IT202000008713A1

IT202000008713A1 - PERFECT REGULATION DEVICE FOR REGULATING THE VOLTAGE OF SYNCHRONOUS ALTERNATORS

Info

Publication number: IT202000008713A1
Application number: IT102020000008713A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Gramola; Maurizio Stocchero; Santo Adelchi Dal
Original assignee: Nuova Saccardo Motori S R L
Priority date: 2020-04-23
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2021-10-23

Description

DISPOSITIVO DI REGOLAZIONE PERFEZIONATO PER LA REGOLAZIONE DELLA TENSIONE DI ALTERNATORI SINCRONI. PERFECT REGULATION DEVICE FOR REGULATING THE VOLTAGE OF SYNCHRONOUS ALTERNATORS.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L?invenzione concerne un dispositivo di regolazione perfezionato per la regolazione della tensione di alternatori sincroni. The invention relates to an improved regulation device for regulating the voltage of synchronous alternators.

Ulteriormente, l?invenzione ? relativa ad un alternatore sincrono dotato del suddetto dispositivo di regolazione. Further, the invention? relating to a synchronous alternator equipped with the aforementioned adjustment device.

L?invenzione riguarda, altres?, un metodo di protezione del componente interruttore del suddetto dispositivo di regolazione. The invention also relates to a method of protecting the switch component of the aforesaid adjustment device.

Come noto, un alternatore sincrono ? una macchina elettrica rotante sincrona che trasforma la potenza meccanica fornita all?albero in potenza elettrica. As known, a synchronous alternator? a synchronous rotating electric machine that transforms the mechanical power supplied to the shaft into electrical power.

Pi? precisamente, la potenza elettrica ? generata sotto forma di tensione alternata sinusoidale avente una frequenza rigidamente collegata alla velocit? di funzionamento della macchina stessa. Pi? precisely, the electric power? generated in the form of sinusoidal alternating voltage having a frequency rigidly connected to the speed? of operation of the machine itself.

Nella macchina in esame, al gruppo rotore ? riservata la funzione di induttore, ossia di generare il campo magnetico che si concatena con l?avvolgimento indotto presente sul gruppo statore. In the machine under consideration, to the rotor assembly? reserved the function of inductor, that is to generate the magnetic field which is linked with the induced winding present on the stator group.

In particolare, il gruppo rotore dell?alternatore sincrono comprende un corpo rotante sul quale ? avvolto almeno un primo avvolgimento induttore che, alimentato in D.C., genera il campo magnetico indotto. Per quanto concerne il gruppo statore, esso generalmente comprende un corpo statorico sul quale ? avvolto almeno un primo avvolgimento indotto, di tipo monofase, trifase o, pi? generalmente, polifase, che alimenta l?utenza. In particular, the rotor group of the synchronous alternator comprises a rotating body on which? wound at least one first inductor winding which, when powered in D.C., generates the induced magnetic field. As far as the stator group is concerned, it generally comprises a stator body on which? wound at least one first induced winding, of the single-phase, three-phase or, more? generally, polyphase, which feeds the user.

Inoltre, l?alternatore sincrono pu? comprendere un sistema di eccitazione provvisto di un avvolgimento di eccitazione atto a generare un ulteriore campo magnetico mediante una corrente di eccitazione, indicata di seguito con Ie. Tale campo magnetico si concatena con almeno un ulteriore avvolgimento indotto presente nel gruppo rotore nel quale si genera una tensione alternata che tramite uno o pi? raddrizzatori va ad alimentare l?avvolgimento induttore. Per semplicit?, nel presente contesto si user? da qui in avanti l?espressione ?l?avvolgimento di eccitazione ? atto ad alimentare mediante una corrente di eccitazione Ie l?avvolgimento induttore? per indicare nel loro complesso le varie operazioni descritta in dettaglio poc?anzi. In addition, the synchronous alternator can? comprise an excitation system provided with an excitation winding adapted to generate a further magnetic field by means of an excitation current, indicated hereinafter with Ie. This magnetic field is linked with at least one further induced winding present in the rotor group in which an alternating voltage is generated which through one or more? rectifiers feeds the inductor winding. For simplicity, in the present context you will use? henceforth the expression? the winding of excitement? adapted to supply the inductor winding by means of an excitation current? to indicate as a whole the various operations described in detail a little while ago.

E?, altres?, noto che ad un alternatore sincrono con un sistema di eccitazione di tipo derivato deve essere associato un dispositivo di regolazione della tensione, noto nel gergo tecnico come AVR (?Automatic Voltage Regulator?) in modo da mantenere sotto controllo le varie grandezze elettriche, in particolare per mantenere la tensione Vo fornita ad un?utenza, costante al valore prestabilito nelle varie condizioni operative. It is also known that a voltage regulation device, known in the technical jargon as AVR (? Automatic Voltage Regulator?) Must be associated to a synchronous alternator with a derivative type excitation system in order to keep the various electrical quantities, in particular to maintain the voltage Vo supplied to a user, constant at the predetermined value in the various operating conditions.

In particolare, tale dispositivo di regolazione ? innanzitutto configurato per ricevere in ingresso tale tensione Vo, al fine di utilizzarla, come verr? chiarito di seguito, almeno come valore di retroazione per controllare opportunamente l?attivit? dello stesso dispositivo di regolazione mediante un algoritmo di modulazione. In particular, this adjustment device? first of all configured to receive this voltage Vo at the input, in order to use it, how will it be? clarified below, at least as a feedback value to properly control the activity? of the same regulation device by means of a modulation algorithm.

Inoltre, il dispositivo di regolazione comprende una porta di uscita comprendente almeno un primo e un secondo morsetto atti ad essere elettricamente connessi ai terminali dell?avvolgimento di eccitazione del suddetto sistema di eccitazione. Il dispositivo di regolazione, secondo l?arte nota, comprende inoltre almeno una prima porta di ingresso monofase, trifase o, pi? genericamente, polifase atta ad essere connessa al medesimo avvolgimento indotto, presente nel gruppo statore, che alimenta l?utenza o ad un secondo avvolgimento indotto, sempre presente nello stesso gruppo statore e magneticamente accoppiato al suddetto primo avvolgimento indotto. Tale prima porta di ingresso permette al dispositivo di regolazione di ricevere in ingresso la necessaria tensione di alimentazione Vs. Ulteriormente, il particolare dispositivo di regolazione qui trattato comprende un gruppo convertitore interposto tra la porta di uscita e la prima porta di ingresso, in modo da permettere il passaggio verso il suddetto avvolgimento di eccitazione di una corrente unidirezionale ottenuta da una delle due semionde, preferibilmente la semionda positiva, o da entrambe le semionde della tensione di alimentazione Vs. In particolare, per poter regolare l?ampiezza della tensione e/o l?intensit? della corrente raddrizzata applicata a tale avvolgimento di eccitazione, il gruppo convertitore comprende primi mezzi di interruzione di tipo controllato da un circuito di controllo elettronico in base al valore della suddetta tensione Vo di carico. Furthermore, the adjustment device comprises an output gate comprising at least a first and a second terminal adapted to be electrically connected to the terminals of the excitation winding of the aforesaid excitation system. The adjustment device, according to the known art, further comprises at least a first single-phase, three-phase or, more? generally, polyphase suitable to be connected to the same induced winding, present in the stator group, which supplies the user, or to a second induced winding, always present in the same stator group and magnetically coupled to the aforementioned first induced winding. This first input port allows the regulating device to receive the necessary power supply voltage Vs. at its input. Furthermore, the particular regulating device treated here comprises a converter unit interposed between the output port and the first input port, so as to allow the passage towards the aforementioned excitation winding of a unidirectional current obtained from one of the two half-waves, preferably the positive half-wave, or from both half-waves of the supply voltage Vs. In particular, in order to regulate the amplitude of the voltage and / or the intensity of the rectified current applied to said excitation winding, the converter unit comprises first interruption means of the type controlled by an electronic control circuit based on the value of the aforementioned load voltage Vo.

Il dispositivo di regolazione qui trattato prevede che la tensione di alimentazione Vs sia distinta dalla tensione Vo ricevuta in ingresso dallo stesso dispositivo di regolazione esclusivamente come valore di retroazione. Pertanto, in questo caso, il dispositivo di regolazione prevede di connettere la prima porta di ingresso al secondo avvolgimento indotto del gruppo statore, introdotto in precedenza, ed inoltre il dispositivo di regolazione prevede una seconda porta di ingresso atta a ricevere in ingresso la suddetta tensione Vo e quindi atta ad essere collegata al primo avvolgimento indotto appartenente al gruppo statore e al quale ? collegata anche l?utenza. The regulation device discussed here provides that the supply voltage Vs is distinguished from the voltage Vo received at the input by the regulation device itself exclusively as a feedback value. Therefore, in this case, the adjustment device provides for connecting the first input port to the second induced winding of the stator assembly, introduced previously, and in addition the adjustment device provides a second input port suitable for receiving the aforementioned voltage at the input. Vo is therefore suitable for being connected to the first induced winding belonging to the stator group and to which? also connected the user.

Alternativamente, alcuni dispositivi di regolazione prevedono di utilizzare la tensione Vo sia come valore di retroazione, ovvero utilizzata per controllare la modulazione dei primi mezzi di interruzione in base ad un algoritmo di modulazione, sia come tensione di alimentazione Vs. In altri termini tali dispositivi di regolazione comprendono un?unica porta di ingresso alla quale viene fornita tale tensione Vo, collegando tale porta di ingresso al primo avvolgimento indotto del gruppo statore, al quale ? collegata anche l?utenza. Di conseguenza, necessariamente la tensione di alimentazione Vs corrisponde alla tensione Vo. Alternatively, some regulation devices provide for using the voltage Vo both as a feedback value, that is used to control the modulation of the first interruption means on the basis of a modulation algorithm, and as a supply voltage Vs. In other words, these switching devices regulation comprise a single input port to which this voltage Vo is supplied, by connecting this input port to the first induced winding of the stator group, to which? also connected the user. Consequently, the supply voltage Vs necessarily corresponds to the voltage Vo.

Indipendentemente da quale delle due suddette alternative viene implementata, secondo l?arte nota, il dispositivo di regolazione qui trattato comprende, inoltre, secondi mezzi di interruzione interposti tra il primo morsetto e il secondo morsetto della porta di uscita al fine di consentire il ricircolo della corrente di eccitazione Ie che scorre sull?avvolgimento di eccitazione quando i primi mezzi di interruzione sono interdetti. Regardless of which of the two aforementioned alternatives is implemented, according to the prior art, the adjustment device discussed here further comprises second interruption means interposed between the first terminal and the second terminal of the output door in order to allow the recirculation of the excitation current Ie flowing on the excitation winding when the first interruption means are off.

Pi? precisamente, preferibilmente ma non necessariamente, tali secondi mezzi di interruzione comprendono un diodo di ricircolo, noto in gergo tecnico anche come diodo di ?free wheeling?. Pi? precisely, preferably but not necessarily, said second interruption means comprise a free wheeling diode, also known in technical jargon as a? free wheeling? diode.

Relativamente al circuito di controllo elettronico, esso ? configurato, come detto in precedenza, per controllare in modo opportuno i primi mezzi di interruzione, mediante specifici algoritmi di modulazione della tensione di alimentazione Vs, tra cui per esempio l?algoritmo di modulazione noto con l?acronimo PWM (?Pulse-Width Modulation?). In particolare, come detto in precedenza, tali algoritmi utilizzano come valore di retroazione il valore della tensione Vo. Regarding the electronic control circuit, it? configured, as previously mentioned, to properly control the first interruption means, by means of specific modulation algorithms of the supply voltage Vs, including for example the modulation algorithm known by the acronym PWM (? Pulse-Width Modulation ?). In particular, as previously mentioned, these algorithms use the value of the voltage Vo as the feedback value.

Infine, per quanto concerne l?utenza, nella descrizione che segue si prender? in considerazione, per semplicit?, un?utenza monofase, ma ci? non intende essere una limitazione a casi in cui l?utenza, in accordo con l?avvolgimento indotto, sia trifase o polifase. Per l?invenzione che si descrive, infatti, tali casi presentano una trattazione equivalente al caso monofase e vengono pertanto ad esso rinviati. Finally, as far as the user is concerned, in the following description we will take? in consideration, for simplicity, a single-phase user, but there? it is not intended to be a limitation to cases in which the user, in accordance with the induced winding, is three-phase or polyphase. For the invention that is described, in fact, such cases have a treatment equivalent to the single-phase case and are therefore referred to it.

Tuttavia, tale tipologia di dispositivo di regolazione dell?arte nota, presenta un importante inconveniente che si verifica in occasione dei cos? detti ?transitori?, ovvero, principalmente, quando avviene la connessione elettrica dell?utenza all?avvolgimento indotto del gruppo statore o la disconnessione elettrica della stessa utenza dal suddetto avvolgimento indotto, durante il normale funzionamento dell?alternatore sincrono. However, this type of adjustment device of the known art has an important drawback which occurs on the occasion of the said? transients ?, that is, mainly, when the electrical connection of the user to the induced winding of the stator group occurs or the electrical disconnection of the same user from the aforementioned induced winding, during the normal operation of the synchronous alternator.

Infatti, con il dispositivo di regolazione dell?arte nota sopra descritto, al verificarsi di tali transistori, la caratteristica della tensione di uscita Vo presenta una rapida variazione di tensione, pi? precisamente un picco di tensione di breve durata, tipicamente nell?intorno di pochi millisecondi, noto in gergo tecnico con il termine ?spike?. In fact, with the regulation device of the prior art described above, upon the occurrence of such transistors, the characteristic of the output voltage Vo exhibits a rapid variation of voltage, more than one. precisely a voltage spike of short duration, typically around a few milliseconds, known in technical jargon with the term? spike ?.

I medesimi picchi si propagano anche ai capi del secondo avvolgimento indotto presente nel gruppo statore, essendo tale avvolgimento magneticamente accoppiato al primo avvolgimento indotto, sempre appartenente al gruppo statore e ai capi del quale ? connessa l?utenza. The same peaks also propagate to the ends of the second induced winding present in the stator group, this winding being magnetically coupled to the first induced winding, always belonging to the stator group and at the ends of which? connected the user.

Pertanto la tensione di alimentazione Vs fornita al dispositivo di regolazione, sia che corrisponda alla tensione Vo sia che corrisponda alla tensione ai capi del secondo avvolgimento indotto del gruppo statore, presenta tali picchi di tensione. Therefore the supply voltage Vs supplied to the regulating device, whether it corresponds to the voltage Vo or that it corresponds to the voltage across the second induced winding of the stator group, has such voltage peaks.

Poich?, tale tensione di alimentazione Vs viene utilizzata dal dispositivo di regolazione anche per la generazione della corrente di eccitazione Ie, in particolare tale tensione viene sostanzialmente imposta ai terminali dei primi mezzi di interruzione, nella circostanza in cui gli stessi mezzi di interruzione non siano adeguatamente dimensionati, ovvero non siano in grado, per le loro caratteristiche intrinseche, di sopportare i valori di tensione raggiunti anche in occasione dei transitori, vi ? il rischio che i suddetti primi mezzi di interruzione, con il tempo, si degradino, se non addirittura vengano danneggiati in modo irreparabile. Since this supply voltage Vs is used by the regulating device also for the generation of the excitation current Ie, in particular this voltage is substantially imposed on the terminals of the first interruption means, in the circumstance in which the interruption means themselves are not adequately sized, or are not able, due to their intrinsic characteristics, to withstand the voltage values reached even during transients, vi? the risk that the aforesaid first means of interruption will degrade over time, if not even damaged beyond repair.

Per superare tale inconveniente, come accennato poc?anzi, l?arte nota prevede di utilizzare, per l?implementazione di tali primi mezzi di interruzione, componenti largamente sovradimensionati rispetto ai valori di tensione previsti durante il normale funzionamento dell?alternatore sincrono, e, in particolare, in grado di resistere ai valori di tensione raggiunti durante i suddetti transitori. To overcome this drawback, as mentioned above, the prior art provides for the use, for the implementation of these first interruption means, components that are largely oversized with respect to the voltage values expected during normal operation of the synchronous alternator, and, in particular, capable of withstanding the voltage values reached during the aforementioned transients.

Tuttavia, tale soluzione presenta un primo importante inconveniente che consiste nel costo relativamente elevato dei suddetti componenti in relazione al costo dell?intero dispositivo di regolazione, determinando pertanto un innalzamento del costo anche di quest?ultimo. However, this solution has a first important drawback which consists in the relatively high cost of the aforementioned components in relation to the cost of the entire adjustment device, thus causing an increase in the cost of the latter as well.

Inoltre, tali componenti sovradimensionati, e quindi pi? robusti, determinano maggiori perdite. Infatti, come ? noto, i componenti utilizzati per implementare i mezzi di interruzione, come per esempio i transistor MOSFET o BJT, presentano perdite in conduzione pi? elevate quando sono caratterizzati da una tensione di tenuta pi? alta in interdizione. Furthermore, these oversized components, and therefore more? robust, lead to higher losses. Indeed, how? known, the components used to implement the interruption means, such as for example the MOSFET or BJT transistors, have higher conduction losses. high when they are characterized by a withstand voltage pi? high in interdiction.

Di conseguenza, svantaggiosamente si registra una diminuzione del rendimento del singolo componente e di conseguenza dell?intero dispositivo di regolazione, con un aumento significativo della temperatura di lavoro. Consequently, disadvantageously there is a decrease in the efficiency of the single component and consequently of the entire adjustment device, with a significant increase in the working temperature.

Unitamente, un altro svantaggio dato dall?utilizzo di tali componenti sovradimensionati per la definizione dei primi mezzi di interruzione, consiste nel fatto che ? necessario inserire nel dispositivo di regolazione elementi dissipatori pi? performanti in modo, appunto, da dissipare opportunamente l?elevata quantit? di energia termica generata dagli stessi primi mezzi di interruzione. Together, another disadvantage given by the use of such oversized components for the definition of the first interruption means, consists in the fact that? it is necessary to insert in the regulation device the heat sink elements pi? performing in a way, in fact, to appropriately dissipate the high quantity? of thermal energy generated by the same first interruption means.

Pertanto, ancora svantaggiosamente, vi ? un ulteriore aumento dei costi del dispositivo regolatore ed, inoltre, un incremento delle sue dimensioni. Therefore, still disadvantageously, there? a further increase in the cost of the regulating device and, moreover, an increase in its dimensions.

La presente invenzione intende superare tutti gli inconvenienti citati. The present invention intends to overcome all the aforementioned drawbacks.

Pi? precisamente, la presente invenzione intende realizzare un dispositivo di regolazione a basso costo, con l?utilizzo di componenti non largamente sovradimensionati, ma che al contempo sia in grado di tollerare le sovratensioni dovute ai transitori. Pi? precisely, the present invention intends to realize a low cost regulation device, with the use of components which are not largely oversized, but which at the same time is able to tolerate the overvoltages due to transients.

Ancora pi? in dettaglio, ? scopo dell?invenzione realizzare un dispositivo di regolazione in grado di proteggere i componenti che lo costituiscono, in particolare i primi mezzi di interruzione, dalle suddette sovratensioni dovute ai transitori. Even more? in detail, ? object of the invention to provide a regulation device capable of protecting the components which constitute it, in particular the first interruption means, from the aforesaid overvoltages due to transients.

Pertanto, ? scopo dell?invenzione realizzare un dispositivo di regolazione che presenti un?architettura robusta e allo stesso tempo efficiente e di semplice costruzione. Therefore, ? object of the invention to provide a regulation device which has a robust and at the same time efficient architecture and of simple construction.

Gli scopi detti sono raggiunti con il dispositivo di regolazione in accordo con la rivendicazione principale. The said purposes are achieved with the adjustment device in accordance with the main claim.

Ulteriori caratteristiche del dispositivo di regolazione dell?invenzione vengono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Further characteristics of the adjustment device of the invention are described in the dependent claims.

I suddetti scopi sono raggiunti inoltre dall?alternatore sincrono comprendente il dispositivo di regolazione dell?invenzione e dal metodo di protezione del componente che costituisce i primi mezzi di interruzione del suddetto dispositivo di regolazione. The above objects are also achieved by the synchronous alternator comprising the regulation device of the invention and by the method of protecting the component which constitutes the first interruption means of the above regulation device.

I suddetti scopi, assieme ai vantaggi che verranno menzionati in seguito, saranno evidenziati durante la descrizione di una preferita forma esecutiva dell'invenzione che viene data, a titolo indicativo ma non limitativo, con riferimento alle tavole di disegno allegate, dove: - in fig. 1 si osserva schematicamente la topologia secondo la preferita forma esecutiva del dispositivo di regolazione dell?invenzione associato a un alternatore sincrono; The aforementioned purposes, together with the advantages that will be mentioned below, will be highlighted during the description of a preferred embodiment of the invention which is given, as an indication but not of limitation, with reference to the attached drawing tables, where: - in fig . 1 shows schematically the topology according to the preferred embodiment of the regulation device of the invention associated with a synchronous alternator;

- in fig. 2 si osserva schematicamente la topologia secondo una forma esecutiva alternativa, rispetto a quella preferita di fig.1, del dispositivo di regolazione dell?invenzione associato a un alternatore sincrono. - in fig. 2 schematically shows the topology according to an alternative embodiment, with respect to the preferred embodiment of Fig. 1, of the regulation device of the invention associated with a synchronous alternator.

Il dispositivo di regolazione dell?invenzione ? rappresentato in una prima forma esecutiva in fig. 1, ove ? indicato nel suo complesso con 1. The regulation device of the invention? represented in a first embodiment in fig. 1, where? indicated as a whole with 1.

Come gi? accennato durante la descrizione dell?arte nota, il dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione ? configurato per regolare la tensione di uscita Vo, fornita ad un?utenza L, di un alternatore sincrono 100. How already? mentioned during the description of the known art, the regulation device 1 of the invention? configured to regulate the output voltage Vo, supplied to a user L, of a synchronous alternator 100.

In particolare, come visto in precedenza, l?alternatore sincrono 100 comprende un gruppo statore 101 provvisto di un primo avvolgimento indotto 102 collegabile alla suddetta utenza L ed un secondo avvolgimento indotto 107, magneticamente accoppiato al suddetto primo avvolgimento indotto 102. In particular, as seen above, the synchronous alternator 100 comprises a stator assembly 101 provided with a first induced winding 102 connectable to the aforementioned user L and a second induced winding 107, magnetically coupled to the aforementioned first induced winding 102.

In particolare, tale secondo avvolgimento indotto 107 potrebbe essere un avvolgimento indipendente dal primo avvolgimento indotto 102 e quindi galvanicamente isolato da quest?ultimo, oppure, in alternativa, potrebbe essere ricavato nello stesso primo avvolgimento indotto 102, definendo delle prese intermedie. In particular, this second induced winding 107 could be a winding independent of the first induced winding 102 and therefore galvanically isolated from the latter, or, alternatively, it could be obtained in the same first induced winding 102, defining intermediate taps.

Non ? escluso, tuttavia, che l?alternatore sincrono 100 sia provvisto di un unico avvolgimento indotto 102, come verr? meglio descritto per la forma esecutiva alternativa del dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione, rappresentata in fig. 2. Do not ? except, however, that the synchronous alternator 100 is provided with a single induced winding 102, how will it be? better described for the alternative embodiment of the adjustment device 1 of the invention, represented in fig. 2.

Ritornando alla forma esecutiva preferita dell?invenzione, l?alternatore sincrono 100 comprende, inoltre, un gruppo rotore 103 provvisto di almeno un avvolgimento induttore 104 magneticamente connesso al suddetto primo avvolgimento indotto 102 e al secondo avvolgimento indotto 107. Altres?, l?alternatore sincrono 100 comprende un sistema di eccitazione 105 provvisto di un avvolgimento di eccitazione 106, atto ad alimentare mediante una corrente di eccitazione Ie l?avvolgimento induttore 104 del gruppo rotore 103. Returning to the preferred embodiment of the invention, the synchronous alternator 100 further comprises a rotor assembly 103 provided with at least one inductor winding 104 magnetically connected to the aforementioned first induced winding 102 and to the second induced winding 107. synchronous 100 comprises an excitation system 105 provided with an excitation winding 106, adapted to supply the inductor winding 104 of the rotor assembly 103 by means of an excitation current I and.

Come detto in precedenza, con la suddetta espressione ?un avvolgimento di eccitazione 106 atto ad alimentare mediante una corrente di eccitazione Ie l?avvolgimento induttore 104 del gruppo rotore 103? si vuole intendere il fatto che l?avvolgimento di eccitazione 106, percorso da una corrente di eccitazione Ie, genera su un altro avvolgimento presente nello stesso gruppo rotore 103 una tensione alternata che a sua volta, tramite uno o pi? raddrizzatori, va ad alimentare l?avvolgimento induttore 104. As previously stated, with the aforesaid expression is an excitation winding 106 adapted to supply, by means of an excitation current, the inductor winding 104 of the rotor assembly 103? it is meant that the excitation winding 106, traversed by an excitation current Ie, generates on another winding present in the same rotor assembly 103 an alternating voltage which in turn, through one or more? rectifiers, feeds the inductor winding 104.

Per quanto riguarda il suddetto dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione, come visto in precedenza, esso ? provvisto di una porta di uscita 12 comprendente un primo e un secondo morsetto 2 e 3 atti a essere elettricamente connessi ai terminali 106a e 106b dell?avvolgimento di eccitazione 106 appartenente al sistema di eccitazione 105. As regards the aforesaid adjustment device 1 of the invention, as seen above, it? provided with an output port 12 comprising first and second terminals 2 and 3 adapted to be electrically connected to the terminals 106a and 106b of the excitation winding 106 belonging to the excitation system 105.

Secondo differenti forme esecutive dell?invenzione, non descritte e non rappresentate, la porta di uscita 12 potrebbe comprendere pi? di due morsetti 2 e 3. According to different embodiments of the invention, not described and not shown, the exit door 12 could comprise more? of two terminals 2 and 3.

Inoltre, come si osserva nella fig. 1, relativa alla forma esecutiva preferita dell?invenzione qui descritta, il dispositivo di regolazione 1, comprende una prima porta di ingresso 13 provvista di un primo e un secondo morsetto 4 e 5, atti a essere elettricamente connessi ai terminali 107a e 107b del secondo avvolgimento indotto 107 appartenente al gruppo statore 101, in modo da ricevere in ingresso la tensione di alimentazione Vs. Furthermore, as can be seen in fig. 1, relating to the preferred embodiment of the invention described here, the adjustment device 1 comprises a first input port 13 provided with a first and a second terminal 4 and 5, adapted to be electrically connected to the terminals 107a and 107b of the second induced winding 107 belonging to the stator assembly 101, so as to receive the supply voltage Vs.

Inoltre, il dispositivo di regolazione 1 ? configurato per ricevere in ingresso anche la tensione Vo fornita anche ad un?utenza monofase L dall?alternatore sincrono 100. A tal fine, il dispositivo di regolazione 1, secondo la preferita forma esecutiva, comprende anche una seconda porta di ingresso 14 provvista di un primo e un secondo morsetto 9 e 10 atti a essere elettricamente connessi ai terminali 102a e 102b del primo avvolgimento indotto 102 appartenente al gruppo statore 101. Furthermore, the adjustment device 1? configured to receive in input also the voltage Vo also supplied to a single-phase user L by the synchronous alternator 100. To this end, the adjustment device 1, according to the preferred embodiment, also comprises a second input port 14 provided with a first and second terminals 9 and 10 adapted to be electrically connected to the terminals 102a and 102b of the first induced winding 102 belonging to the stator assembly 101.

Anche in questi casi, secondo differenti forme esecutive dell?invenzione, quando cio? l?utenza L ? di tipo trifase o polifase, la prima porta di ingresso 13 e/o la seconda porta di ingresso 14 potrebbero comprendere pi? di due morsetti. Also in these cases, according to different embodiments of the invention, when what? the user L? of the three-phase or polyphase type, the first input port 13 and / or the second input port 14 could comprise more? of two clamps.

Il dispositivo di regolazione 1 ?, altres?, dotato di un gruppo convertitore di tensione 6 interposto tra la prima porta di ingresso 13 e la porta di uscita 12. The adjustment device 1 is also equipped with a voltage converter assembly 6 interposed between the first input port 13 and the output port 12.

Nel dettaglio, come visto in precedenza, il gruppo convertitore 6 comprende primi mezzi di interruzione di tipo controllato 61 tramite un circuito di controllo 7 mediante un algoritmo di modulazione, preferibilmente mediante l?algoritmo di modulazione noto con l?acronimo PWM. In particolare, tale circuito di controllo 7 ? configurato per controllare tali primi mezzi di interruzione 61 utilizzando come valore di retroazione la suddetta tensione Vo e attuando il suddetto algoritmo di modulazione in base a tale valore di retroazione. In detail, as seen above, the converter unit 6 comprises first interruption means of the controlled type 61 by means of a control circuit 7 by means of a modulation algorithm, preferably by means of the modulation algorithm known by the acronym PWM. In particular, this control circuit 7? configured to control said first interruption means 61 using the aforementioned voltage Vo as the feedback value and implementing the aforementioned modulation algorithm on the basis of this feedback value.

Preferibilmente, come si osserva nella fig. 1, la preferita forma esecutiva del dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione, prevede che il gruppo convertitore 6 comprenda un sistema raddrizzatore 62, in particolare, un ponte raddrizzatore 622 (ponte di Graetz) interposto tra la porta di uscita 12 e la prima porta di ingresso 13. Preferably, as can be seen in fig. 1, the preferred embodiment of the regulation device 1 of the invention, provides that the converter unit 6 comprises a rectifier system 62, in particular, a rectifier bridge 622 (Graetz bridge) interposed between the output gate 12 and the first gate input 13.

Non ? escluso, tuttavia, che secondo differenti forme esecutive alternative dell?invenzione, tale gruppo convertitore 6 possa essere implementato diversamente, purch? in grado di raddrizzare la tensione di alimentazione Vs ricevuta in ingresso in corrispondenza della prima porta di ingresso 13. Do not ? excluding, however, that according to different alternative embodiments of the invention, this converter unit 6 can be implemented differently, provided that capable of rectifying the supply voltage Vs received at the input at the first input port 13.

Per quanto riguarda ancora i mezzi di interruzione di tipo controllato 61, essi sono caratterizzati per il fatto di prevedere intrinsecamente un predefinito valore massimo di tensione Vmax sopportabile tra i suoi due terminali. As regards the controlled type interruption means 61, they are characterized in that they intrinsically provide a predefined maximum voltage value Vmax that can be tolerated between its two terminals.

Secondo la preferita forma esecutiva dell?invenzione, tali mezzi di interruzione di tipo controllato 61 prevedono almeno un interruttore allo stato solido, preferibilmente un transistor MOSFET avente il proprio terminale di gate operativamente connesso al suddetto circuito di controllo 7 e, come visto sopra, caratterizzato da un predefinito valore massimo di tensione Vmax sopportabile. According to the preferred embodiment of the invention, these controlled-type interruption means 61 provide at least one solid-state switch, preferably a MOSFET transistor having its gate terminal operatively connected to the aforementioned control circuit 7 and, as seen above, characterized from a predefined maximum tolerable voltage Vmax.

Non ? escluso che secondo differenti forme esecutive dell?invenzione, i mezzi di interruzione di tipo controllato 61 siano implementati mediante almeno un transistor BJT, purch? sempre caratterizzato da un predefinito valore massimo di tensione Vmax sopportabile. Do not ? except that according to different embodiments of the invention, the interruption means of the controlled type 61 are implemented by means of at least one transistor BJT, provided that? always characterized by a predefined maximum tolerable voltage Vmax.

Nel dettaglio, come gi? detto, tale circuito di controllo 7 ? configurato per controllare i suddetti primi mezzi di interruzione 61, in modo da operare la modulazione della tensione di alimentazione Vs del dispositivo di regolazione 1 verso il suddetto avvolgimento di eccitazione 106. In detail, how already? said, this control circuit 7? configured to control the aforementioned first interruption means 61, so as to modulate the supply voltage Vs of the adjustment device 1 towards the aforementioned excitation winding 106.

Inoltre, come si osserva nella suddetta fig. 1, il dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione comprende secondi mezzi di interruzione 8 interposti tra il primo morsetto 2 e il secondo morsetto 3 della porta di uscita 12. Tali secondi mezzi di interruzione 8 sono atti a consentire il ricircolo della corrente di eccitazione Ie che fluisce lungo l?avvolgimento di eccitazione 106, quando opportuno. Furthermore, as can be seen in the aforementioned fig. 1, the regulation device 1 of the invention comprises second interruption means 8 interposed between the first terminal 2 and the second terminal 3 of the output door 12. Said second interruption means 8 are suitable for allowing the recirculation of the excitation current Ie flowing along the excitation winding 106, when appropriate.

In altre parole, tali secondi mezzi di interruzione 8 consentono di definire una maglia di ricircolo della suddetta corrente di eccitazione Ie, quando i primi mezzi di interruzione 61 risultano interdetti. In other words, these second interruption means 8 allow to define a recirculation loop of the aforesaid excitation current Ie, when the first interruption means 61 are off.

Secondo la suddetta preferita forma esecutiva del dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione, i secondi mezzi di interruzione 8 comprendono un diodo di ricircolo 81, noto in gergo tecnico come diodo di ?free wheeling?. According to the aforementioned preferred embodiment of the regulation device 1 of the invention, the second interruption means 8 comprise a recirculation diode 81, known in technical jargon as a? Free wheeling? Diode.

Anche in questo caso, la forma di esecuzione in esame non vuole essere limitativa per differenti forme esecutive dove, ad esempio, i secondi mezzi di interruzione 8 potrebbero essere costituiti da componenti differenti da un diodo, purch? in grado di adempiere alla medesima funzione di quest?ultimo. Also in this case, the embodiment in question does not intend to be limiting for different embodiments where, for example, the second interruption means 8 could be constituted by components other than a diode, provided that the able to fulfill the same function of the latter.

Secondo l?invenzione, il dispositivo di regolazione 1 prevede che il circuito di controllo 7 sia inoltre configurato per comandare la chiusura dei primi mezzi di interruzione 61, nel caso in cui il valore della tensione di alimentazione Vs, ricevuta in ingresso tramite la prima porta di ingresso 13, risulti superiore al valore di una prima soglia di tensione predefinita V1. According to the invention, the adjustment device 1 provides that the control circuit 7 is also configured to command the closing of the first interruption means 61, in the case in which the value of the supply voltage Vs, received at the input through the first gate input 13, is higher than the value of a first predefined voltage threshold V1.

Pi? precisamente, il circuito di controllo 7 ? configurato per confrontare il valore della suddetta tensione di alimentazione Vs con tale prima soglia di tensione predefinita V1 e in base al risultato di tale confronto per agire sui primi mezzi di interruzione 61. Pi? precisely, the control circuit 7? configured to compare the value of the aforementioned supply voltage Vs with this first predefined voltage threshold V1 and on the basis of the result of this comparison to act on the first interruption means 61.

Chiaramente per ?chiusura? dei primi mezzi di interruzione 61 si deve intendere che i due terminali dei suddetti primi mezzi di interruzione 61 presentano una continuit? elettrica tra loro. Clearly for? Closure? of the first interruption means 61 it must be understood that the two terminals of the aforementioned first interruption means 61 have a continuity. electric between them.

Inoltre, sempre secondo l?invenzione, successivamente a tale fase di chiusura, ovvero nel caso in cui in precedenza si sia riscontrato che la tensione di alimentazione Vs abbia superato il valore della prima soglia di tensione predefinita V1 e quindi si sia verificata l?effettiva chiusura dei primi mezzi di interruzione 61 da parte del circuito di controllo 7, lo stesso circuito di controllo 7 ? configurato per comandare l?apertura dei primi mezzi di interruzione 61 nel momento in cui il valore della tensione di alimentazione Vs assuma un valore inferiore al valore di una seconda soglia di tensione predefinita V2, laddove il valore di tale seconda soglia di tensione predefinita V2 ? scelto inferiore o uguale al valore della prima soglia di tensione predefinita V1. Furthermore, again according to the invention, after this closing phase, or in the case in which it was previously found that the supply voltage Vs has exceeded the value of the first predefined voltage threshold V1 and therefore the actual voltage has occurred. closure of the first interruption means 61 by the control circuit 7, the same control circuit 7? configured to command the opening of the first interruption means 61 when the value of the supply voltage Vs assumes a value lower than the value of a second predefined voltage threshold V2, whereas the value of said second predefined voltage threshold V2? chosen less than or equal to the value of the first predefined voltage threshold V1.

Anche in questo caso, chiaramente, per ?apertura? dei primi mezzi di interruzione 61 si deve intendere che la continuit? elettrica tra i due terminali degli stessi primi mezzi di interruzione 61 viene interrotta. Vantaggiosamente, tale ulteriore controllo, oltre all?esecuzione dell?algoritmo di modulazione, da parte del circuito di controllo 7, della tensione di alimentazione Vs permette di implementare i suddetti primi mezzi di interruzione 61 con componenti non necessariamente in grado di sopportare valori di tensione pari ai valori che la tensione di alimentazione Vs pu? raggiungere durante i transitori, come visto in precedenza. Pi? precisamente, tali componenti utilizzati per implementare i primi mezzi di interruzione 61, possono essere scelti con un predefinito valore massimo di tensione Vmax sopportabile, certamente superiore al valore della tensione di alimentazione Vs durante il normale funzionamento dell?alternatore collegato all?utenza, ma sicuramente inferiore al valore della stessa tensione di alimentazione Vs nel momento in cui si manifestano i suddetti transitori, e in particolare i suddetti picchi di sovratensione. Again, clearly, for? Openness? of the first means of interruption 61 it must be understood that the continuity? between the two terminals of the same first interruption means 61 is interrupted. Advantageously, this further control, in addition to the execution of the modulation algorithm, by the control circuit 7, of the supply voltage Vs allows to implement the aforementioned first interruption means 61 with components not necessarily capable of withstanding voltage values. equal to the values that the supply voltage Vs pu? reach during transients, as seen above. Pi? precisely, these components used to implement the first interruption means 61, can be chosen with a predefined maximum tolerable voltage value Vmax, certainly higher than the value of the supply voltage Vs during normal operation of the alternator connected to the user, but certainly lower than the value of the same supply voltage Vs at the moment in which the aforementioned transients occur, and in particular the aforementioned overvoltage peaks.

Infatti, il fatto di controllare se la tensione di alimentazione Vs supera tale prima soglia di tensione predefinita V1, permette di evitare, vantaggiosamente, che venga imposta una tensione di alimentazione Vs ai terminali dei suddetti primi mezzi di interruzione 61 superiore a tale valore massimo di tensione Vmax e quindi pericolosa per gli stessi primi mezzi di interruzione 61. Evidentemente questo controllo da parte del circuito di controllo 7 viene attuato durante l?esecuzione dell?algoritmo di modulazione della tensione di alimentazione VS e chiaramente, se del caso, ne interrompe temporaneamente l?esecuzione. In fact, the fact of checking whether the supply voltage Vs exceeds this first predefined voltage threshold V1, allows to avoid, advantageously, that a supply voltage Vs is imposed at the terminals of the aforementioned first interruption means 61 higher than this maximum value of voltage Vmax and therefore dangerous for the same first interruption means 61. Obviously this control by the control circuit 7 is carried out during the execution of the algorithm for modulating the supply voltage VS and clearly, if necessary, temporarily interrupts it the execution.

Ovviamente, tale valore di sovratensione, bypassando i primi mezzi di interruzione 61, va ad incidere sul valore della corrente di eccitazione Ie, aumentandone rapidamente il valore, che a sua volta va a propagarsi sull?avvolgimento induttore 104 del gruppo rotore 103 via via sino all?utenza. Obviously, this overvoltage value, bypassing the first interruption means 61, affects the value of the excitation current Ie, rapidly increasing its value, which in turn propagates on the inductor winding 104 of the rotor assembly 103 gradually until to users.

Tuttavia, poich? tale sovratensione si esaurisce in tempi rapidi, ovvero nell?intorno di qualche millisecondo, ? stato dimostrato che essa non determina alcuna conseguenza negativa sugli elementi a valle dei primi mezzi di interruzione 61, essendo le costanti di tempo dell?alternatore molto pi? elevate. However, since? this overvoltage runs out quickly, that is, within a few milliseconds,? it has been shown that it does not cause any negative consequences on the elements downstream of the first interruption means 61, since the time constants of the alternator are much more? high.

Come gi? detto, una volta che la tensione di alimentazione Vs diminuisce, e come noto in caso di transitori e picchi di sovratensione, tale diminuzione avviene rapidamente e senza soluzione di continuit?, e risulta inferiore alla suddetta seconda soglia di tensione predefinita V2, il circuito di controllo 7 comanda l?apertura dei primi mezzi di interruzione 61 e l?algoritmo di modulazione riprende la sua attivit? in modo consueto. How already? said, once the supply voltage Vs decreases, and as is known in the case of transients and overvoltage peaks, this decrease occurs rapidly and without solution of continuity, and is lower than the aforementioned second predefined voltage threshold V2, the control 7 commands the opening of the first interruption means 61 and the modulation algorithm resumes its activity. in the usual way.

Vantaggiosamente quindi, attuando il controllo dell?invenzione da parte circuito di controllo 7, ? possibile implementare i primi mezzi di interruzione 61 con componenti di costo inferiore rispetto a quelli usualmente utilizzati, garantendo al contempo la loro salvaguardia e la robustezza dell?intero dispositivo di regolazione 1. Advantageously, therefore, by implementing the control of the invention by the control circuit 7,? It is possible to implement the first interruption means 61 with components of lower cost than those usually used, while ensuring their protection and the robustness of the entire adjustment device 1.

Inoltre, tali componenti, vantaggiosamente, determinano minori perdite rispetto ai componenti elettronici pi? robusti e potenti, generando minore energia termica durate il loro funzionamento. Furthermore, these components, advantageously, cause lower losses than the smaller electronic components. robust and powerful, generating less thermal energy during their operation.

Di conseguenza, si registra un aumento del rendimento del singolo componente e di conseguenza dell?intero dispositivo di regolazione, rispetto all?uso di componenti largamente sovradimensionati, come nel caso dell?arte nota. Consequently, there is an increase in the efficiency of the single component and consequently of the entire adjustment device, compared to the use of largely oversized components, as in the case of the known art.

Secondo la preferita forma esecutiva dell?invenzione il valore della prima soglia di tensione predefinita V1 ? scelto pari ad una percentuale compresa tra il 99% e il 60% rispetto al valore massimo di tensione Vmax sopportabile dai primi mezzi di interruzione 61. According to the preferred embodiment of the invention, the value of the first predefined voltage threshold V1? chosen equal to a percentage between 99% and 60% with respect to the maximum voltage value Vmax that can be tolerated by the first interruption means 61.

Ancora pi? preferibilmente il valore della prima soglia di tensione predefinita V1 ? scelto pari al 90% rispetto al suddetto valore massimo di tensione Vmax. Even more? preferably the value of the first predefined voltage threshold V1? chosen equal to 90% with respect to the aforementioned maximum voltage value Vmax.

Ulteriormente, secondo la preferita forma esecutiva dell?invenzione, il valore della seconda soglia di tensione predefinita V2 ? scelto pari ad una percentuale compresa tra il 99% e il 50% rispetto al valore massimo di tensione Vmax, e comunque sempre inferiore o uguale al valore della prima soglia di tensione predefinita V1. Furthermore, according to the preferred embodiment of the invention, the value of the second predefined voltage threshold V2? chosen equal to a percentage between 99% and 50% with respect to the maximum voltage value Vmax, and in any case always less than or equal to the value of the first predefined voltage threshold V1.

Ancora pi? preferibilmente, il valore della seconda soglia di tensione predefinita V2 ? scelto pari al 80% del valore massimo di tensione Vmax. Even more? preferably, the value of the second predefined voltage threshold V2? chosen equal to 80% of the maximum voltage value Vmax.

Solo a titolo si esempio, per permettere una maggiore comprensione ottenuta con l?implementazione del dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione, si supponga che la tensione di alimentazione Vs durante il normale funzionamento dell?alternatore collegato all?utenza si aggiri attorno ai 150 V e che durante i transitori si presentino picchi di sovratensione fino a 500V. Secondo l?arte nota, per evitare guasti ai componenti che costituiscono i primi mezzi di interruzione durante i transitori, tali componenti vengono scelti con un valore massimo di tensione Vmax, per esempio di 600 V, e comunque non inferiore ai suddetti 500 V, con tutti gli svantaggi test? indicati. By way of example only, to allow a greater understanding obtained with the implementation of the regulation device 1 of the invention, suppose that the supply voltage Vs during normal operation of the alternator connected to the user is around 150 V and that during transients there are overvoltage peaks up to 500V. According to the known art, in order to avoid failures of the components which constitute the first interruption means during transients, these components are selected with a maximum voltage value Vmax, for example of 600 V, and in any case not less than the aforementioned 500 V, with any test disadvantages? indicated.

Al contrario, il dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione, grazie al controllo eseguito dal circuito di controllo 7, prevede di utilizzare come primi mezzi di interruzione, componenti con valore massimo di tensione Vmax per esempio di 250 V, purch? chiaramente la prima soglia di tensione predefinita V1 e la seconda soglia di tensione predefinita V2 siano definite al di sotto dei suddetti 250 V, ottenendo cos? tutti i vantaggi descritti in precedenza. On the contrary, the regulation device 1 of the invention, thanks to the control carried out by the control circuit 7, provides for the use of components with a maximum voltage value Vmax for example of 250 V as the first interruption means, as long as the first interruption means is used. clearly the first predefined voltage threshold V1 and the second predefined voltage threshold V2 are defined below the aforementioned 250 V, thus obtaining? all the advantages described above.

Una forma esecutiva alternativa del dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione, rispetto alla forma preferita di fig. 1, ? rappresentata in fig. 2. An alternative embodiment of the adjustment device 1 of the invention, with respect to the preferred form of fig. 1,? represented in fig. 2.

Tale forma esecutiva alternativa, in particolare, prevede che il dispositivo di regolazione 1 sia configurato per utilizzare la tensione Vo, non solo come valore di retroazione, ma anche come tensione di alimentazione Vs. This alternative embodiment, in particular, provides that the adjustment device 1 is configured to use the voltage Vo, not only as a feedback value, but also as a supply voltage Vs.

A tal fine, quindi, il dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione prevede esclusivamente la prima porta di ingresso 13, i morsetti della quale sono atti ad essere connessi al primo avvolgimento indotto 102 del gruppo statore 101, al quale, a sua volta, ? connessa anche l?utenza L. In tal caso, quindi, la tensione di alimentazione Vs chiaramente corrisponde alla tensione Vo, fornita anche all?utenza L. In questo caso, inoltre, il gruppo statore 101, potrebbe comprendere esclusivamente il primo avvolgimento indotto 102. Le restanti caratteristiche di tale forma esecutiva alternativa corrispondono a quelle della forma esecutiva preferita del dispositivo di regolazione 1, test? descritte. For this purpose, therefore, the adjustment device 1 of the invention provides exclusively for the first input port 13, the terminals of which are adapted to be connected to the first induced winding 102 of the stator assembly 101, to which, in turn, the induced winding 102 of the stator assembly 101 is provided. the user L is also connected. In this case, therefore, the supply voltage Vs clearly corresponds to the voltage Vo, also supplied to the user L. In this case, moreover, the stator assembly 101 could only include the first induced winding 102 The remaining characteristics of this alternative embodiment correspond to those of the preferred embodiment of the adjustment device 1, test? described.

Come accennato in precedenza fa parte dell'invenzione anche l?alternatore sincrono 100, descritto sopra, comprendente il dispositivo di regolazione 1 dell?invenzione. As previously mentioned, the synchronous alternator 100 described above, comprising the regulation device 1 of the invention, also forms part of the invention.

Inoltre fa parte dell?invenzione anche il metodo di protezione dei primi mezzi di interruzione di tipo controllato 61 del dispositivo di regolazione 1, laddove tale metodo prevede di impostare il valore della prima soglia di tensione predefinita V1 scegliendolo pari ad una percentuale compresa tra il 99% e il 60% rispetto al valore massimo di tensione Vmax sopportabile dei primi mezzi di interruzione 61 e di impostare il valore della seconda soglia di tensione predefinita V2 scegliendolo pari ad una percentuale compresa tra il 99% e il 50% rispetto allo stesso valore massimo di tensione Vmax, purch? tale valore della seconda soglia di tensione predefinita V2 sia scelto inferiore od uguale al valore della suddetta prima soglia di tensione V1. Furthermore, the method for protecting the first controlled-type interruption means 61 of the adjustment device 1 is also part of the invention, where this method provides for setting the value of the first predefined voltage threshold V1 by choosing it equal to a percentage between 99. % and 60% with respect to the maximum tolerable voltage Vmax value of the first interruption means 61 and to set the value of the second predefined voltage threshold V2 choosing it equal to a percentage between 99% and 50% with respect to the same maximum value voltage Vmax, provided? this value of the second predefined voltage threshold V2 is chosen to be less than or equal to the value of the aforementioned first voltage threshold V1.

Il metodo dell?invenzione prevede inoltre che, in fase di regolazione dell?alternatore sincrono 100, siano eseguite le operazioni di: The method of the invention also provides that, during the adjustment phase of the synchronous alternator 100, the following operations are carried out:

a) rilevare il valore di tensione di alimentazione Vs; a) detect the value of the supply voltage Vs;

b) confrontare tale valore di tensione di alimentazione Vs con il valore della prima soglia di tensione predefinita V1 e nel caso il valore di tensione di alimentazione Vs risulti superiore al valore della prima soglia di tensione predefinita V1, comandare la chiusura dei primi mezzi di interruzione 61; b) compare this power supply voltage value Vs with the value of the first predefined voltage threshold V1 and if the power supply voltage value Vs is higher than the value of the first predefined voltage threshold V1, command the closing of the first interruption means 61;

c) nel caso il valore di tensione di alimentazione Vs durante la fase b) sia risultato superiore al valore della prima soglia di tensione V1 e i primi mezzi di interruzione 61 siano in stato di chiusura, confrontare il valore di tensione di alimentazione Vs con il valore della seconda soglia di tensione predefinita V2 e nel caso tale valore di tensione di alimentazione Vs risulti inferiore al valore della seconda soglia di tensione predefinita V2, comandare l?apertura dei primi mezzi di interruzione 61. c) if the value of the supply voltage Vs during phase b) is higher than the value of the first voltage threshold V1 and the first interruption means 61 are in a closed state, compare the value of the supply voltage Vs with the value of the second predefined voltage threshold V2 and if this value of supply voltage Vs is lower than the value of the second predefined voltage threshold V2, command the opening of the first interruption means 61.

Chiaramente, come detto in precedenza, tali fasi del metodo vengono eseguite congiuntamente con la normale esecuzione dell?algoritmo di modulazione della stessa tensione di alimentazione VS e evidentemente, quando il metodo dell?invenzione interviene chiudendo i primi mezzi di interruzione, sospende temporaneamente l?esecuzione del suddetto algoritmo di modulazione. Clearly, as previously said, these steps of the method are carried out jointly with the normal execution of the modulation algorithm of the same supply voltage VS and evidently, when the method of the invention intervenes by closing the first interruption means, it temporarily suspends the? execution of the aforementioned modulation algorithm.

In base a quanto detto quindi il dispositivo di regolazione, l?alternatore sincrono e il metodo di protezione dell?invenzione raggiungono tutti gli scopi prefissati. On the basis of what has been said, therefore, the adjustment device, the synchronous alternator and the protection method of the invention achieve all the intended purposes.

Pi? precisamente, ? raggiunto lo scopo di realizzare un dispositivo di regolazione a basso costo, con l?utilizzo di componenti non largamente sovradimensionati, ma che al contempo sia in grado di tollerare le sovratensioni dovute ai transitori. Pi? precisely, ? achieved the aim of realizing a low-cost regulation device, with the use of components that are not largely oversized, but which at the same time is able to tolerate overvoltages due to transients.

Ancora pi? in dettaglio, ? raggiunto lo scopo di realizzare un dispositivo di regolazione in grado di proteggere i componenti che lo costituiscono, in particolare i primi mezzi di interruzione, dalle suddette sovratensioni dovute ai transitori. Even more? in detail, ? achieved the purpose of providing a regulation device capable of protecting the components which constitute it, in particular the first interruption means, from the aforementioned overvoltages due to transients.

Pertanto, ? altres? raggiunto lo scopo di realizzare un dispositivo di regolazione che presenti un?architettura robusta e allo stesso tempo efficiente e di semplice costruzione. Therefore, ? also? achieved the aim of realizing a regulation device that has a robust architecture and at the same time efficient and simple to build.

Claims

CLAIMS 1) Regulating device (1) for regulating the voltage (Vo) of a synchronous alternator (100) which includes: - a stator assembly (101) provided with at least a first induced winding (102) which can be connected to a user (L) to supply said voltage (Vo) to said user (L); - a rotor assembly (103) comprising at least one inductor winding (104) magnetically connected to said first induced winding (102); - an excitation system (105) comprising an excitation winding (106) able to feed said inductor winding (104) of said rotor assembly (103) by means of an excitation current (Ie); said regulating device (1) being configured to receive said voltage (Vo) at its input and being provided with: - an output gate (12) adapted to be electrically connected to said excitation winding (106); - at least a first input port (13) adapted to be electrically connected to said stator assembly (101) to receive at its input a supply voltage (Vs) suitable to supply said regulating device (1); - a voltage converter unit (6) interposed between said output gate (12) and said first input gate (13), said converter unit (6) comprising first interruption means of the controlled type (61); - a control circuit (7) configured to control said first interruption means of the controlled type (61) by means of a modulation algorithm; characterized in that said control circuit (7)? moreover configured to command the closing of said first interruption means (61) in the event that the value of said supply voltage (Vs) is higher than the value of a first predefined voltage threshold (V1), and, subsequently, to command the opening of said first interruption means (61) when said value of said supply voltage (Vs) is lower than the value of a second predefined voltage threshold (V2), where said value of said second predefined voltage threshold (V2 )? chosen lower than or equal to said value of said first predefined voltage threshold (V1).

2) Device (1) according to claim 1, characterized in that said first entrance door (13)? configured to be electrically connected to a second induced winding (107) of said stator assembly (101), said second induced winding (107) being magnetically coupled with said first induced winding (102) and with said inductor winding (104) and presenting said power supply voltage (Vs), said device (1) being further provided with a second input port (14) configured to be electrically connected with said first induced winding (102).

3) Device (1) according to claim 1, characterized in that said first entrance door (13)? adapted to be electrically connected to said first induced winding (102) in such a way that said supply voltage (Vs) corresponds to said voltage (Vo).

4) Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said first interruption means (61) comprise a controlled solid-state switch, having a predefined maximum voltage value (Vmax) that can be tolerated.

5) Device (1) according to claim 4, characterized in that said value of said first predefined voltage threshold (V1)? chosen equal to a percentage comprised between 99% and 60%, preferably equal to 90%, with respect to said maximum voltage value (Vmax) that can be tolerated by said first interruption means (61).

6) Device (1) according to claim 5, characterized in that said value of said second predefined voltage threshold (V2)? choice: - equal to a percentage between 99% and 50%, preferably equal to 80%, with respect to said maximum voltage value (Vmax) that can be tolerated by said first interruption means (61), and in any case - less than or equal to said value of said first predefined voltage threshold (V1).

7) Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that: - said output gate (12) comprises at least a first and a second terminal (2, 3) adapted to be electrically connected to the terminals (106a, 106b) of said excitation winding (106); - said first input door (13) comprises at least a first and a second terminal (4, 5) adapted to be electrically connected with said stator assembly (101).

8) Device (1) according to claim 7, characterized in that it is also provided with second interruption means (8) interposed between said first terminal (2) and said second terminal (3) of said output door (12) and adapted to allow the recirculation of said excitation current (Ie) on said excitation winding (106), said second interruption means (8) preferably comprising a recirculation diode (81).

9) Device (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that said voltage converter unit (6) comprises a rectifier system (62), preferably a rectifier bridge (622) interposed between said output port (12) and said first entrance door (13).

10) Device (1) according to claim 2, characterized in that said second entrance door (14)? a three-phase input port comprising three phase terminals and a neutral terminal.

11) Synchronous alternator (100) of the type comprising: - a stator assembly (101) provided with at least a first induced winding (102) which can be connected to a user (L) so as to supply said user (L) with a voltage (Vo); - a rotor assembly (103) comprising at least one inductor winding (104) magnetically connected to said induced winding (102); - an excitation system (105) comprising an excitation winding (106) able to feed said inductor winding (104) of said rotor assembly (103) by means of an excitation current (Ie); characterized in that it comprises a device for regulating said voltage (Vo) according to any one of the preceding claims.

12) Synchronous alternator (100) according to claim 11, characterized in that said stator assembly (101) comprises a second induced winding (107) magnetically coupled with said first induced winding (102) and with said inductor winding (104).

13) Method of protecting the first controlled-type interruption means (61) of a regulating device (1), according to any one of claims 1 to 10, for regulating the voltage (Vo) of a synchronous alternator (100) , said method providing, in the setting phase, to define: - the value of a first predefined voltage threshold (V1) by choosing it equal to a percentage between 99% and 60%, preferably equal to 90%, with respect to the maximum voltage value (Vmax) that can be tolerated by said first interruption means (61). - the value of a second predefined voltage threshold (V2) by choosing it equal to a percentage between 99% and 50%, preferably equal to 80%, with respect to the maximum voltage value (Vmax) that can be tolerated by said first means of interruption (61), said value of said second predefined voltage threshold (V2) being in any case selected lower than or equal to said value of said first voltage threshold (V1); said method providing to repeat cyclically, during the regulation phase of said synchronous alternator (100), the operations of: a) detecting said supply voltage value (Vs); b) comparing said supply voltage value (Vs) with said value of said first predefined voltage threshold (V1) and in case said supply voltage value (Vs) is higher than said value of said first predefined voltage threshold ( V1), to command the closure of said first interruption means (61); c) if said supply voltage value (Vs) during phase b) is higher than said value of said first voltage threshold (V1) and said first interruption means (61) are in a closed state, compare said power supply voltage value (Vs) with said value of said second predefined voltage threshold (V2) and if said power supply voltage value (Vs) is lower than said value of said second predefined voltage threshold (V2), command the opening of said first interruption means (61).