Устройство для стабилизации положения ротора синхронных машин электромеханического преобразователя частоты для объединения энергосистем

Патент 997176

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Ресвублнк вв 9971 76

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 060281 (23) 3246172/24-07

Р М g+ з

Н 02 Т 3/06

Н 02 P 9/04 с присоединением заявки ¹

Государственный «омитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 150283- Бюллетень ¹ 6 (53)УДК 621.316.3.

° 06l(088.8) Дата опубликования описания 150283 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ

РОТОРА СИНХРОННЫХ МАШИН ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОРО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ОБЪЕДИНЕНИЯ

ЭНЕРГОСИСТЕМ

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системе регулирования синхронных машин, работающих в составе электромеханических преобразователей частоты.

Известно устройство для стабилизации положения ротора синхронных машин электромеханического преобразователя.частоты для объединения энергосистем, содержащее два трехобмоточ; ных трансформатора, к которым подключены две синхронные машины, вал каждой из которых снабжен индивидуаЛьнЫм 5 приводным двигателем, содержащее ре- . гуляторы.приводиых двигателей и .дат,чики положения ротора (1)..

Недостатком известного устройства является то, что оно не решает задачу стабиЛизации Положения ротора--:при: значительных (вплоть до нуля) снижениях напряжения якоря.синхронной машины. В этих условйях регулированиевозбуждения машины становится неэффективным, перестает работать датчик -., 25 внутреннего угла, на один из входов которого поступает сигнал, пропор-. циональный напряжению якоря машины.

Цель изобретения - обеспечение устойчивой работы сийхронных машин . преобразователя прИ значительных снижениях напряжения якоря-машины и повышение, тем самым, качества пере даваемой электроэнергии.

Указанная цель достигается тем, что устройство для стабилизации положения ротора синхронной машины ,электромеханического преобразователя частоты для объединения энергосистем, содержащего два трехобмоточных транс= форматора, к которым подключены две синхронные машины,, вал каждой из ко,торых снабжен индивидуальным привод-. ным двигателем, содержащее регуляторы приводных двигателей и датчики

-положения ротора, снабжено двумя дат-.. чиками внутреннего угла, двумя датчиками оси ориентации, двумя измерительными трехобмоточными трехфазными трансформаторами, первичные обмотки которых служат.для подключения к ши» нам объединяемых энефгосистем, а вторичные обмотки различных трансформаторов соединены попарно последовательно согласно и встречно, причем фазы А согласного соединения и фазы -В, С встречного соединения подключены к входам датчика оси ориентации первой машины, а фаза А встречного соединения и фазы В, С соглас997176 ного соединения. подключены к входаь. датчика оси о®иентации второй машины, выход каждого датчика оси ориентации подключен к входу одного из датчиков внутреннего угла, .к второму входу которого подключен выход датчика 5 положения ротора, причем выход каждого датчика внутреннего угла подключен к входу регулятора приводного двигателя.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства, Устройство содержит синхронные машины 1 преобразователя, приводные двигатели 2, датчики 3 положения ротора, датчики 4 внутреннего угла, дат)5 чики 5 оси ориентации, измерительные трансформаторы б и 7, регуляторы 8 приводных двигателей, силовые трансформаторы преобразователя 9.

Положение оси ротора синхронной машины 1, на валу которой расположен приводной двигатель 2, фиксируется датчиком положения ротора 3, сигнал с выхода которого поступает на один из входов датчика 4 угла, на другой вход которого поступает сигнал с датчика 5 оси ориентации, который соответствует либо напряжению фазы A согласного (встречного) соединения вторичных обмоток измерительных транс; форматоров б и 7, либо линейному напряжению В, С встречного (согласного) соединения (большему из них).

Сигнал с датчика угла поступает на вход регулятора 8, который воздействует на силовую часть системы управления приводного двигателя 2 синхронной машины 1 преобразователя.

Первичные обмотки трансформаторов б и 7 подключены к шинам объединяемых энергосистем. Вторичные обмотки 40 трансформаторов б и 7 соединены между собой попарно последовательно согласно и встречно, поэтому амплитуда и фаза напряжения вторичных обмоток измерительных трансформаторов, 45 соответствует амплитуде и фазе напряжений на зажимах якоря синхронных машин 1, подключенных к силовым трансформаторам преобразователя 9.

Принцип работы устройства заклю- 5g чается в следующем.

При изменении угла S между векторами б(и U напряжений шин несинхронно работающих энергосистем, объединенных преобразователем частоты, напряжение якоря одной из машин изменяется по закону синуса угла d а второй машины вЂ” по закону косинуса угла. Тем самым, напряжение якоря по амплитуде изменяется от номинального значения до нуля, внутренний угол машин равен либо нулю, либо

180 эл.град. (активной мощностью машины -не загружены). Столь значительный диапазон изменения напряжения якоря делает невозможным эффективное использование регулирования возбуждения во вспомогательной оси ротора. В этом случае целесообразнее применить управляемый привод машин.

Регулирование привода осуществляется по внутреннему углу синхронной машины. Однако датчики угла работают надежно лишь при незначительных отклонениях напряжения якоря, а при равенстве последнего нулю понятие внутреннего угла машины вообще не определено.

Поэтому в данном устройстве учи1тывается, что оси роторов машин преобразователя должны быть расположены под углом 90 эл.град. друг K другу.

Вектор напряжения фазы A одной машины совпадает по направлению с вектором линейного напряжения В-С другой машины. Если напряжение фазы А одной машины изменяется по закону синуса, то напряжение В-С другой машины вЂ” по закону косинуса, и наоборот. При равенстве нулю напряжения фазы А напряжение В-С максимально.:Поэтому на входы датчика оси ориентации машины подключена фаза А встречного (согласного) соединения вторичных обмоток измерительных трансформаторов и соответственно фазы В-С согласного встречного соединения. ° На вход датчика оси ориентации поступает большее из входных напряжений. Таким образом, на входе датчика угла величина сигнала, определяющего ось ориентации ротора, снижается не более чем на

30% от максимального значения.

Тем самым обеспечивается стабильность работы датчика внутреннего угла и системы управления в целом.

Таким образом, на вход датчика оси ориентации ротора поступает сигнал, величина которого обеспечивает устойчивую работу машин преобразователя, что, в свою очередь, повышает качество передаваемой преобразователем электроэнергии, Технико-экономическая эффективность предложенного изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что поставленную задачу удается решить с более высокими показателями качества передаваемой электроэнергии и надежности работы энергосистемы.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации положения ротора синхронных машин электромеханического преобразователя частоты для объединения энергосистем, содержащего два трехобмоточных трансформатора, к которым подключены две синхронные машины, вал каждой из которых снабжен индивидуальным приводным двигателем, содержащее регу997176

BHHHIIH Заказ . 951/74 Тираж 615 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 лйторы приводных двигателей и датчики положения ротора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения устойчивой работы синхронных машин преобразователя при значительных снижениях напряжения якоря, устройство снабжено двумя датчиками внутреннего угла, двумя. датчиками оси ориентации, двумя, измерительными .трехобмоточными трехфазными трансформаторами, первичные обмотки которых служат для подключения к шинам. объединяемых знергосистем, а вторичные обмотки различных трансформаторов соединены попарно последова .тельно согласно и встречно, причем фазы A согласного соединения и фазы ф, С встречного соединения подключены к входам датчика оси ориентации ,первой машины, а фаза A встречного соединения и фазы В,С согласного соединения подключены к входам дат= чика оси ориентации второй машины

t выход каждого датчика оси ориентации подключен к входу одного из датчиков внутреннего угла, к второму входу которого подключен выход датчика положения ротора, причем выход каждого датчика внутреннего угла подключен к входу регулятора приводного двигателя.

Источники-информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 577607, кл. Н 02 3 3/34, 1976.