8-13 - диоды выпр мительного моста; 14 - исполнительный орган управл емого электромагнитного ключа; 15 - исполнительный орган управл емого полупроводникового ключа; 16 - управл емый электромагнитный ключ; 17 - управл емый полупроводниковый ключ; 18 - чувствительный элемент по напр жению.The drawing shows the scheme of the proposed device for a three-phase asynchronous generator, where 1 is the stator windings of the generator; 2-4 - generator excitation capacitors at idle; 5-7 additional generator excitation capacitors at maximum load; 8-13 - rectifying bridge diodes; 14 is the executive body of the controlled electromagnetic key; 15 - executive body of the controlled semiconductor key; 16 - controlled electromagnetic key; 17 — controlled semiconductor key; 18 - sensitive element by voltage.

К статорных обмоток 1 подключены конденсаторы возбул дени 2-4 генератора на холостом ходу. Сюда же одним концом присоединены дополнительные конденсаторы 5-7. Другие концы конденсаторов 5-7 выведены на вход выпр мительного .моста, собранного по схеме Ларионова пз силовых неуправл емых диодов 8-13. Выход моста зашунтирован исполнительными органами 14 и 15 управл емых электромагнитного и полупроводникового ключей соответственно 16, 17. Управленпе ключами производитс с помощью чувствительного элемента 18, подключенного своим входом к зажимамThe stator windings 1 are connected to the capacitors of the excitation of the 2-4 generator idling. To this end, additional capacitors 5-7 are connected at one end. The other ends of the capacitors 5-7 are brought to the input of a rectifying bridge assembled according to the Larionov scheme of power uncontrollable diodes 8-13. The bridge output is bridged by the executive bodies 14 and 15 of the controlled electromagnetic and semiconductor switches, respectively 16, 17. The keys are controlled using a sensing element 18 connected by its input to the terminals

статорных обмоток 1 генератора. Устройство работает по принципу изменени реактивного тока возбуждспи генератора пропорционально изменению величины и коэффициента мощности нагрузки. В исходном, нерабочем состо нии исполнительный орган 14 управл емого электромагнитного ключа 16 находитс в замкнутом состо нии , а исполнительный орган 15 управл емого полупроводникового ключа 17 в разомкнутом . Этим самым обеспечиваетс возможность устойчивого самовозбуждени генератора при любой нагрузке, допустимой дл данного типа генератора, поскольку суммарна величина емкости конденсаторов, подключенных к статорным зажимам имеет максимальное значение. При самовозбуждении асинхронного генератора его напр жение подаетс на чувствительный элемент 18, а по цепи выпр мительного моста из диодов 8-13 и замкнутого иснолнительного органа 14 протекает максимальный реактивный ток конденсаторов 5-7. По достижении определенного значени напр жени генератора чувствительный элемент 18 выдает сигнал на открытие полупроводникового управл емого ключа 17 и его исполнительного органа 15, шунтирующего исполнительных орган 14. При дальнейшем увеличении напр жени до номинального чувствительный элемент 18 выдает сигнал на срабатывание управл емого электромагнигного ключа 16 и размыкание его исполнительного органа 14. Непосредственно стабилизаци наир жени осуществл етс управл емым полупроводниковым ключом 17 с ис нолнительным органом 15. Дл обеспечени пропорциональности между отклонением напр жени от номинального и емкостным током конденсаторов 5-7 управл емый ключ 17 с исполнительным органом 15 работает с переменной длительностью включенного состо ни . Изменение длительности производитс с помощью чувствительного элемента 18, выполненного по схеме, работающей, например , в режиме переключени с модул цией ширины импульсов. Управл емый электромагнитный ключ 16 может быть выполнен на базе электромагнитного реле с нормально замкнутыми контактами в исполнительном органе 14 или однополупериодного магнитного усилител с самонасыщением , у которого роль исполнительного органа 14 играет цепь рабочей обмотки. Достоинством предлагаемого устройства вл етс обеспечение устойчивого самовозбуждени генератора при максимально допустимом значении нагрузки, значительное упрощение схемы устройства при сохранении высокой степени точности стабилизации напр жени в широком диапазоне изменени Беличины (до 100%) и коэффициента мощности нагрузки. П р е д iM е т изобретени 1. Устройство дл автоматической стабилизации напр жени автономного асинхронного генератора, содержащее посто нную и управл емую по току группы конденсаторов, выпр митель и чувствительный элемент по напр женпю , вход которого подключен к напр жению статора генератора, отличающеес тем, что, с целью повышегш надежности работы п упрощени устройства, управл емые коидепсаторы включены между зажимами статог)пых обмоток генератора и входом выпр мител , кроме того, устройство снабжено управл емыми электромагнитным и полупроводниковым ключами, подключенными к выходу чувствительного элемента по напр жению, причем исполнительные органы ключей присоединены к выходу выпр мител параллельно между собой. 2.Устройство п. 1, отличающеес ем, что, в качестве электромагнитного клюа использовано электромагнитное реле. 3.Устройство по п. 1, отличающеес ем, что в качестве электромагнитного ключа спользован однополупериодный магнитный силитель с самонасыщением.stator windings 1 generator. The device operates on the principle of varying the reactive current of the generator's excited voltage in proportion to the change in the magnitude and power factor of the load. In the initial, inoperative state, the executive body 14 of the controlled electromagnetic key 16 is in the closed state, and the executive body 15 of the controlled semiconductor key 17 is open. This provides the possibility of sustained self-excitation of the generator at any load acceptable for this type of generator, since the total value of the capacitors connected to the stator terminals has the maximum value. When the asynchronous generator is self-excited, its voltage is applied to the sensing element 18, and the maximum reactive current of the capacitors 5-7 flows through the rectifier bridge circuit from the diodes 8-13 and the closed extraction device 14. Upon reaching a certain value of the generator voltage, the sensitive element 18 generates a signal for opening the semiconductor controlled key 17 and its executive body 15, which shunt the executive body 14. With a further increase in voltage to the nominal, the sensitive element 18 generates a signal for triggering the controlled electromagnetic key 16 and opening of its executive body 14. Direct stabilization of the charge is carried out by a controlled semiconductor key 17 with the executive body 15. To ensure proportionality between the voltage deviation from the nominal and capacitive current of the capacitors 5-7, the control key 17 with the actuator 15 operates with a variable on-time duration. The change in duration is carried out with the help of a sensing element 18, made according to a scheme operating, for example, in a switching mode with a pulse width modulation. The controlled electromagnetic key 16 can be made on the basis of an electromagnetic relay with normally closed contacts in the actuator 14 or a half-wave magnetic amplifier with self-saturation, in which the working winding plays the role of the actuator 14. The advantage of the proposed device is to provide a stable self-excitation of the generator with the maximum allowable load value, a significant simplification of the device circuit while maintaining a high degree of voltage stabilization accuracy in a wide Belicine range (up to 100%) and the power factor of the load. The iMe of the invention 1. A device for automatically stabilizing the voltage of an autonomous asynchronous generator, containing a constant and current-controlled capacitor group, a rectifier and a sensing element on a voltage, the input of which is connected to the stator voltage of the generator, different By the fact that, in order to increase the reliability of the device simplification, controlled co-detectors are connected between the terminals of the generator windings and the rectifier input, in addition, the device is equipped with controllable electromagnets nitro and semiconductor switches connected to the output of the sensing element for voltage, with the actuators of the keys connected to the output of the rectifier in parallel with each other. 2. The device of clause 1, characterized in that, an electromagnetic relay is used as the electromagnetic key. 3. The device according to claim 1, characterized in that a half-wave magnetic self-saturation magnetic self-saturation is used as an electromagnetic key.