SU748776A1 - Excitation regulator for ac electric machines - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано йл  регулировани  тока возбуждени  Электрических машин переменного тока преимущественно автономных генераторов и электромашинных преобразовате гг Известны регул торы возбуждени  .дл  электрических машин, содержаидае измерите.г1ьный орган, модул тор ширины импульсов и усилитель мощности, подключенный к обмотке возбуждений 1.. Недостатком этихрегул торов  вл  етс  Нсшичие модул тора ширины .импул сов, усложн ющего схему регул тора, Известны другие регул торы возбуж дени , у который модул тор импульсов и усилитель мощности объединены за счет применени  токовых трансформаторов с положительной .обратной св зью f-2j . Недостатком этих регул торов возбуждени   вл етс  то, что при широкой кратности токов возбуждени  частота перек.шочени  транзисторов также мен етс  в широких пределах, что значительно увеличивает рассеиваеиую на выходных транзисторах мощност Наиболее близким техническимре шением к изобрютению  вл етс  регул тор возбуждени  дл  электрических машин переменного тока, содержащий выходнойусилитель, выполненный в виде двухтактного транзисторного ключа с токовыми трансформаторами положительной -обратной св зи, имеющими каждый управл ющую обмотку, измерительный орган регул тора и источник питани , к выходу которого через выходной усилитель подключена обмотка возбуждени  электрической машины 2. Недостатком этого регул тора  в-. л етс  необходимость применени  формировател  двухпол рных импульсов, которые надо подавать в базовые цепи транзисторов, за счет чего сокращаетс  кратность регулировани  выходных токов и ухудйаютс  динамические характеристики регул тора. Цель изобретени  - повышение надежности и точности регулировани . Поставленна  цель .обеспечиваетс  тем,что дополнительно введены последовательна  НС-цепь, два диода и транзистор, а токовые трансформаторы снабжены каждый дополнительной обмоткой , причем дополнительные обмотки соединены встречно-последовательно между собой и через RC-цепочкуThe invention relates to electrical engineering and can be used to control the excitation current. Electric machines of alternating current are mainly autonomous generators and electric converters. Excitation regulators are known for electric machines that contain a measuring organ, a pulse width modulator and a power amplifier connected to the excitation winding. 1 .. The disadvantage of these regulators is the use of modular width modulators of pulses, which complicates the regulator circuit. Other regulators of excitation are known This is where a pulse modulator and a power amplifier are combined by using current transformers with a positive feedback f-2j. The disadvantage of these excitation regulators is that with a wide frequency of excitation currents, the switching frequency of the transistors also varies widely, which significantly increases the power dissipated at the output transistors. The closest technical solution to the invention is for an alternating electrical machine. current, containing an output amplifier, made in the form of a push-pull transistor switch with positive-feedback current transformers, each having a control L moiety coil measuring element of the regulator and the power supply to the output of which is connected via an output amplifier drive winding of the electric machine 2. A disadvantage of this regulatory into- torus. The need to use a bipolar pulse generator that needs to be applied to the base circuits of the transistors is reduced, thereby reducing the rate of adjustment of the output currents and degrading the dynamic characteristics of the regulator. The purpose of the invention is to increase the reliability and accuracy of regulation. The goal set is ensured by the addition of a successive NS circuit, two diodes and a transistor, and the current transformers are each provided with an additional winding, the additional windings being connected counter-sequentially to each other and through an RC-chain

подключены к фазам  корной обмотки электрической машины, управл ющие обмотки через эмиттернр -кбллекторный переход транзистора подключены к источнику питани , а выход измерительного органа подключен к управл ющему входу дополнительного транзистора .connected to the phases of the electric machine's core winding, the control windings through the emitter-cyclic junction of the transistor are connected to the power source, and the output of the measuring element is connected to the control input of the additional transistor.

Сущность изобретени  по сн етс  чертежом, на котором приведена приндипиальна  электрическа  схема регул тора возбуждениЯ.The invention is illustrated in the drawing, which shows a conventional electrical circuit of the excitation controller.

Регул тор возбуждени  содержит измерительный орган 1, соединенный с входом дополнительного транзистора 2, который подключен через разв зывающие иоды 3 и 4 к управл ющим обмоткам 5 и 6 токовых трансформаторов 7 и 8. Обмотка возбуждени  9 охвачена шунтирующим вентилем 10, подключена через ключи на транзисторах 11 и 12 к источнику питани . В выходную и входную цепи транзисторов 11 и 12 подключены колекторные 13 и14 и базовые обмотки 15 и 1б токовых трансформаторов 7 н 8. Дополнительные обмотки 17 и 18 ; токовых трансформаторов через RC-цепочку 19 подключены встречно-последо- вательно к источнику регулируемого переменного напр жени ., Регул тор работает следующим образом .The excitation regulator contains a measuring unit 1 connected to the input of an additional transistor 2, which is connected via interconnecting ions 3 and 4 to the control windings 5 and 6 of current transformers 7 and 8. The excitation winding 9 is covered by the shunt valve 10 and connected via keys on transistors 11 and 12 to the power source. In the output and input circuits of transistors 11 and 12 are connected collector 13 and 14 and the base windings 15 and 1b of current transformers 7 n 8. Additional windings 17 and 18; current transformers through RC-chain 19 are connected counter-consistently to a source of adjustable alternating voltage. The regulator operates as follows.

Пусть сигнал от. измерительного органа 1 через транзистор 2 и диод 3 приходит в насыщающем направлений дл  управл ющей обмотки 5 токового, . трансформатора 7. Тогда токовыйтран-. сформ.атор 7 насыщен и ток через транзистор 11 не будет протекать, так. как его вход будет шунтирован, омичес кимсопротивленим базовой обмотки 15, То же самое произойдет при перемене п(Э п рности регулируемого напр жени , только в этом случае будет заперт транзистор 12, т.е. среднее зна.чение , тока через обмотку возбуждени  9 будет равно нулю.Let the signal from. measuring element 1 through transistor 2 and diode 3 comes in saturating directions for control current winding 5,. transformer 7. Then currentcount-. shape.ator 7 is saturated and the current through the transistor 11 will not flow, so. as its input will be shunted, the ohmic resistance of the base winding 15. The same will happen when the voltage r changes (E of the variable voltage, only in this case transistor 12, i.e. average value, of the current through the excitation winding 9 is locked will be zero.

ПУсtfe теперь сигнал от измерительного органа 1 по величине такой ,что тринзистор 11 полностью открыт, т.е. сердечник трансформатора 7 не насы1це1 тогда диод 3 закрыт/ так как напр жение , трансформируемое из обмотки 17 в обмотку 5, будет направлено навстречу-напр жению питани , а это напр жение значительно больше наПр жейи  питани . .. :Ptfefe now the signal from the measuring body 1 is so large that the transistor 11 is fully open, i.e. The core of the transformer 7 is not saturated; then the diode 3 is closed / because the voltage transformed from winding 17 to winding 5 will be directed towards the supply voltage, and this voltage is much higher than the power supply voltage. ..:

При такой пол рности регулирующего напр жени  по обмотке 6 потечет раз магничиваюидай ток дл  трансформатора 8, который полностётй размагнитит его При перемене пол рности по о15мотке 18 токового трансформатора 8 через RC-цепочку 19 потечет ток, который, трансформиру сь в обмотку 18, наведет в ней ЭДС в отпирающем направлении дл  транзистора 12, который при откроетс -и наступит регенеративный процесс отпирани  транзистора 12,With such polarity, the regulating voltage across the winding 6 will flow once the current for transformer 8, which fully demagnetizes it. When changing polarity through the winding 18 of the current transformer 8 through the RC chain 19, a current flows that, transforming into winding 18, induces the emf in the unlocking direction for the transistor 12, which, when opened, and the regenerative process unlocks the transistor 12,

который перейдет в режим насыщени  и по обмотке 9 потечет ток в течение второго полупериода регулируемого напр жени .which will go into saturation mode and a current will flow through the winding 9 during the second half period of the regulated voltage.

Таким образом, при изменении знае чени  сигнала измерительного органа .от одного крайнего положени  до. другого на входе регул тора ток возбуждени - будет мен тьс  от нул  до максимума. Во всем диапазоне регули0 Ровани  на обмотки управлени  действуют .толь ко управл ющий сигнал от управл ющего транзистора, так как диоды 3 и 4 поочередно закрываютс  значительным регулируемым напр жением . Поэтому токовые трансформаторыThus, with a change in the value of the signal of the measuring organ. From one extreme position to. the other at the regulator input, the exciter current will vary from zero to maximum. In the entire range of regulating RV, the control windings act only on the control signal from the control transistor, since the diodes 3 and 4 are alternately closed by a significant regulated voltage. Therefore, current transformers

Заработают в режиме быстродействующего магнитного усилител , чем-дости-гаютс  высокие динамические качества регул тора. Earn in the mode of a high-speed magnetic amplifier, which achieves high dynamic qualities of the regulator.

0 , Если напр жение регулируемого источника будет меньше напр жени  иоточника питани , то его можно увеличить с помощью автотрансформатора.0, If the voltage of the controlled source is less than the voltage of the power source, it can be increased with an autotransformer.

cПри использовании регул тора, выполненного в соответсвии с данным, изобретением, улучшаютс динамичес- кие характеристики за счет перевода токовых трансформаторов в режим йлстродёйствующих магнитных усилитедей и повышаетс  надежность регул тора в результате отсутстви  датчика тактовых и.мпульсов,When using a controller made in accordance with this invention, the dynamic characteristics are improved due to the conversion of current transformers to the mode of stimulating magnetic amplifiers and the reliability of the controller is increased due to the absence of a clock pulse sensor.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Регул тор, возбуждени  дл  электрических машин переменного тока, содержащий выходной усилитель, выполненныйRegulator, excitation for ac electric machines, containing an output amplifier, made 0 в виде двухтактного транзисторного ключа с токовйми трансформаторами в цепи положительной обратной св зи каждый из которых снабжен управл ющей обмоткой, измерительный орган,0 in the form of a push-pull transistor switch with current transformers in the positive feedback circuit, each of which is equipped with a control winding, a measuring unit, 5 входом подключенный к фазам  корной обмотки электрической машины, и ис точник питани , к выходу которого через выходной усилитель подключена обмотка возбуждени  электрической5 with an input connected to the phases of the core winding of an electric machine, and a power source, to the output of which an electric field winding is connected through the output amplifier П машины, отличающийс   тем, что, с цепью повышени  надежности и ТО.ЧНОСТИ регулировани , дополнительно введены последовательна  RCцепочка , два.разв зывающих диода и транзистор, а токовые трансформаторыA machine, characterized by the fact that, with a circuit for improving the reliability and the control accuracy. The control circuit, an additional diode and a transistor, and current transformers are additionally introduced снабжены дополнительными обмотками, соединенными между собой встречнопоследовательно- и через КС-цепочку подключеннйми кфазам  корной обмотки электрической машины, упрешл ющиеare equipped with additional windings interconnected by counter-succession and through a KS-chain connected to the phases of the electrical machine’s core winding, which prevent 0 обмотки токовых трансформаторов через разв зывающие диоды соединена парс1Ялёльно между собой и через эмиттерно-коплекторный переход допопни .тельного транзистора подключены к источнику питани , а выход измеритель 0 the windings of current transformers are connected parsily between themselves and through the emitter-collector junction of the additional transistor connected to the power source, and the output meter ного органа подключен к управл ющейэлектрических маиин. м., Энерги входу дополнительного тринзистора.1966, с. 103.The organ is connected to the control electrical Maiin. m., the energy of the input of an additional trinzistor. 1966, p. 103 Источники информации, Information sources, 2. Коссов О. А. Усилители Мощности2. Kossov O. A. Power Amplifiers I BV« KO°TT% экспертизегна транзисторах в режиме перекл е1 . Бунаков В. Л. Полупроводниковые«ий. М. , Энерги  1971 с 200I BV "KO ° TT% expertise transistors in switch mode e1. Bunakov VL Semiconductor «s. M., Energy 1971 with 200 регул торы напр жени  и частоты5 (пр ототип) . voltage and frequency controllers5 (pr ootype).