Principios de funcionamiento del Regulador de Voltaje KCR 760Generales: Las piezas que componen el regulador de voltaje KCR 760 se muestran en el esquema eléctrico figura 1.

Figura 1: circuito esquemático

Una sola fase estándar de detección de KCR regulador 760 de tensión con límite de baja frecuencia o V / Hz circuitos de detección se describe en los párrafos que siguen. Cuando el regulador detecta tensión trifásica o es diseñado para regulación plana se aplicará la siguiente diferencia:

Detección de transformadores.

Para Rango de voltaje ajustar y voltaje

ajustar

Control de estabilidad.

Detección de estrangulación

- Cuando la opción de detección de tres fases se incluye en el regulador hay que tener dos transformadores de detección (T1 y T3) interconectando el primario de las bobinas y el secundario de las bobinas.

- Cuando el regulador está diseñado para regulación plana del regulador no tendrá circuitería UFL o V / Hz y el voltaje aplicado al lado de referencia de la primera etapa de amplificación diferencial en el detector de error será el voltaje a través del diodo Zener Z1.

Circuito regulador de voltaje: El regulador de voltaje detecta la tensión del generador, y compara una muestra rectificada del voltaje con un voltaje de referencia, y suministra la corriente de campo necesaria para mantener larelación predeterminada entre la tensión del generador y la tensión de referencia. El transformador T1 es el transformador de detección en elregulador de tensión monofásica KCR 760, mientras que unregulador de voltaje diseñado para la detección de tres fases incluye dostransformadores de detección (T1 y T3). La circuitería de detección también incluye un transformador (T2 ) y un potenciómetro ( R4 ). El transformador T2 y el potenciómetro R4, más un transformador de corriente externo proporcionan los medios para compartir la carga reactiva kVA durante el funcionamiento del generador en paralelo. La componentes que operan en paralelos no afectan al funcionamiento del regulador de voltaje cuando el generador opera por separado.

En los reguladores equipados con límite de baja frecuencia (UFL) o la opción de V / Hz, el circuito interactúa con el sensor del regulador y el detector de error de una manera que disminuye la tensión durante una operación de baja velocidad. Un circuito intermitente de estado sólido opera cada vez que se arranca el generador. El circuito intermitente se des energiza cuando la tensión del generador ha superado el 70 % de salida de la tensión nominal. La mayoría de los circuitos están contenidos en la placa del circuito impreso. Las piezas que se montan por separado en el regulador son el transformador de detección, y el transformador de operación en paralelo T2, la bobina L1, R2 ajusta el rango de tensión nominal de

R6 ajusta la estabilidad, condensadores C32, C33, C34 y, el potenciómetro R4 que ajusta el voltaje Droop en paralelo, la etapa de potencia , y un fusible. Un reostato externa para ajustar la los reactivos VAR essuministrado para su instalación en el panel de control.

Circuito de detección durante operación con un solo generador: El voltaje sensado por el transformador proporciona una tensión proporcional a la tensión de salida del generador. Este voltaje se alimenta a través del primario de T2 con una onda completa y rectificado por los diodos de silicio D3, D4, D17, D18, D23, D24.La tensión rectificada es filtrada por la resistencia R3, la bobina L1 y el condensador Cl. La señal de corriente continua del filtro se aplica al detector de error y al límite de baja frecuencia.

Se cortocircuita el secundario del transformador T2 operando en paralelo, utilizando un puente a través de CT • y CT1, o girando R4 a su máximoposición hacia la izquierda o colocando el interruptor UNIDAD / PARALELO aUNIDAD, elimina el efecto de T2 durante el funcionamiento con un solo generador. .

Circuito de detección durante el funcionamiento del generador en paralelo modo de compensación de reactivos por caída de tensión: Generadores interconectados para compensación de reactivos por caída de tensión proporcionalmente comparten cargas reactivas inductivas durante el funcionamiento en paralelo por una disminución en el voltaje del generadordel sistema. Este método de compartición de carga kVAR se describe en ellos párrafos que siguen.

El transformador de detección proporciona una tensión proporcional a latensión de detección. Un transformador de corriente (CT) instalado en la línea dos del generador desarrolla una señal que es proporcional en amplitud yfase de la corriente de línea. Esta señal desarrolla un voltaje a través del potenciómetro de ajuste R4. El ajuste de R4 determina la cantidad de tensión aplicada al primario transformador T2.

El voltaje desarrollado en el secundario del transformador de detección y la tensión desarrollada vectorialmente en el secundario de T2. Proporciona un voltaje a los

diodos de detección que son la suma vectorial del voltaje de detección y el transformador de corriente en paralelo señal a través de T2. La salida de cc rectificada es filtrada y aplicada al detector de error y el límite de baja frecuencia.

Cuando una carga resistiva (factor de potencia unidad) está conectada al generador, la tensión que aparece a través del potenciómetro lidera la detecciónde tensión de 90 grados, y el vector suma de las dos tensiones es casila misma que la tensión de detección original; En consecuencia, casi ningun cambio se produce en el voltaje de salida del generador.

Cuando una carga inductiva (retraso del factor de potencia, lagging) está conectada al generador, el voltaje a través de la caída en el potenciómetro se hace másen fase con el voltaje de detección, y los vectores combinados de los dostensiones dan lugar a una tensión mayor que se aplica a los rectificadores de detección. Dado que la acción del regulador es mantener una tensión constante en la rectificación de detección ERS, el regulador reacciona para disminuir la tensión de salida del generador.

Cuando una carga capacitiva (adelanto del factor de potencia, leading) está conectada al generador, el voltaje a través del potenciómetro se coloca fuera de fase con respecto al voltaje de detección, y los vectores combinados de las dostensiones resultan en una tensión más pequeña que se aplica a la rectificación de detección ERS. A continuación, el regulador reacciona mediante el aumento de la tensión del generador.

Durante el funcionamiento en paralelo de dos o más generadores interconectadosmodo de compensación de reactivos por caída de tensión, si la excitación de campo en uno de los generadoreses excesiva y provoca una corriente que circula un flujo entre lageneradores, la corriente que circula aparecerán como una carga inductiva en el generador con excitación excesiva y una carga capacitiva en otrogenerador. Los componentes paralelos R4 y T2 regularan el voltajedel generador con excitación excesiva para disminuir la

tensión del generador, mientras que los reguladores de voltaje de los otros generadores aumentarán la tensión del generador.

Circuito de detección durante el funcionamiento del generador en paralelo en modo de compensación contracorriente o cruzada (cross-current): La compensación cruzada en Paralelo permite que dos o más generadores que se encuentran paralelo puedan compartir cargas reactivas inductivas sin caída o disminución en la tensión de salida del generador cuando las corrientes de línea son proporcionales y en fase. Esto se logra con la acción y la circuitería descrita anteriormente para compensación de reactivos por caída de tensión y la interconexión del transformador de corrientes secundarios en un bucle o lazo en serie cerrada. Corrientes circulantes hacen que el sistema pueda reaccionar como se ha descrito anteriormente para la compensación de reactivos por caída de tensión en paralelo.

Un interruptor paralelo conectado en cada generador elimina la resistencia en serie de los CTs en el conjunto de generadores que se cierran cuando los CTs del conjunto de generadores operan.

Detector de Error: El circuito detector de error consiste de un circuito de ajuste de voltaje, un divisor de tensión, un amplificación diferencial de dos etapas ER , y un filtro de retroalimentación menor interno. El circuito de ajuste de voltaje consiste en un reóstato externo para ajustar la tensión de reactivos VAR, un ajuste de rango de tensión R2, y una resistencia fija R1. Giros completo del ajuste de la tensión externa proporciona ± 10 % del ajuste de la tensión nominal de salida del generador. El ajuste de rango de voltaje R2 establece los límites máximos y/o mínimos de ajustes de tensión de reactivos VAR. El circuito de ajuste de tensión y el divisor de voltaje que consta de las resistencias R5 y R71 determinan la señal de entrada al primer amplificador diferencial.

La primera etapa diferencial está compuesta por transistores Q1, Q2, y Q12,las resistencias R9 a través de R18, R21, R22, R23, R83, R93 y los condensadores

C3, C23, C30, C31 y, bobinas de núcleos de ferrita L2 y L3, el diodo Zener Z1, y la circuitería sin el límite de baja frecuencia. El límite de baja (UFL)proporciona una tensión de referencia a la base del transistor Q2 como se describeen la descripción del circuito UFL. Durante el funcionamiento del generador a frecuencia nominal de la señal de referencia es constante e idéntica a la tensión Zener. La tensión del circuito del sensor, es proporcional a la tensión del generador, y se aplica a la base del transistor Q1. Cuando la tensión en la base de Q1 es diferente de la tensión de referencia aplicada a la base de Q2, habrá una diferencia en la corriente de colector de Q1 con respecto a corriente de colector de Q2.

La corriente de colector del transistor Q1 está dividida por las resistencias R9 y R16 y se inyecta en la base del transistor Q3 de la segunda etapa del amplificador diferencial. Del mismo modo, la corriente desde el colector del transistor Q2 está dividida por las resistencias R14 y R15 y se inyecta en el transistor Q4 de la segunda etapa de amplificación diferencial. La Resistencia R10 y C3 ayudan para evitar oscilaciones a altas frecuencias. La segunda etapa de amplificación diferencial amplifica la salida de la primera etapa del amplificador diferencial. Los componentes incluidos en la segunda etapa del amplificador diferencialson los transistores Q3 y Q4, y las resistencias R24 a través de R27. Latensión de colector del transistor Q3 controla la fase del circuito de control. El filtro de retroalimentación menor consiste en la resistencia R8 y el condensador C2. El filtro elimina cualquier remanente ac de la señal de corriente continua.

Circuito de control de fase: Uno de los devanados secundarios de T1, los diodos D1, D2, D21 y D22, las resistencias R87 y R88, condensadores C20, C21, C22, suministran alimentación a la primera y segunda etapa diferencial y a la etapa de límite de baja frecuencia. El circuito de control de fase consiste de los diodos D5 y D6, resistencias R28 a través de R32, y R80, condensadores C20, C21, C22, diodo Zener Z2 y el transistor monounión programable (PUT) Q5. El circuito de control de fase es un control de "rampa-y-pedestal" que regula el ángulo de fase de los SCR del circuito controlador de potencia mediante el control del "Encendido" señal que es aplicada a la puerta del SCR. Una rampa exponencial de tensión que se inicia desde un voltaje pedestal proporciona la señal de puerta "encendido". Debido a que la tensión de rampa comienza desde la

tensión de pedestal, un pequeño cambio en la amplitud de la tensión pedestal resultará en un gran cambio en el ángulo de fase SCR como se muestra en la Figura 2.

Figura 2: Efecto de la señal de interrupción programada en el ángulo de fase SCR

La amplitud de la tensión de pedestal es determinada por la corriente del colector del transistor Q3 de la segunda etapa del amplificador diferencial. El diodo Zener Z2 sirve como un anclaje de tensión y las resistencias R31 y R32 son un divisor de tensión, que determina el umbral del transistor monounión programable Q5. La salida de Q5 PUT se aplica a la puerta de los SCR del regulador de potencia a través de las resistencias R43 y R44 y los diodos D15 y D16 y una etapa de amplificación que se compone de un transistor Q11, un diodo D10, las resistencias R46 y R81 y el condensador C24.

La etapa de potencia (regulador de potencia) : La etapa de potencia suministra la corriente de excitación de campo del generador. La etapa de potencia se compone de un puente rectificador SCR/diodo. La entrada de la etapa de potencia, es 120 Vac monofásico o 240 Vac monofásico, dependiendo del diseño del regulador. La salida de la etapa de potencia está regulada por la señal de compuerta de encendido del SCR que recibe desde el circuito de control de fase. El circuito incluye un diodo supresor para la descarga de la carga de campo inductivo de la excitatriz y un fusible (Fl) en su línea de entrada de alimentación.

Entrada ac al regulador

Angulo de fase del SCR

Voltage rampaVoltage pedestal

Circuito intermitente de campo: El circuito intermitente de campo incluye un SCR1, un transistor de efecto de campo (FET ) Q6, los transistores Q7 hasta el Q10, las resistencias de R34 hasta R42, R82, R85 , los diodos D7, D11, D29, y los condensadores C25 y C27. Los transistores Q8 y Q9, el diodo D7, y las resistencias R36, R37, R38, R40, R41 componen un circuito de disparo Schmidt. El disparador Schmidt se activa cuando una tensión cada vez mayor está presente con magnitud aproximadamente el 70 % de la potencia nominal de 24 V CC del rectificador de detección, y se apaga cuando una tensión decreciente está presente con magnitud de aproximadamente el 30 % de la potencia nominal de la señal rectificada.Cuando el disparador Schmidt está apagado, el FET Q6 está activado. Esta acción resulta en que los transistores Q10 y Q7, suministren corriente al esclavo SCR1que se encuentra en la placa del circuito. El esclavo SCR1 es un rectificador controlado de silicio. SCR1 y SCR2 son controladores que cuando está encendido, suministra la corriente de alimentación al campo excitador. Cuando el disparador Schmidt se enciende, el FET Q6 se apaga. Esta acción desactiva los transistores Q10 y Q7, que elimina la señal de interrupción del esclavo SCR1 y a su vez laseñal de activación del circuito de intermitencia de los SCR del regulador de potencia.

Las resistencias R70 y el condensador C19 proporcionan asistencia en el disparo de los SCR de la etapa de potencia. El condensador C8 y la resistencia R45 ayudan a limitar el manejo de la EMI. Los diodos D8, D9 suministran la alimentación de energía a los circuitos de la etapa de potencia de intermitencia y de control de fase.

Control de estabilidad: El circuito de la estabilidad es una red RC realimentación de velocidad. Se compone de los condensadores C4 y C5, las resistencias R7, R19, y R20, y un potenciómetro de ajuste de estabilidad R6. Esta red RC inyecta una señal de estabilización desde la salida del regulador que ayuda a prevenir oscilaciones en la tensión del generador.

Límite de baja frecuencia (UFL): La UFL proporciona una tensión de referencia al detector de error que es constante cuando la frecuencia de salida del generador

es más alta que una frecuencia límite predeterminado. Cuando el generadorestá funcionando más lento que el umbral operativo predeterminado UFL,la UFL proporcionará al detector de errores con una tensión de referencia que esproporcionalmente menor. La tensión de referencia a la UFL es suministrada por un diodo Zener Z1. El Umbral operacional de la UFL para el estándar de 50 Hz, 60 Hz y 400 Hz para reguladores KCR760 se mencionan en el manual. El funcionamiento de los diversos componentes que comprende el conjunto UFL se describe en los párrafos que siguen. La tensión desde el transformador de detección es rectificada por los diodos D19 y D21, y la señal rectificada se aplica a un disparador Schmidt que consiste de un amplificador operacional IC2A, las resistencias de R47 hasta R51 y el condensador C29. Una onda cuadrada de pico a pico de 24 V CC se genera en la salida del IC2A al doble de la frecuencia de la tensión de detección. El Vdc onda cuadrada 24 del disparador Schmidt se alimenta a la primera fietapa de una de dos etapas multivibrador monoestable IC1 y asociadopartes , en los que se disminuye a una onda cuadrada de 5 V CC de pico a pico en el doble de la frecuencia de la tensión de detección . La onda cuadrada de 5 V CC se aplica a la segunda etapa del multivibrador monoestable . lapulso de salida del multivibrador monoestable es uniforme en amplitud yduración para cada impulso de entrada . Por lo tanto , el nivel medio de tensión de la pulsos colectivos a la salida del multivibrador monoestable esdirectamente proporcional a la frecuencia de los impulsos . El monoestablemultivibrador salida se alimenta a un paso bajo fi ltro de cuatro polos Butterworthcompuesta de funcionamiento amplifi IC2B er y IC2C , resistencias R60a través de R66 y los condensadores C13 a C18 . Este circuito fi ltradohace el promedio real de los pulsos colectivos de la monoestablemultivibrador . Amplifi ganancia er se establece en el nivel en que su salida es igual a la Referencia Zener nominal a 60 Hz o Hz operación 400 por las resistencias R65 , R66 , y C16 condensador . Cuando se opera a una frecuencia nominal de 50 Hz,el circuito está listo para el funcionamiento a 50 Hz , eliminando el puente J1 . este acción agrega R57 al circuito .D12 de diodos y circuitos integrados ic2d forman un circuito de fijación de voltaje.Si la tensión de la fi ltro Butterworth es igual a la de la Zenerreferencia , la salida UFL al detector de error será el mismo que elReferencia Zener y la UFL no tendrán ningún efecto en la operación del regulador.Sin embargo , cuando la tensión de la fi ltro disminuye a medida que se produce durantesubvelocidad operación del generador , aplica la tensión de referenciaal detector de error es menor que la referencia Zener . Esta accióncausar que la señal diferencial detector de error para aumentar proporcionalmentede una manera que da lugar a una señal proporcionalmente más tarde a su vez- a la

SCR salida del regulador . El regulador entonces disminuye de excitación y unla reducción de la tensión de salida del generador se produce .Resistencias R54 y R56 , R55 potenciómetro , y el condensador C12 determinanel umbral límite de baja frecuencia operativa . Diodo Zener Z3 ycondensadores C9 y C10 protegen los circuitos integrados de los dañosdeben producirse picos excesivos de tensión.