Устройство для регулирования частоты синхронного генератора

Устройство для регулирования частоты синхронного генератора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11; 5 . 528

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И АВТОРСКОМУ СНЧДЕЯДЬ . ТЭУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву №(22) Заявлено 04. 06. 75(21) 2139902/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 25.04. 77.Бюллетень №15 (451 Дата опубликования описания 30.05.77 (51) М. Кл.Р

Н 02 P 11/06

Государственный намнтет

Саввтв Мнннстрав СССР аа делам изабретеннй и открытий (53) УДК 621.31-4.52:

:621.316. 722(088,8) П. И. Празднов и А. Б. Сафронов (72 .," 8TOt- ы изоi+ j чтения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ СИНХРОННОГО ГБ11ЕРАТОРА

Однако такие устройства требуют наличия независимых источников питания для якорной цепи и обмотки возбуждения пр;.водного двигателя.

Изобретение относ ится к электр отехнике и может быть использовано в системах для регулирования частоты выходного напряжения синхронного генератора с приводным двигателем постоянного тока, в частности, в судовых электроэнергетических системах.

Известны устройства для регулирования частоты синхронного генератора, приводимого во вращение двигателем с блоком статического возбуждения, выполненным, 1р например, в виде тиристорного ключа, содержащие преобразователь напряжения синхронного генератора в постоянное напряжение, пропорциональное его частоте, а также формирователь пилообразного напряже- 15 ния, датчик тока возбуждения и устройство сравнения, основанные на сравнении сигналов, изменяюшихся по величине в соответствии с величиной тока возбуждения приводного двигателя. 20

Зтот недостаток устраняется в устройствах для регулирования частоты синхронного генератора, приводимого во вращение двигателем с блоком статического возбуждения, выполненным, например, в виде тиристорного ключа, содержащих основной канал регулирования, выход которого через усилитель подключен к блоку статического возбуждения, в состав которого входит формирователь прямоугольных импульсов на входе, выход которого подключен на вход формирователя пилообразного напряжения с амплитудой, пропорциональной регулируемой части периода.

Однако в таких устройствах, сочетающих выпрямительный и инверторный режим формирования выходного напряжения из отрезкоь напряжения питающей сети и циклическое изменение углов открывания тиристоров с повышенной частотой, точность регулирования и быстродействие ухудшаются инерционностью цепи управления тиристорами, импульсного трансформатора и измерительного органа, вследствие того, что не может быть организован сигнал, управляющий тиристора555528 ми ранее, чем через несколько миллис кунд после изменения амплитуды входного сит нана. 1(роме того, процесс регулирования требует работы всех элементов схемы во всех режимах, что увеличивает вероятность отка- g за устройства и усложняет ет о схему.

11ель изобретения — повышение точности регулирования частоты синхронного генератора путем исключения инерционности и повышение надежности путем осуществления 1О работы устройства в режиме переключения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования частоты синхронного генератора, приводимого во вращечие двигателем с блоком статического воз- ц буждения, выполненным, например, в виде тиоисторного ключа, содержащее основной канал регулирования, выход которого через усилитель подключен K блоку статического возбуждения, состоящий из формирователя 20 прямоугольных импульсов на входе, выход которого подключен на вход формирователя пилообразного напряжения с амплитудой, пропорциональной регулируемой части периода, снабжено дополнительным каналом ре- 25 гулнрования, работающим в режиме переклю чени» с основным каналом, входным сепаратором, вход которого подключается на напряжение генератора, а выход — на входы основного и дополнительного каналов ЗО регулирования, причем основной канал регулирования снабжен вторым формирователем прямоугольных импульсов, вход которого подключен на выход формирователя пилообразного напряжения, а выход является выходом основного канала регулирования; дополнительный канал выполнен в виде

; —,:çñëåöîâàòàëüþ соединенных блока статического напряжения, порогового элемента и блокинтформирователя, выход которого 4О подклю ен на вход усилителя блока статического возбуждения. ,"-1а фиг 1 изображена блок- ..хема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — времен- 45 пая диаграмма, поясняющая работу основного канала регулирования устройства; па фиг. 3 — принципиальная электрическая схема устройства, Устройство для регулирования частоты 5О синхрошюго генератора содержит синхронный генератор 1, приводимый во вращение двигателем 2 с устройством для его статцческого возбуждения 3, выполненным, например, в виде тирпсторного ключа, и ос- 55 новной канал регулирования 4. В состав канала 4 входит формирователь прямоугольных импульсов 5, выход которго подключен на вход формирователя пилообразного напряжения 6 с амплитудой, пропорциональной регулируемой части периода, а выход формирователя пилообразного напряжения 6 на вход формирователя прямоугольных импульсов 7. Для повышения точности регулирования частоты синхронного генератора

1 и повышения надежности устройства последнее снабжено дополнительным каналом регулирования 8, работающим в режиме переключения с основным каналом 4. В состав канала входит система стабилизации напряжения 9 канала 8, вход которой подключен на напряжение генератора 1 через пороговый элемент 10, выход которого подключен на вход блокинг-формирователя 11. При этом предлагаемое устройство выполнено с входным сепаратором 12, вход которого подключен на напряжение генератора 1, а выход — на независимые основной 4 и дополнительный Я каналы регулирования. Выход формирователя прямоугольных импульсов 7 и выход блокинт-формирователя 11 подключены через усилитель 13 на обмотку возбуждения приводного двигателя 2.

Входной сепаратор 12 (см. фиг. 3) содержит понижающие трансформаторы 14 и

15 с двухполупериодным выпрямлением и измерительный трансформатор 16.

Усилитель 13 содержит составной транзистор 17 и трансформатор 18.

При номинальном или превращающем но минальное з на че ни и частоты напряжен ие синхоонного генеоатооа 1 через понижающий трансформатор 14 сепаратора 12 подается в основной канал регулирования 4 на формирователь прямоугольных импульсов 5„образующий прямоугольные импульсы, равные по длительности половине периода Т напряжения синхронного генератора . Выход формирователя 5 подключен на вход формирователя пилообразного напряжения 6 с амплитудой, пропорциональной регулируемой части периода Т, а выход формирователя 6 - на вход формирователя прямоугольных импульсов 7 для повышения коэффициента усиления выходного импульса. С выхода Формирователя 7 импульс подается на составной транзистор 17 усилителя 13, коллекторный нагрузой которого является обмотка возбуждения двигателя 2.

При номинальном или повышенном значении частоты напряжения генератора 1 в дополнительном канале 8 поооговый элемент 10 открыт, и блокинг-формирователь 11 не может организовать отпирающий сигнал тир истор ного ключа 3.

При увеличении частоты напряжения генератора 1 возрастает длительность импульса на. ряжени формирователя 5 (U ) и

5 увеличивается продолжительность импульса

555528 напряжения формирователя пилообразного напряжения 6 (U ). Это вызывает уве6 личение импульса напряжения формирователя прямоугольных импульсов 7 (U ) и возрастание тока в обмотке возбуждения двигателя 2, что вызывает уменьшение скорости его вращения.

При уменьшении частоты напряжения генератора 1 вступает в действие дополнительный канал регулирования 8. Возбужде- 10 ние двигателя 2 в этом случае осуществляется через понижающий трансформатор 18 усилителя 13 с помощью управляемого тиристорного ключа 3. При восстановлении частоты генератора 1 тиристорный ключ 3 15 не получает отпирающий сигнал и канал регулирования 8 отключается. Отпирающий сигнал формируется с помощью измерительного трансформатора 16, подключенного на напряжение генератора 1. Питание канала регулирования 8 обеспечивается трансформатором 15, причем одна из его вторичных обмоток подключена на систему стабилизации напряжения 9 канала 8. Измерительным элементом канала 8, реагирующим на сни- 25 жение частоты генератора1, является пороговый элемент 10. При уменьшении частоты напряжения генератора 1 ниже уставки срабатывания порогового элемента 10 последний. закрывается и на выходе его ЗО появляется напряжение. При этом на выходе блокинг-формирователя 11 появляется импульс, открывающий тиристорный ключ 3 через усилитель 13. На обмотку возбуждения двигателя 2 поступает импульс от 35 трансформатора 18, пропорциональный уменьшению частоты напряжения генератора 1.

Зто вызывает уменьшение тока возбуждения двигателя 2 и увеличивает скорость его вращения.

Регулирование частоты напряжения генератора с помощью двух независимых каналов регулирования — основного и дополнительного, работающих в пропорциональном широтно-импульсном режиме, позволяет избежать инерционность системы регулирования частоты синхронного генератора, повысить точность регулирования и быстродействие устройства. Кроме того, работа устройства в режиме переключения существенно повышает его надежность и упрощает его обслуживание, настройку и ремонт.

Фор мула изобретения

Устройство для регулирования частоты синхронного генератора, приводимого во вращение двигателем с блоком статического возбуждения, выполненным, например, в виде тиристорного ключа, содержащее основной канал регулирования, выход которого через усилитель подключен к блоку статического возбуждсниH,ñîñòýÿ:öèé пз формирователя прямоугольных импульсов на входе, выход которого подключен на вход формирователя пилообразного напряжения с амплитудой, пропорциональной регулируемой части периода, о - л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности путем исключения инерционности и надежности путем осуществления работы в режиме переключения, оно снабжено дополнительным каналом регулирования работающим в реУ жиме переключения с основным каналом, входным сепаратором, вход которого подключается на напряжение генератора, а выход - на входы основного и дополнительного каналов регулирования, причем основной канал регулирования снабжен вторым формирователем прямоугольных импульсов, вход которого подключен на выход формирователя пилообразного напряжения, а выход является выходом основного канала регулирования; дополнительный канал выполнен в виде последовательно соединенных блока статического напряжения, порогового элемента и блокинг-формирователя, выход которого подключен на вход усилителя блока статического возбуждения.