Устройство для возбуждения бесщеточного синхронного генератора

 

Изобретение относится к электротехнике , может быть использовано в автономных системах электроснабжения и позволяет повысить надежность устройства. Последнее содержит управляемый выпрямитель 4, выходом подключенный к обмотке возбуждения возбудителя 5. блок управления 7 управляемым выпрямителем 4, основной 1 и резервный 2 широтно-имлульсные регуляторы , узлы диагностики 24 и 26 регуляторов 1 и 2, логический элемент 2 ИЛИ-НЕ 14, реле напряжения 17 синхронного генератора 3 и логический элемент НЕ 11. Особенность работы устройства состоит в том, что при выходе из строя регуляторов происходит развозбуждение синхронного генератора 3. 2 ил. w fe О 00 о о ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 Р 9/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4615577/07 (22) 06,12.88 (46) 23.10.91, Бюл. hk 39 (71) Ленинградское производственное электромашиностроительное обьединение

"Электросила" им. С.М.Кирова (72) А.В.Гордин, В.Я.Вейгандт, В.Г,Кузенков и Д.А.Каиман (53) 621.313.32:621,316.722(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 964952, кл. Н 02 P 9/14, 1980, Авторское свидетельство СССР

М 1408518, кл. Н 02 P 9/14, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

БЕСЩЕТОЧНОГО СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТ0РА

„., SU „„1686692 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в автономных системах электроснабжения и позволяет повысить надежность устройства. Роследнее содержит управляемый выпрямитель 4, выходом подключенный к обмотке возбуждения возбудителя 5, блок управления 7 управляемым выпрямителем 4, основной 1 и резервный 2 широтно-импульсные регуляторы, узлы диагностики 24 и 26 регуляторов

1 и 2, логический элемент 2 ИЛИ вЂ” НЕ 14, реле напряжения 17 синхронного генератора 3 и логический элемент НЕ 11, Особенность работы устройства состоит в том, что при выходе из строя регуляторов происходит развозбуждение синхронного генерато3 2

1686692

15

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам возбуждения бесщегочных синхронных генераторов, и может быть использовано в автономных системах электроснабжения, к которым предъявляются повышенные требования по надежности и качеству выходного напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем исключения аварийных режимов при выходе из строя обоих широтно-импульсных регуляторов.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для возбуждения бесщеточного синхронного генератора для случая однотипных основного и резервного широтноимпульсных регуляторов; на фиг.2 — то же для случая выполнения основного широтноимпульсного регулятора на микропроцессоре с блоком самодиагностики.

Устройство для возбуждения бесщеточного синхронного генератора содержит однотип н ые широтно-импул ьсные регуляторы

1 и 2, подключенные своими входами к шинам синхронного генератора 3, управляемый выпрямитель 4, подключенный выходом к обмотке возбуждения возбудителя 5, а входом — к якорной обмотке подвозбудителя 6, блок 7 управления управляемым выпрямителем 4, неуправляемый выпрямитель 8, выходом подключенный к обмотке возбуждения синхронного генератора 3, а входом — к якорной обмотке возбудителя 5, блок диагностики 9, состоящий из логических элементов ИЛИ 10, НЕ 11, 2-22И вЂ” ЗИЛИ 12, 2-2-2И-ЗИЛИ-НЕ 13, 2ИЛИ вЂ” НЕ 14, звена 15 диагностики основного широтно-Импульсного регулятора 1, звена 16 диагностики резервного широтноимпульсного регулятора 2 и реле 17 напряжения.

Звено 16 диагностики имеет три выхода

18,19 и 20, звено 15 диагностики, идентичное звену 16 диагностики, имеет три выхода

21,22 и 23, Звено 15 диагностики и логический элемент 2-2-2И-ЗИЛИ 12 составляют узел 24 диагностики основного широтноимпульсного регулятора с прямым выходом

26 "Исправен", Узел 26 диагностики резервного широтно-импульсного регулятора состоит из звена 16 диагностики и логического элемента

2-2-2И-ЗИЛИ.НЕ 13 и имеет инверсный выход 27 "Неисправен".

Регуляторы 1 и 2 имеют выходы 28 и 29, где формируются импульсы широтно-импульсной модуляции. и дополнительные выходы 30 и 31 формирователей импульсов синхронизации соотвегственно. Аналого20

55 вые широтно-импульсные регуляторы 1 и 2 выполнены по традиционной схеме и включают в себя датчики 32 напряжения и источники 33 опорного напряжения (фиг.2).

При выполнении регулятора 1 на основе микропроцессора, узел диагностики (фиг.2) представляет собой комплекс программных средств самодиагностики микропроцессорного блока 34. В этом случае указанные средства условно можно объединить в узел

24, функционирующий под воздействием импульсов управления, поступающих по шинам 35.

Блок 7 управления управляемым выпрямителем снабжен на входе логическим элементом 2-2И-2ИЛ И, Узлы 24 и 26 диагностики резервного широтно-импульсного регулятора и основного широтно-импульсного регулятора подключены соответственно инверсным выходом 27 "Неисправен" и и рямым выхо-. дом 25 "Исправен к входам логического элемента 2ИЛИ-НЕ 14.

Выходы 28 и 29 основного и резервного широтно-импульсных регуляторов подсоединены соответственно к одним из входов первой и второй группы входов логического элемента 2-2И-2ИЛИ, подсоединенного другим входом первой группы входов к прямому выходу 25 "Исправен" узла диагностики основного широтно-импульсного регулятора, а другим входом второй группы входов — к выходу логического элемента

2ИЛИ-i;E 14.

Устройство для возбуждения бесщеточного синхронного генератора работает следующим образом, Напряжение с шин синхронного генератора 3 подается на входные цепи регуляторов 1 и 2, которые формируют сигналы широтно-импульсной модуляции (ШИМ), поступающие на блок 9 диагностики.

На выходе реле 17 напряжения формируется сигнал логической единицы, если напряжение синхронного генератора 3 меньше номинального, и логического нуля, если напряжение генератора 3 больше номинального.

Выход 18(21) звена 16(15) диагностики является выходом идентификатора ШИМ, т.е. на нем формируется сигнал логической единицы только тогда, когда на выходе

29(28) имеет место сигнал ШИМ; выход 19 (22) является выходом идентификатора форсировки, т.е. на нем сигнал логической единицы будет только тогда, когда на выходе

29(28) вырабатывается сигнал форсировки; выход 20(23) является выходом идентификатора расфорсировки, т.е. на нем сигнал логической единицы имеет место только тогда, l686692 когда на выходе 29(28) вырабатывается сиг- позволяет легко определить неисправно<-.ть нал расфорсировки (развозбуждения). регулятора 1, так как блок самодиагностики

На инверсном выходе 27 "Неисправен" позволяет не только обнаружить отказ регуузла 26 диагностики сигнал логического ну- лятора, но и вывести информацию о месте ля имеет место в следующих случаях: если 5 сбоя и его причинах, т.е. в этом случае знана выходе 29 — сигнал ШИМ; если на выходе чительно сокращается время на поиск и ус29 и на выходе реле 17 напряжения — сигналы транение неисправности, логической единицы; если на выходе 29 и на Использование программных средств выходе реле 17 — сигналы логического нуля. диагностирования позволяет сократить апУказанные ситуации соответствуют исправ- 10 паратное обеспечение, а использование ной работе резервного широтно-импульс- широтно-импульсного способа регулирования позволяет исключить цифроаналоговый

В аналогичных ситуациях, связанных с преобразователь. основным широтно-импульсным регулято- Таким образом, схема блока диагностиром 1, на прямом выходе 25 "Исправен" его 15 ки при уменьшении количества логических узла 24 диагностики — сигнал логической элементов (фиг.2), исключении трехфазных единицы. Следовательно, сигналы на выхо- трансформатора и выпрямителя, составлядах узлов 24 и 26диагностики используются ющих датчик напряжения генератора, знадля сигнализации о неисправностях широт- чительно упрощается, что ведет к но-импульсных регуляторов. При этом для 20 повышению технологичности изготовления диагностики одного из регуляторов не тре- всего устройства и к его удешевлению. буется сигналов параллельно работающего Использование одного датчика напрярегулятора, т,е, узлы 24 и 26 диагностики жения вместо двух(в резервном. регуляторе используют в системах с любым количест- и в блоке диагностики) уменьшает массогавом РН для обнаружения. неисправностей 25 баритные показатели устройства и при этом практически не снижается его надежность, При выходе из строя основного широт- так как измерительныетрансформатор и Bbf но-импульсного регулятора 1 на прямом вы- прямитель работают в облегченном режиме, ходе 25 "Исправен" его узел диагностики близком кхолостомуходу, что обеспечивает устанавливается нулевой логический уро- 30 их высокую надежность. вень, при этом на вход блока 7 управления В устройстве практически без усложнепроходит сигнал резервного широтно-им- ния блока диагностики исключаются аварийные ситуации, связанные с выходом из

При выходе из строя двух широтно-им- строя двух регуляторов. При этом выход из пульсных регуляторов 1 и 2 на выходе логи- 35 строя люоого регулятора может быть своевческого элемента 14 и выходе 25 узла ременно выявлен, за счет чего повышается диагностики основного широтно-импульс- надежность работы устройства. ного регулятора имеют место нулевые логические уровни. Формула изобретения

При этом логический элемент 2-2И- 40 Устройство для возбуждения бесщеточ2ИЛИ блока 7 и о а 7 управления формирует нуле- ного синхронного генератора, содержащее вой логический уровень, соответствующий управляемый выпрямитель, выходом подразвозбуждениюсинхронного генератора 3. ключенный к обмотке возбуждения возбуПри использовании микропроцессора, дителя, блок управления управляемым последний вычисляет значение управляю- 45 выпрямителем, снабженный на входе логищего воздействия в соответствие с измерен- ческим элементом 2-2И-2ИЛИ, основной и ным напряжением синхронного генератора резервный широтно-импульсные регулято3 и на выходе 28 основного регулятора ры, подсоединенные выходами соответстобеспечивает в каждом такте квантования венно к одному из входов первой и второй необходимую длительность импульса на- 50 групп входов указанногологическогоэлепряжения, т.е. формирует сигнал ШИМ. мента 2-2И-2ИЛИ, узлы диагностики основ8 качестве фоновых задач микропро- ного и резервного широтно-импульсных цессор запускает программы самодиагно- регуляторов, причем узел диагностики осстики, которые обеспечивают контроль за новного широтно-импульсного регулятора состоянием всех блоков регулятора 1, и в 55 выполнен с прямым выходом "Исправен", случае их исправной работы на выходе 25 подключенным к другому из первой группы имеет место сигнал логической единицы. входов логического элемента 2-2И-2ИЛИ, Применение микропроцессора с само- о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью диагностикой для целей регулирования на- повышения надежности работы путем искпряжения синхронного генератора люченияаварийныхрежимовпривыходеиз

1ГЯЦ о2

Составитель А. Акимов

Редактор М. Янкович Техред M,Моргентал Корректор M. Шароши

Заказ 3611 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат."Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 строя обоих широтно-импульсных регуляторов, введен логический элемент 2ИЛИ-НЕ, а узел диагностики резервного широтнпимпульсного регулятора выполнен с инверсным выходом "Неисправен", подключенным к одному из входов логического элемента 2ИЛИ-HF, другой вход которого соединен с выходом "Исправен" узла диагностики основного широтно-импульсного регулятора, а выход — с другим входом

5 второй группы входов логического элемента

2-2 И-2 ИЛ И.