142914. lajstromszámú szabadalom • Berendezés váltakozóáramú generátor feszültségének szabályozására
Megjelent: 1956. január hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 142.914. SZÁM 21. c. 63-64. OSZTÁLY - Fo-210. ALAPSZÁM Berendezés váltakozóáramú generátor feszültségének szabályozására Fogaras László oki. elektromérnök, Budapest A bejelentés napja: 1954. október 28. A találmány szerinti berendezés generátorok feszültségének szabályozására alkalmas, még abban az esetben is, ha a generátorok üzemi viszonyait nagy áramlökések jellemzik. Az eddig ismert elektromechanikus szabályozók erre a célra nem felelnek meg, mivel mozgó tömegeik tehetetlensége a szabályozást" késlelteti, külső behatásra (rezgés, porös levegő stb.) érzékenyek és mozgó érintkezőiknek elhasználódása állandó karbantartást követel. A találmány szerinti berendezés mozgó alkatrészeket nem tartalmaz és így különösen alkalmas járművekre szerelt és durvaüzemű generátorokhoz. A találmány részleteit a könnyebb érthetőség kedvéért rajz kapcsán ismertetjük. Az 1. ábrabeli kivitelnél G a generátor váltakozóáramú tekercselése, M a generátor mágneskereke, g a gerjesztőgép és s a gerjesztőgép tekercselése. A találmány lényegét a T jelű, három tekercseléssel ellátott transzformátor képezi, melynek tz tekercseléséből Ei egyenirányítón keresztül tápláljuk a gerjesztő tekercset. T transzformátor ti primer tekercsét Tr transzduktoron keresztül táplálja a generátor fázisfeszültségére kapcsolt B feszültségcsökkentő booster. A Tr transzduktor két előmágnesező tekercsét (ei és ea) szintén a booster táplálja. Ezek közül eif-et boosterre kapcsolt Fi telített fojtótekercs E2 egyenirányítóval egyenirányítóit árama, e2-t pedig ugyancsak boosterrel kapcsolt F2 telített fojtótekercsből és C kondenzátorból álló párhuzamos rezgőkör E3 egyenirányítóval egyenirányítóit árama táplálja. Fi, illetőleg F2 fojtótekercs, továbbá a C és R elemekből álló rezgőkör beállítása olyan, hogy áramfelvétele a feszültség függvényében a 2. ábra szerint változik. Ennek értelmében a fojtótekercs \f és a rezgőkör ic árama a feszültség növekedésével aszimptotikusan közeledik egymáshoz. Tekintettel arra, hogy a transzduktor ei és es előmágnesező tekercsein áthaladó egyenirányítóit i/ és ic áramok a kapcsolás folytán egymás ellen hatnak, így az általuk létesített mágneses mező a két áram különbségével (if — i/) arányos, ami azt jelenti, hogy növekvő feszültségnél a transzduktor előmágnesezése csökken, vagyis a transzduktor Ur váltakozóárama, amely a T transzformátor ti tekercsén megy át, szintén csökken. Ezek szerint a Tr transzduktor által felvett Ur áram lefolyását a feszültség függvényében a 3. ábra mutatja. Ugyanígy változik, csupán nagyságában tér el, a T transzformátor ts szekunder tekercselésében indukálódott és Et egyenirányítón keresztül a gerjesztőgép gerjesztő áramkörét tápláló U áram is. Ha Et egyenirányítónak a T transzformátorhoz csatalakozó végeit bontjuk (1. ábra a—a pontok) és az egyenirányítót váltakozóárammal tápláljuk, akkor a generátor kapcsolófeszültsége a betáplált áram függvényében a 3. ábra V=f(ie) görbéje szerint változik. V — f(ie) és Ur = f (V) görbék N pontban metszik egymást, ami azt jelenti, hogy a generátor a transzduktoron át táplálva eddig a pontig gerjed fél. Az ábrából kitűnik, hogy esetleges feszültségemelkedéskor a gerjesztőáram csökken, míg ellenkező esetben a gerjesztőáram növekszik, vagyis N pontban a generátor feszültsége stabilis. Az Fi, F2, R, C, Ea, E3 tehát együttvéve feszültségérzékelő rendszert alkot. A szabályozott V fázísfeszültség tehát a feszültségérzékelő rendszerrel való befolyásolás után Ur áramot a ts tekercsben olyan \e gerjesztő áramkomponenst eredményez, amelynek vektora az U vektorral 90°-ot zár be. A generátor terhelésekor a szabályozott fázis If terhelőárama a T transzformátor további u tekercselésén megy át és a ts tekercsben önmagával ellentétes fázisú U gerjesztő áramkomponenst kelt, amely ie árammal a 4. vektor-ábra szerint adódik össze, ií és if áramok vektoriális különbsége ig áramot adja, melynek nagysága, mint az ábrából kitűnik, 1/ terhelőáram fázistényezőjétől (cos <P) is függ. A berendezés alkalmas a generátor mágneskerekének közvetlen táplálására is, ilyenkor a gerjesztőgép elhagyható. Mivel ebben az esetben nagyobb teljesítmény szolgáltatására van szükség, célszerű á berendezést háromfázisú változatban alkalmazni, melynek egyik kiviteli alakját az 5. áb-
