Синхронизатор с постоянным временем опережения
(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР tel (Iq g (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1339746 (21) 4828287/07 (22) 23.05.90 (46) 30.05.92. Бюл. гЬ 20 (72) А.Е. Церковный, В.И. Савенко и П.А. Гамов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1339746, кл. Н 02 J 3/42, 1985. (54) СИНХРОНИЗАТОР С ПОСТОЯННЫМ ВРЕМЕНЕМ ОПЕРЕЖЕНИЯ (57) Использование: в электротехнике, в автоматике включения синхронных генераторов на параллельную работу. Сущность изобретения; устройство содержит формирователь огибающей напряжения биений, Изобретение относится к электротехнике, предназначено для автоматического включения синхронных генераторов íà параллельную работу и касается усовершенствования изобретения по авт.св. М 1339746; Цель изобретения — повышение точности работы синхронизатора. Поставленная цель достигается тем, что в синхронизатор, содержащий формирова тель огибающей напряжения биений, преобразователь синусоидал ь ного напряжения в разнополярные прямоугольные импульсы длительностью, равной половине периода биений, интегратор, два компаратора, два релейных элемента и исполнительный элемент, введена последовательная цепь из дифференцирующего конденсатора, диодного вентиля, включенная между выходом преобразователя синусоидального напряжения в импульсы прямоугольной формы и абнуляющим входом интегратора, преобразователь синусоидального .напряжения в прямоугольные импульсы длительностью, равной половине периода биения, интегратор, два компаратора, два релейных элемента и исполнительный элемент. В устройство с целью повышения точности .введена последовательная цепь из дифференцирующего конденсатора и.диодного вентиля. Она включена между выходом преобразователя и обнуляющим входом интегратора. При угле д = 360 происходит обнуление интегратора, что способствует более точной работе компараторов 4.и 7, что увеличивает точность определения времени опережения. 2 ил, На фиг.1 представлена функциональная схема синхронизатора с постоянным временем опережения; на фиги2 — временные диаграммы его.работы (индексы при напряжениях сигналов соответствуют номерам элементов функциональной схемы). Синхронизатор содержит формирова- О тель 1 огибающей напряжения биений, ЬЭ преобразователь 2 синусоидального напря- Я жения в разнополярные прямоугольные импульсы длительностью, равной половине периода скольжения, интегратор 3, первый 4 и второй 7 компараторы, первый 6 и второй 8 релейные элементы, источник 5 опорных напряжений, исполнительный элемент 9, дифференцирующий конденсатор 10 и диодный вентиль 11. Формирователь 1 огибающей напряжения биений своими входами подключен к синхронизируемым напряжениям сети Uc u генератора 0, а выходом — к входу преобра1737622 15 зователя 2 синусоидального напряжения в разнополярные прямоугольные импульсы длительностью, равной половине периода скольжения, Выход преобразователя 2 подключен непосредственно к прямому входу интегратора 3 и через дифференцирующий конденсатор 10 и диодный вентиль 11 — к обнуляющему входу интегратора 3, выход которого подключен непосредственно к первому входу первого компаратора 4 и через исполнительную часть первого релейного элемента 6 — к. первому входу второго компаратора 7; второй вход первого компаратора 4 подключен к первому выходу источника 5 опорных ньпряжений, второй выход которого подключен через исполнительную часть второго релейного зле ента 8 к второму входу второго компаратора 7, подключенного своим выходом к входу исполнительного элемента 9. Выход первого компаратора 4 подключен к воспринимающим частям первого 6 и второго 8 релейных элементов. Синхронизатор работает следующим образом. В формирователе 1 из напряжений сети U< = Um з!п вд и генератора Ur = Um sinn, формируется огибающая биений U1=2Um sin т, максимальное 2 значение которой соответствует углу д между векторами синхронизируемых напряжений, равному 180О. При д = 0 и д = 360 огибающая обращается в нуль. В преобразователе 2 на основе огибающей напряжения биений формируется разнополярные прямоугольные импульсы одинаковой амплитуды. При этом положительный импульс существует в диапазоне углов 0 с д <180, а отрицательный — в диапазоне углов 180 д « 360 . Эти импульсы в интеграторе 3 преобразуются в напряжение 0з пилообразной формы, у которого угол а наклона восходящей ветви равен углу наклона нисходящей ветви. Величина угла зависит от коэффициента интегрирования Ки интегратора 3. В процессе подгонки частоты Nr генератора к частоте в с сети длительность периода биений Т непрерывно увеличивается независимо от того, осуществляется подгонка "сверху", когда в г > в <, или "снизу", когда м г< в с, так что соседние периоды биений не будут равны один другому. Соответственно не будут равны и полупериоды биений, принадлежащие одному периоду- второй полупериод при подгонке будет больше первого. В итоге уже в конце первого рассматриваемого периода биений напряжение на выходе интегратора 3 пере20 55 ходит нулевой уровень и принимает отрицательное значение, как отмечено пунктирной ломаной линией на диаграмме напряжения U3. В последующие периоды отрицательное напряжение увеличивается, что приводит к оценке частоты скольжения в з с завышением. Схема контроля (блоки 3,4,5) не выдает разрешения на синхронизацию, несмотря на то, что в з входит в допустимые пределы. Это требует дополнительной подгонки частоты и приводит к затягиванию синхронизации. Неравенство нулю напряжения на выходе интегратора 3 к концу периода биений обусловливает погрешности в работе синхронизатора не только в установлении факта вхождения частоты генератора в зону допустимых значений но и, что особенно опасно, в построении времени опережения t«. Дополнительную к рассмотренной погрешность в работу синхронизатора может вносить и дрейф нуля интегратора 3. Для устранения этих погрешностей введена последовательная цепь из дифференцирующего конденсатора 10 и диодного вентиля 11, включенная между выходом преобразователя 2 и обнуляющим входом интегратора 3. Принцип работы этой цепи заключается в следующем. В момент времени изменения полярности напряжения Uz с отрицательной на положительную через цепочку 10,11 подается сигнал на обнуляющий вход интегратора 3, и независимо от величины сигнала на его выходе он принудительно обнуляется — сигнал на выходе интегратора 3 становится равным нулю. Этим достигается устранение погрешности, накопившейся в течение всех предыдущих периодов работы синхронизатора. К момен:гу построения времени опережения остается только погрешность, появившаяся в последнем периоде, что отмечено сплошной ломаной линией на диаграмме для напряжения 0з. Таким образом, предлагасмое устройство позволяет повысить точность синхронизации и устранить появление больших возмущений в сети. Формула изобретения Синхронизатор с постоянным временем опережения по авт.св. М 1339746, о тл и ч а ю щи и с ятем, что, с целью повышения точности его работы, введена последовательная цепь из дифференцирующего конденсатора и диодного вентиля, включенная между выходом преобразователя синусоидального напряжения в импульсы прямоугольной формы и обнуляющим входом интегратора. 1737622 (&о) Ц Vo Ucp Составитель А.Церковный Редактор А.Маковская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец Заказ 1901 Тираж Подписное 8НИИПИ 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
