Способ синхронизации возбужденной синхронной машины

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - ускорение синхронизации и уменьшение воздействий на синхронную машину и злектрическую систему. Для этого контролируют значения угла, скольжения, ускорения и скорости изменения ускорения вращения синхронной машины относительно электрической системы. Расход энергоносителя двигателя до величины холостого хода осуществляют с максимальной скоростью в зависимости от разности скорости изменения ускорения синхронной машины и величины , пропорциональной частному от деления произведения действительных значений скольжения и ускорения на разность между заданньм и действительным значениями угла. Последующее регулирование частоты вращения машины осуществляют -по отклонению действительного значения скольжения от заданного. 1 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„ I 42?481 (д1) 4 Н 02 1 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 4151091/24-07 (22) 24,1).87 (46) 30.09.88. Бюл. Ф 36 (71) Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

"Гидропроект" им. С.Я. Жука (72) Л.Б. Рутковский (53) 621.316.729 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1173489, кл. Н 02 J 3/42, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 1116495, кл. Н 02 J 3/42, 1983. (54) СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ВОЗБУЖДЕННОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — ускорение синхронизации и уменьшение воздействий на синхронную машину и электрическую систему. Для этого контролируют значения угла, скольжения, ускорения и скорости изменения ускорения вращения синхронной машины относительно электрической системы.

Расход энергоносителя двигателя до величины холостого хода осуществляют с максимальной скоростью в зависимости от разности скорости измене" ния ускорения синхронной машины и величины, пропорциональной частному от деления произведения действительных значений скольжения и ускорения на разность между заданным и действительным значениями угла. Последующее регулирование частоты вращения машины осуществляют по отклонению действительного значения скольжения от заданного. 1 ил.

142748!

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при синхронизации машин.

Цель изобретения — ускорение про:цесса синхронизации путем приближения его к оптимальному и уменьшение воздействий на синхронную машину и электрическую систему„

Сущность предлагаемого способа

I заключается в том, что для достиже,ния подсинхронной частоты вращения перед включением в электрическую систему устанавливают пусковой расход энергоносителя двигателя синхронной машины.

3а счет изменения избыточного момента на валу происходит изменение ускорения относительного вращения синхронной машины.

Это движение описывлется следую щими равенствами:

10 15

20 (= d.+fp-dt

S= S, +, t +3 (P dt)dt;

I t

21 п — + s t + - -- + о (i) (2) 25

+I (j(Idt)dt) dt, (3) машины;

Я, 3, — текущий и начальный угол (разность фаз) между ЗДС синхронной машины и напряжением

40 электрической системы; р — текущее значение скорости изменения ускорения синхронной машины;

n — целое число (1,2,3....), определяющее начальное .значение угла, Если в переходном, процессе

pcI = const, то равенство (1), (2) и (3) принимают вид

50 (4) (5) +1cI >

+ g ñð

Ы.

+ - - +ф — у (6)

2 "Ь

S=S,+ „t

&=Jan — &„+ S. t

55 где J р — среднее значение скорости изменения ускорения синхронной машины в пе реходном про це с се.

30 где „,<, — текущее и начальное ускорение синхронной машины;

S S — текущее и начальное скольжение синхронной

Оптимлльными условиями с позиций воздействия нл синхронную машину и электрическую систему при cèíõðîíèsàции являются

S = --0; S = --0; - - =О. (7) Реп|ля совместно (4), (5), (6) и (7), получают равенство

$ < А °,(1 где А =

2PI, — коэффициент пропорциональности, осуществляют воздействие на орган, изменяющий расход энергоносителя, пропорциональное величине разности

При этом значение Рср вычисляют по (8 ), контролируя в переходном процессе действительные значения угла, скольжения и ускорения. Указанное воздействие приближает расход энергоSo+o

3(д. 3) ()

О. где o = оп — заданное нлчальное зн а.ченне угла, Используя равенство (4), (5) и (7), г

S =

<: (9)

2А где P — выбранное значение скорости изменения расхода энергоносителя.

Следовательно, управляя в переходном процессе скоростью изменения ускорения синхронной машины путем воздействия на подачу энергоносителя в двигатель по условию P = р получают оптимальные условия (7) включения синхронной машины в электрическую систему.

При максимально возможном значении g р продолжительность процесса синхронизации минимальна, поэтому использование предлагаемого способа сокращает до минимума длительность работы синхронной машины в режиме холостого хода и расход энергоносителя при минимальном воздействии на синхронную машину и электрическую систему.

Согласно предлагаемому способу контролируют скольжение и ускорение вращения синхронной машины относительно электрической системы и в момент времени выполнения условия

1427481

Устройство содержит датчик I угла, датчик 2 скольжения, датчик 3 ускорения, датчик 4 скорости изменения ускорения, компаратор 5, сумматоры

6 и 7, узел 8 перемножения, узел 9 деления и ключ 10, выходной сигнал которого действует на орган, управляющий расходом энергоносителя, вводимого в двигатель синхронной машины, элемент 11 возведения во вторую сте—

35 пень, компаратор 12 и триггер 13.

Датчики скольжения 2 и ускорения

3 синхронной машины выходами соединены с входами узла 8 перемножения, выходом соединенного с входом делимого узла 9 деления, вход делителя которого соединен с выходом сумматора 6. Вход сумматора 6 соединен с выходом датчика 1 угла, на второй вход подается сигнал, пропорциональный заданному значению угла. Сигнал с выхода узла 9 деления подается на вход сумматора 7, второй вход которого соединен с датчиком 4 скорости изменения ускорения, а выход соединен с входом аналогового ключа

10. Компаратор 5 входом соединен с выходом датчика 3 ускорения, а вы% ходом соединен с входом установки в исходное состояние триггера 13, выход которого соединен с управляющим входом ключа 10, а вход установки в рабочее состояние соединен с выхоносителя к значению холостого хода, которое определяется по условию уменьшения ускорения до значения, близкого к нулевому.

Значения р и >, выбирают опытным путем, исходя из оптимальности переходного процесса синхронизации.

В момент времени достижения ускорением значения, близкого к нулевому, 10 прекращают воздействие в соответствии с (11) на орган, изменяющий расход энергоносителя, и далее осуществляют регулирование частоты вращения синхронной машины по отклонению дей- 15 ствительного скольжения от заданного.

В конце регулирования расхода энергоносителя по предлагаемому спо— собу создаются условия, близкие к оптимальным (7). При этом обеспечи- 20 вается близкая к минимальной продолжительность переходного процесса.

На чертеже представлена структур— ная схема устройства для реализации предлагаемого способа, 1 дом компаратора .12> одним входом соединенного с датчиком 2 скольжения, а вторым входом через элемент 11 возведения во вторую степень соединенного с выходом датчика 3 ускорения.

Способ реализуется с помощью устройства следующим образом.

В момент времени выполнения условия (10) на выходе компаратора 12 появляется сигнал, устанавливающий триггер 13 в рабочее состояние и включающий аналоговый ключ 10 который подает на орган, управляющий изенением расхода энергоносителя, воз-. действие, пропорциональное разности (11), вычисляемой с помощью группы элементов 1, 2, 6, 7, 8 и 9. Воздей-! ствие с выхода ключа 10 изменяет расход энергоносителя, приближая его к значению холостого хода. В момент времени достижения скольжением значения, близкого к нулевому, на выходе компаратора 5 появляется сигнал, устанавливающий триггер 13 в исходное состояние, при котором закрывается аналоговый ключ 10, прекращающий воздействие на орган, изменяющий расход энергоносителя.

3а счет отрицательной обратной связи, образованной через рассмотренное устройство по параметрам о

S, a(и ф, значение воздействия пропорционального F, в переходном процессе достаточно мало. Следовательно,. в конце переходного процесса создаются условия, близкие к идеальным.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ синхронизации возбужденной синхронной машины при вращении ее двигателем путем контроля действительных значений угла, скольжен*я и ускорения и изменения расхода энергоносителя двигателя до величины холостого хода, начиная с момента времени выполнения условия равенства скольжения величине, пропорциональной квадрату ускорения вращения синхронной машины относительно электрической системы, до момента уменьшения ускорения до значения, близкого.. к нулевому, и последующего регулирования частоты вращения синхронной машины по отклонению действительного значения скольжения от заданного, 2427481

Составитель К. Фотина

Техред Л. Олийнык Корректор М. Васильева

Редактор Н. Киштулинец

Тираж 651 Подп исное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 48бО/51

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 отличающийся. тем, что, с целью ускорения синхронизации и уменьшения воздействий на синхронную машину и электрическую систему дополнительно контролируют скорость изменения ускорения вращения синхронной машины относительно электрической системы и изменяют расход энергоносителя двигателя синхронной машины в зависимости от разности скорости изменения ускорения синхронной машины и величины, пропорциональной частному от деления произведения действительных значений скольжения и ускорения на разность между заданным и действительным значениями угла.