SU66346A1 - Device for stabilizing the voltage of a synchronous generator - Google Patents

Device for stabilizing the voltage of a synchronous generator

Info

Publication number
SU66346A1
SU66346A1 SU27343A SU27343A SU66346A1 SU 66346 A1 SU66346 A1 SU 66346A1 SU 27343 A SU27343 A SU 27343A SU 27343 A SU27343 A SU 27343A SU 66346 A1 SU66346 A1 SU 66346A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
generator
transformer
current
circuit
Prior art date
Application number
SU27343A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.В. Крауз
Б.Д. Садовский
Т.Г. Сорокер
Original Assignee
С.В. Крауз
Б.Д. Садовский
Т.Г. Сорокер
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 С.В. Крауз, Б.Д. Садовский, Т.Г. Сорокер filed Critical С.В. Крауз
Priority to SU27343A priority Critical patent/SU66346A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU66346A1 publication Critical patent/SU66346A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

Известно, что синхрОННьи генератор с посто нными Магнитами имеет перед обычным синхронным генератором существениое /преимущество , заключающеес  в отсутствии возбудител , контактных колец и т. д.It is known that a synchronous generator with permanent magnets has a substantial / advantage over a conventional synchronous generator, in the absence of a driver, contact rings, etc.

Однако генератор с посто нными магнитами имеет резко падающую внещнюю характериснику. В то же врем , вследствие отсутстви  у генератора обмотки возбуждени , обычные регул торы напр жени  не .могут быть здесь применены.However, a generator with permanent magnets has a sharply falling external characteristic. At the same time, due to the absence of a field winding in the generator, conventional voltage regulators cannot be applied here.

Дл  -стабилизации напр жени  oHHXpoHBOirO генератора с посто нными магнитами (предлагалось включать параллельно с генератором трансформатор с насыщенной магнитной цепью,iTo stabilize the voltage of the permanent magnet generator oHHXpoHBOIRO (it was proposed to switch on a transformer with a saturated magnetic circuit, i

Применение одного насыщенного трансформатора, присоединенного к генератору параллельно, позвол ет уменьшить диапазон колебани  напр жени  за счет резкого увеличени  тока намагничивани  при уменьщении нагрузки и увеличении напр жени  и, наоборот, уменьщени  тока намагничивани  при увеличении нагрузки и уменьщении напр жени  на зажимах генератора.The use of one saturated transformer connected to the generator in parallel reduces the range of voltage fluctuations due to a sharp increase in magnetizing current with decreasing load and voltage increase and, conversely, decreasing magnetizing current with increasing load and voltage reduction at the generator terminals.

Однако в этом случае уменьщение колебани  напр жени  или, вернее , стабилизаци  напр жени  в нужных пределах достигаетс  тем, что генератор должен быть рассчитан на большой балластный реактивный ток и, следовательно, рассчитан на знач.ительно больщую мощность, чем1 полезна  .мощность нагрузки. При ПОЛНОЙ нагрузке в обмотке  кор  будет проходить ток. величина которого будет определ тьс  величиной тока нагрузки плюс величина нам.агничивающего тока трансформатора, котора  у трансформатора с насыщенным сердечником будет достаточ1но больщой . При этом. чем1 больща  требуетс  точность стабилизации, тем величина тока намагничивани  будет больше.However, in this case, a decrease in voltage fluctuation, or rather, voltage stabilization within the required limits, is achieved by the fact that the generator must be designed for a large ballast reactive current and, therefore, designed for significantly more power than 1 useful load power. With a FULL load, the current in the winding of the core will flow. the magnitude of which will be determined by the magnitude of the load current plus the magnitude of the magnetisation current of the transformer, which the transformer with a saturated core will be sufficiently large. Wherein. the greater the accuracy required for stabilization, the greater the magnitude of the magnetizing current.

Далее предлагалось дл  той же цели включать последовательно с генератором емкость; однако такое включение емкости (может стабилизировать напр жение на зажимах нагрузки при условии, что л:,, ла, r/CAd - полный продольный реактанс генератора, а Хе - реактивное сопротивление емкости.It was further proposed for the same purpose to include in series with the generator capacity; however, such a capacitance is turned on (it can stabilize the voltage at the load terminals provided that l: ,, la, r / CAd is the full longitudinal reactance of the generator, and Xe is the reactance of the capacitor.

Предлагались также схемы стабилизаторов , в которых в комбинации фигурируют оба элемента: и последовательно включенный конденсатор , и параллельно включенный насыщенный трансформатор. Однако така  схема ие обеспечивает стабилизации; npHMeHeHiHe конденсаторов, включенных последовательно в цепь, 1пде имеютс  элементы с насыщенной железной магнитной цепью, в частности, трансформатор с насыщенным сердечником, приводит к большим ослож1нени м: а) в виде многократного увеличени  тока намагничивани , искажени  криво й тока намагничивани  и искажени  кривой напр жени  во вторичной обмотке трансформатора, которое приводит ,к перенапр жени м во вторичной цепи трансформатора, б) к  влени м резонанса напр жени . Оба эти  влени  ири.вод т не к стабилизации, а к нарушению работы системы, т. -е. к аварийному режиму.Stabilizer circuits were also proposed, in which both elements appear in combination: a series-connected capacitor and a parallel-connected saturated transformer. However, such a scheme does not provide stabilization; The npHMeHeHiHe capacitors connected in series in the circuit, there are elements with a saturated iron magnetic circuit, in particular, a transformer with a saturated core, leads to great complications: a) in the form of a multiple increase in magnetizing current, distortion of the magnetization current curve and distortion of the voltage curve in the secondary winding of the transformer, which leads to an overvoltage in the secondary circuit of the transformer, b) to the appearance of voltage resonance. Both these phenomena do not lead to stabilization, but to disruption of the system, i.e. to emergency mode.

Наконец, предлагалась схема стабилизатора , В которой к зажимам генератора параллельно приключег трансформатор (с ненасыщенным сердечником), ко вторичной цепи которого приключены конденсаторы . Эта схема также не может обеопечить стабилизации напр жени . Здесь трансформатор служит лишь, дл  того, чтобы повысить напр жение на конденсаторах (дл  уиМеньшени  их емкости) и в процессе стабилизации не участвует; схема замещени  -этого стабилизатора будет состо ть лишь из конденсаторов , присоединенных к генератору . Така  схема не может обеспечить стабилизацию, так как при уменьшении напр жени  ток в конденсаторах уменьшаетс , в то врем  как необходимо, чтобы эта величина возрастала. Если же дл  регулировки напр ж€1ни  применить контактор дл  иэменени  числа витков трансформатора, то тогда тер ютс  все преимущества бесконтактной регулировки..Finally, a stabilizer circuit was proposed, in which a parallel to the generator terminals an parallel transformer (with an unsaturated core), to which capacitors are connected to the secondary circuit. This circuit also cannot guarantee voltage stabilization. Here, the transformer only serves in order to increase the voltage on the capacitors (for reducing their capacitance) and is not involved in the stabilization process; The replacement circuit of this stabilizer will consist only of capacitors connected to the generator. Such a circuit cannot provide stabilization, since with a decrease in the voltage, the current in the capacitors decreases, while it is necessary that this value increase. If, however, a contactor is used to adjust the voltage of the transformer, then all the advantages of contactless adjustment are lost.

Данное изобретение основываетс  на использовании, в щел х стабилизации напр жени  синхронного генератора с посто нными магнитами, стабилизатора, состо щего - в эквивалентной схеме-из параллельно соединенных индуктивности с насыщенным сердечником и емкости 1И включаемо го йараллельно на зажимы стабилизируемого генератора. Емкость и индуктивно сть подбираютс  так, чтобы номинальном напр жении машины при холостом ходе в цепи стабилизатора имел место резонанс тока и, следовательно , ток индуктивности был полностью скомпепсирован емкостным током конденсаторов. Прц р-еЖй1М е нагрузки на зажимах генератора . ПОД вли нием внутреннего реактанса, напр жение будет стремитьс  к уменьШению. Но при небольшом у.меньшении напр жени  на зажимах тенератора ток в дросселе , под вли нием уменьшени  насыщени , .нагчнет резко уменьшатьс , а ток конденсаторов останетс  почти без изменени . В результате , суммарный ток стабилизатора , будучи чисто емкостньим, начнет значительно возрастать, тем самым компенсиру  реактивное падение напр жени  генератора и стабилизиру  на его зажим ах напр жение .The present invention is based on the use, in voltage stabilization gaps of a permanent magnet synchronous generator, of a stabilizer consisting, in equivalent circuit, of inductors connected in parallel with a saturated core and capacitance 1I connected on the terminals of the generator being stabilized. The capacitance and inductance are selected so that the nominal voltage of the machine when idling in the stabilizer circuit has a current resonance and, consequently, the inductance current is fully compounded by the capacitive current of the capacitors. Prts p-eZHY1M e load on the terminals of the generator. Under the influence of internal reactance, the voltage will tend to decrease. But with a slight decrease in voltage at the terminals of the generator, the current in the inductor, under the influence of a decrease in saturation, will start to decrease sharply and the current of the capacitors will remain almost unchanged. As a result, the total current of the stabilizer, being purely capacitive, will begin to increase significantly, thereby compensating for the reactive voltage drop of the generator and stabilizing the voltage on the clamp ah.

Этот основной принцип, согласно изобретению, осуществл етс  в усовершенствованной форл1е -выполнени : дл  уменьшени  емкости конденсаторОВ стабилизатора цоследние включаютс  через трансформатор и в.место независимо-й индуктивности с -насыщенным сердечнико .м используетс  этот же повысительный трансфор матор,. который выполн етс  с насыщенны сердечником .This basic principle, according to the invention, is carried out in an improved form of performance: to reduce the capacitance of the stabilizer capacitors, the latter are connected through a transformer and instead of independent inductance with a saturated core, the same boost transformer is used. which is made with saturated core.

Дл  того случа , когда напр жение холостого хода генератора н-есколько отличаетс  от заданного ном инального напр жени , первична  обмотка трансформатора может иметь дополнительные витки и отводы , подобно автотрансформатору, чтобы на зажимах нагрузки было бы возможно установить необхОДИмое напр жение.For the case when the voltage of the generator idling differs somewhat from the specified nominal voltage, the transformer primary winding may have additional turns and taps, like an autotransformer, so that the required voltage could be applied to the load terminals.

Изложенное по сн етс  чертежом, на фиг. 1 которого показан.а электрическа  схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - та же схема дл  трехфазного генератора. На чертеже обозначено: Г-генератор переменнопо тока -с возбуждением от посто нных 1магн.итов, Т - трансформатор с насыщеннойThe foregoing is illustrated in FIG. 1 of which is shown. And the electrical circuit of the device proposed in FIG. 2 - the same circuit for a three-phase generator. In the drawing it is indicated: G-generator of alternating current - with excitation from constant 1 magnetovitov, T - transformer with saturated

мапнитной цепью, К -конденсаторы , Д - дроссели. Я - зажимы нагрузим.a power supply circuit, K-capacitors, D - chokes. I - load the clamps.

Эквивалентна  схема (или схема замещени ) системы Т - Д - К. нр€дставл ет собой контур, состо щий из параллельных емкости и индуктивности, имеющий насыщенный магнитопровод и включенный на генератор Г параллельно. Указанное выше замечание о резонансе токов, наступающем ири холостом ходе генератора с посто нными магнитами, касалось именно схемы замещени . В действительности, в схемах фиг. 1 и 2 резонанс токов наступает в первичной обмотке трансформатора Т, причем в резонанс вступают намагничивающий ток трансформатора и приведениый к первичвой обмотке ток конденсаторов . При условии такого резонанса трансформатор при холостом ходе генератора .потребл ет лищь незначительный активный ток, соответствующий потер м трансформатора и конденсаторов.The equivalent circuit (or replacement circuit) of the T-D-K system. The system consists of a circuit consisting of parallel capacitance and inductance, having a saturated magnetic conductor and connected to the generator G in parallel. The above remark about the resonance of the currents, the onset of a permanent magnet generator, referred to the replacement circuit. In fact, in the diagrams of FIG. 1 and 2, the resonance of the currents occurs in the primary winding of the transformer T, and the magnetizing current of the transformer and the current of the capacitors leading to the primary winding enter into resonance. Under the condition of such a resonance, a transformer when the generator is idling. It consumes only a small active current corresponding to the losses of the transformer and capacitors.

При. нагрузкеГенератора, три незначительном падении напр жени  (2-4%), трансформатор начинает потребл ть опережающий (емкостный ) ток тем больше, чем 1бо.льше падение напр жени . Именно наличие этого тока и позвол ет удержать напр жение па должном уровне. Таким образом :в предложенной схеме трансформатор и коиденсапоры обеспечивают автоматическое изменение емкостного тока, т. е. автоматическую ко мпенсацию реактивного тока нагрузки. Очевидно дл  получени  указанной автоматичности паралютры трансформатора и конденсаторов должны быть выбраны в жестком соответствии с параметрами генератораAt. To the load of the Generator, three insignificant voltage drops (2-4%), the transformer starts to consume the leading (capacitive) current the more, than 1 more than the voltage drop. It is the presence of this current that makes it possible to keep the voltage on the proper level. Thus: in the proposed scheme, the transformer and co-condensers provide an automatic change in the capacitive current, i.e., automatic compensation of the reactive load current. Obviously, to obtain the indicated automaticity, the paralymeters of the transformer and capacitors must be chosen in strict accordance with the parameters of the generator

(э. д. с. холостого хода, ток короткого замыкани , продольный и поперечный реактансы и т. д.).(ed. with. idling, short-circuit current, longitudinal and transverse reactance, etc.).

Ненасыщенные дроссели Д согласно данной схеме подбираютс  так, чтобы наступал резонанс напр жений дл  5-й и 7-й гармонической , т. е. дл  п тикратной и семикратной частоты {по отнощению к основной частоте), что необходимо дл  обеспечени  фильтрующего действи  фильтрдросселеч. При таком выборе дросселей исключаетс  вс ка  возможность резсьнанса напр жений основной частоты, нежелательность которого была указана выше.Unsaturated throttles D according to this scheme are selected so that the voltage resonance occurs for the 5th and 7th harmonic, i.e., for a fivefold and sevenfold frequency (relative to the fundamental frequency), which is necessary to ensure the filtering effect of the filter string. With this choice of chokes, all the possibility of resonance of the fundamental frequency voltage, the undesirability of which was indicated above, is excluded.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  . стабилизации напр жени  синхронного генерЯтора с возбуждением посто нными, магнитами , состо щее из трансформатора с насыщениьш сердечником, приключенного к генератору параллельно , отличающеес  тем, что во вторичную цепь трансформатора включены соединенные последовательно конденсаторы и дроссели , так соразмеренные, чтобы при номинальном напр жении генератора (во врем  холостого хода) в цепи трансформатора имел место резонанс токов и ток в первичной обмотке трансформатора был минимальных . а при уменьшении напр жени , вызываемом нагрузкой, означенный резонанс нарушалс  вс,1едствие уменьшени  насыщени  и в первичной обмотке трансформатора по вл лс  емкостный ток, компенсирующий реактивное падение напр жени  в генераторе и тем самым стабилизирующий напр жение на зажимах последнего.Device for voltage stabilization of a synchronous generator with constant excitation, magnets, consisting of a transformer with core saturation, adventured to the generator in parallel, characterized in that capacitors and chokes connected in series in the transformer secondary circuit are sized so that during idle run) a current resonance occurred in the transformer circuit and the current in the transformer primary winding was minimal. and with a decrease in the voltage caused by the load, the said resonance was completely violated, a capacitive current appeared in the primary winding of the transformer to compensate for the reactive voltage drop in the generator and thereby stabilizing the voltage at the terminals of the latter.

№ 66346No. 66346

I Т ГI T G

ШлShl

SU27343A 1939-11-05 1939-11-05 Device for stabilizing the voltage of a synchronous generator SU66346A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU27343A SU66346A1 (en) 1939-11-05 1939-11-05 Device for stabilizing the voltage of a synchronous generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU27343A SU66346A1 (en) 1939-11-05 1939-11-05 Device for stabilizing the voltage of a synchronous generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU66346A1 true SU66346A1 (en) 1945-11-30

Family

ID=48246323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU27343A SU66346A1 (en) 1939-11-05 1939-11-05 Device for stabilizing the voltage of a synchronous generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU66346A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4075547A (en) Voltage regulating transformer
GB624423A (en) Improvements in and relating to automatic voltage stabilizing circuits
SU66346A1 (en) Device for stabilizing the voltage of a synchronous generator
US2179353A (en) Voltage stabilizing network
US2338079A (en) Inverter circuit
SU301111A1 (en) Ferroresonant voltage stabilizer
GB586519A (en) Improvements in frequency changers
SU515096A1 (en) Power source
US3143701A (en) Stabilization circuit for arc lamps
SU798766A2 (en) Current regulator
SU113417A1 (en) Device for uniform loading of phases in a three-phase network
SU696435A2 (en) Ferroresonant ac voltage stabilizer
SU807250A1 (en) Pulsed dc voltage stabilizer
CN87208651U (en) Magnetic saturation ac voltage-stabilizing electric source
US3548292A (en) Single core magnetic voltage regulator
US3235785A (en) Frequency changer
SU43056A1 (en) Voltage stabilizer
SU48877A1 (en) Automatic adjustment device
SU58196A1 (en) Ferroresonant voltage regulator
SU504276A1 (en) Device for compensating voltage fluctuations
SU141933A1 (en) Autotransformer, adjustable magnetic bias shunts
SU113922A1 (en) Ferroresonant voltage regulator
SU691832A1 (en) Phase resonance voltage stabilizer
SU760351A1 (en) Single-phase inverter
SU60946A1 (en) Self-excited synchronous generator