SU536586A1 - Field Current Regulator for Electromachine Generators - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к регул торам тока возбуждени  дл  электромашинных генераторов с аккумул торной батареей и общей минусовой шиной, к которой одним концом подключена обмотка возбуждени .The invention relates to field current regulators for electric machine generators with a battery and a common negative busbar to which the field winding is connected at one end.

Известны регул торы тока возбуждени , содержаш,ие последовательно соединенные коммутирующий тиристор, шунтирующий обмотку возбуждени , силовой тиристор, включенный последовательно в цепь обмотки возбуждени , и линейный токоограничивающий дроссель, автотрансформатор с двум  согласно последовательно включенными обмотками, обща  точка которых соединена с общей точкой указанных тиристоров и другим концом обмотки возбуждени , свободный конец одной из обмоток автотрансформатора подключен через дополнительный конденсатор к катоду коммутирующего тиристора, а свободный конец другой обмотки через коммутирующий конденсатор к аноду силового тиристора.Exciter current regulators are known, containing commutation thyristor connected in series, shunt excitation winding, power thyristor connected in series in the excitation winding circuit, and linear current limiting choke, autotransformer with two consistently connected windings, the common point of which is connected to the common point of these thyristors and the other end of the field winding, the free end of one of the windings of the autotransformer is connected via an additional capacitor to the cathode. ommutiruyuschego thyristor, and the free end of the other coil via the switching capacitor to the anode of the thyristor circuit.

Недостатком такого регул тора  вл етс  возможность возникновени  колебательного процесса L-С-контура, образованного обмоткой автотрансформатора и коммутирующими конденсаторами, т. е. их зар да и саморазр да , в случае совпадени  частоты коллекторных пульсаций генератора посто нного тока или иных пульсаций, возникающих от работы других регул торов, имеющихс  в системеThe disadvantage of such a regulator is the possibility of an oscillatory process of an L-C circuit formed by the winding of the autotransformer and switching capacitors, i.e., their charge and self-discharge, if the frequency of the collector pulsations of the dc generator or other pulsations resulting from the work of other regulators present in the system

электроснабжени , с частотой L-С-контура. Это может привести не только к нарушению режима стабилизации напр жени , но даже к срыву работы регул тора, снижению напр жени  на зажимах генератора и потере его устойчивости.power supply, with the frequency of the LC circuit. This can lead not only to a violation of the voltage stabilization mode, but even to a breakdown of the regulator's operation, a decrease in the voltage at the generator terminals, and a loss of its stability.

В предложенном регул торе обща  точка тиристоров и обмотки возбуждени  подключена к общей точке обмоток автотрансформатора через резистор, шунтированный диодом, анод которого подключен к общей точке обмоток автотрансформатора. Регул тор допускает широтное, частотное и двухпозиционное регулирование, устойчив в работе.In the proposed controller, the common point of the thyristors and the field winding is connected to the common point of the windings of the autotransformer via a resistor, shunted by a diode, the anode of which is connected to the common point of the windings of the autotransformer. The regulator allows for latitudinal, frequency and two-position regulation, stable in operation.

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предложенного регул тора .,.,, Якорь генератора I питает обмотку возбуждени  2, последовательно с которой включены предохранитель 3, линейный токоограничивающий дроссель 4, диод 5 и силовой тиристор Q, а также аккумул торную батарею 7. Диоды 5 и 8 исключают протекание тока аккумул торной батареи через  корь при снижении напр жени  генератора, уменьшении частоты вращени   кор  или его полной остановке , уменьшении тока возбуждени , включении значительной нагрузки и т. д. Параллельно обмотке возбуждени  включенThe drawing shows the circuit diagram of the proposed controller.,. ,, Anchor of generator I feeds excitation winding 2 in series with which fuse 3, linear current limiting choke 4, diode 5 and power thyristor Q, as well as battery 7. Diodes 5 and 8 exclude the flow of battery current through measles while reducing the generator voltage, reducing the core rotation frequency or completely stopping it, reducing the excitation current, turning on a significant load, etc. field winding on

коммутирующий тиристор 9 и обратный диодswitching thyristor 9 and reverse diode

10. Дл  исключени  перенапр лсений на зажимах  кор  при отказе коммутирующего тиристора 9 типа «обрыв обмотка возбуждени  шунтируетс  резервным тиристором И, включаюш,имс  от автономной схемы управлени . К аноду силового тиристора 6 и катоду коммутирующего тиристора 9 подключена цепь, состо ща  из коммутирующего конденсатора 12, обмоток 13 и 14 автотрансформаторов и дополнительного конденсатора 15, образующих контур коммутации тиристоров10. In order to eliminate overvoltages at the terminals of the core in case of failure of the switching thyristor 9 of the type "break, the field winding is shunted by the backup thyristor AND, including, from the autonomous control circuit. The anode of the power thyristor 6 and the cathode of the switching thyristor 9 are connected to a circuit consisting of switching capacitor 12, windings 13 and 14 of autotransformers and an additional capacitor 15 forming the switching circuit of the thyristors

6и 9. Введение резистора 16 позвол ет обеспечить апериодический зар д конденсатора 15 по цепи 3, 4, 5, 6, 16, 14 и 15 и исключить возникновение колебаний в указанном контуре , что позвол ет расщирить возможности применени  регул тора дл  различных типов генераторов. Диод 17 исключает вли ние резистора 16 на коммутационные процессы. Дл  бесконтактного процесса самовозбуждени  генератора обмотка возбуждени  получает питание при включении силового тиристора 6 через резистор 18 от аккумул торной батареи 7.6 and 9. The introduction of resistor 16 allows for aperiodic charging of capacitor 15 along circuits 3, 4, 5, 6, 16, 14, and 15 and eliminating the occurrence of oscillations in the indicated circuit, which makes it possible to extend the possibilities of using the regulator for various types of generators. Diode 17 eliminates the effect of resistor 16 on switching processes. For the contactless self-excitation process of the generator, the field winding is powered when the power thyristor 6 is turned on through the resistor 18 from the battery 7.

При неработающем генераторе блок управлени  19 включает силовой тиристор 6. По обмотке возбуждени  2 протекает ток, ограниченный резистором 18, уменьшающийс  по мере увеличени  напр жени  генератора. Вместо резистора 18 может быть включена контрольна  лампа 20, сигнализирующа  о протекании тока в обмотке возбуждени  на сто нке.When the generator is inoperative, the control unit 19 turns on the power thyristor 6. A current through the excitation winding 2, limited by the resistor 18, decreases as the generator voltage increases. Instead of the resistor 18, a control lamp 20 may be turned on, signaling the flow of current in the field winding.

При достижении уровн  уставки напр жени  сигнал с силового тиристора 6 снимаетс . После превышени  указанного уровн  подаетс  сигнал управлени  на коммутирующий тиристор 9, который, шунтиру  обмотку возбуждени  2, вызывает снижение тока возбуждени  и напр жени  генератора. Снова по вл етс  сигнал управлени  на силовой тиристор 6 и т. д.When the setpoint voltage level is reached, the signal from the power thyristor 6 is removed. After exceeding the specified level, a control signal is applied to the switching thyristor 9, which, by shunting the excitation winding 2, causes a decrease in the excitation current and the generator voltage. A control signal appears again on the power thyristor 6, etc.

До включени  коммутирующего тиристораBefore switching on the switching thyristor

7дополнительный конденсатор 15 апериодически зар жаетс  до напр жени  генератора. После включени  коммутирующего тиристора 9 напр жение дополнительного конденсатора 15 прикладываетс  к обмотке 14. При разр дке дополнительного конденсатора 15 по контуру 15, 14, 17, 9 в обмотке 13 наводитс  ЭДС, котора  вызывает протекание тока поA 7 additional capacitor 15 is aperiodically charged until the generator voltage. After switching on the switching thyristor 9, the voltage of the additional capacitor 15 is applied to the winding 14. When the additional capacitor 15 is discharged along the circuit 15, 14, 17, 9, the EMF is induced in the winding 13, which causes current to flow through

цепи 17, 6, 12, 13 в обратном дл  силового тиристора 6 направлении. Это приводит к восстановлению запирающих свойств силового тиристора 6. Так как индуктивность обмотки возбуждени  2 генератора 1 велика, по ней продолжает протекать ток, равный значению тока перед включением силового тиристора 6. Поэтому при снижении суммарного тока конденсаторов 2, 15 до величины тока, протекающего по обмотке, происходит выключение коммутирующего тиристора 9, а затем включение силового тиристора 6,circuit 17, 6, 12, 13 in the opposite direction for the power thyristor 6. This leads to the restoration of the locking properties of the power thyristor 6. Since the inductance of the excitation winding 2 of the generator 1 is high, a current continues to flow through it, equal to the current value before turning on the power thyristor 6. Therefore, when the total current of the capacitors 2, 15 decreases, the current flowing through winding, switching off of the switching thyristor 9 occurs, and then switching on the power thyristor 6,

Включение коммутирующего тиристора 9 параллельно обмотке возбуждени  позвол етSwitching on the switching thyristor 9 parallel to the field winding allows

сочетать в одном устройстве регулирование напр жени  и защиту от перенапр жений генератора при отказе силового тгпистора 6 типа «Пробой. Отсутствие необходимости установки специального блока защиты упрощает систему (полную схему) электроснабжени  и повышает надежность ее работы.Combine the voltage regulation and overvoltage protection of the generator in a single device in case of a failure of the power transistor 6 of the type Breakdown. The absence of the need to install a special protection unit simplifies the system (complete circuit) of power supply and increases the reliability of its operation.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Регул тор тока возбуждени  дл  электромашинных генераторов с аккумул торной батареей и общей минусовой шиной, к которой одним концом подключена обмотка возбуждени , содержащий последовательно соединенные коммутирующий тиристор, шунтирующий обмотку возбуждени , силовой тиристор, включенный последовательно в цепь обмотки возбуждени , и линейный токоограничивающий дроссель, автотрансформатор с двум Field current regulator for electric machine generators with a battery and a common negative busbar to which one end of the field winding contains a series-connected switching thyristor, a shunt field winding, a power thyristor connected in series to the field winding, and a linear current-limiting choke, a transformer with two согласно последовательно включенными обмотками , обща  точка которых соединена с общей точкой указанных тиристоров и другим концом обмотки возбуждени , свободный конец одной из обмоток автотрансформатораaccording to series-connected windings, the common point of which is connected to the common point of said thyristors and the other end of the field winding, the free end of one of the windings of the autotransformer подключен через дополнительный конденсатор к катоду коммутирующего тиристора, а свободный конец другой обмотки через коммутирующий конденсатор - к аноду силового тиристора, отличающийс  тем, что, сconnected through an additional capacitor to the cathode of the switching thyristor, and the free end of the other winding through the switching capacitor to the anode of the power thyristor, characterized in that целью повыщени  устойчивости в работе, обща  точка силового и коммутирующего тиристоров и обмотки возбуждени  подключена к общей точке обмоток автотрансформатора через резистор, шунтированный диодом, анодin order to increase stability in operation, the common point of the power and switching thyristors and the excitation winding is connected to the common point of the autotransformer windings through a diode-by-pass resistor, anode которого подключен к общей точке обмоток автотрансформатора.which is connected to the common point of the windings of the autotransformer.