Устройство для форсировки возбуждения синхронного генератора

 

О П И С А Н И Е 386473

ИЗОЬРКтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сатсз Соеетских

Социалистических

Ресауолии

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Х.1970 (№ 1486225/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Ч1.1973, Бюллетень № 26

Дата опубликования о писания З.IX.1973

М. Кл, Н 02р 9/14

Комитет an делам иаобретеиий и открмтий

ass Gonere Мииистроа

СССР

УДК 621.316.722:621.313. .32 (088.8) Авторы изобретения Ю. П. Васильев, Ю. И. Максимов, В. А. Михайлов, Б. И. Норневский, Э. Л. Ромм и В. А. Юхиович

F, ".ЭЭ,-" A 8

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт. имени В. И. Ульянова (Ленина),:А:; и ."!:.". lC. !

F..:БЛь,.О .::=.Е.с

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРСИРОВКИ ВОЗБУ)КДЕНИЯ

СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к области систем автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов, в частности судовых.

Известны устройства для форсировки возбуждения синхронного генератора в режимах коммутации нагрузок автоматом нагрузки, содержащие регулируемый источник напряжения и командоаппарат, задающий режим включения нагрузки.

Однако известные устройства не обеспечивают возможность стабильного значения напряжения во время переходного процесса.

Целью изобретения является улучшение качества переходного процесса напряжения син. хронного генератора.

Для этого предложенное устройство снабжено инвертором, вход которого подключен к командоаппарату, одновибраторами, входы которых подключены к выходу инвертора, триггером, входы которого соединены с выходами двух из упомянутых одновибраторов, а выход подключается к автомату нагрузки, при этом выходы двух других одновибраторов соединены со входом регулируемого источника напряжения, На фиг. 1 показана схема предложенного устройства; на фиг. 2 — блок-схема устройства включения форсировки; на фиг. 3 — временная диаграмма работы элементов устройства упреждающей форсировки.

Устройство содержит синхронный генератор

1, трансформатор 2 тока, трансформатор 3 напряжения, полууправляемый тиристорный выпрямитель 4, выпрямитель 5, автомат б

5 включения нагрузки, нагрузка 7, фазосмещающее устройство 8, регулятор 9 напряжения по отклонению, устройство 10 включения упреждающей форсировки, командоаппарат 11, инвертор 12, одновибраторы 18 — 1б, триггер

10 17.

Устройство 10 включения упреждающей форсировки, на выходе которого формируется сигнал управления, опережающий момент включения нагрузки, соединено с фазосмеща15 ющим устройством регулируемого тиристорного источника напряжения, которое соединено также с регулятором по отклонению напряжения синхронного генератора. Длительность форсировки определяется длительностью сиг20 нала на входе фазосмещающего устройства, подаваемого от устройства включения упреждающей форсировки. Тиристорный канал напряжения с изменяющимся интервалом проводимости тиристоров позволяет осуществить

25 токовое суммирование составляющих тока и напряжения без компаундирующего элемента.

Обеспечиваются значительно лучшие качественные показатели переходного процесса при введении в систему источника напряжения, 30 импульсно управляемого устройством включе386473 пня, преждающеи форсировки возбуждения, без увели ения обшего веса системы возбуждения по сравнению с электромагнитным вариантом.

Устройство 10 включения упреждающей форсировки представляет собой импульсную схему, которая может быть построена на логи-еских элементах любой промышленной серии, и включает инвертор 12, соединенный с ьходами одновибраторов 18 — 16 и триггера 17, входы которого соединены с выходами одповибраторов 14 и 16.

Работа устройства включения упреждающей форсировки должна удовлетворять диаграмме, показаной на фиг. 3, где U> — входной сигнал, поступающий от командоаппарата 11; U — сигнал на включение и выключение автомата

6 нагрузки; Uc, U — сигналы управления, поступающие на вход фазосмещающего устройства 8 совместно с сигналом U< от регулятора

9 напряжения по отклонению, который обеспечивает статический режим работы синхронного генератора. Автомат нагрузки включается и выключается соответствующими фронтами сигнала UK. Длительность сигнала Uz соответствует длительности нагрузки на синхронном генераторе 1. Время упреждения соответствует длительности сигнала Un. Для сохранения заданной длительности нагрузки изменяется длительность сигнала Uz. Длительность включения форсировки определяется длительностью сигнала Uc. Таким образом, устройство 10 включения упреждающей форсировки синхронизирует выходные сигналы по отношению к переднему фронту задающего сигнала U от командоаппарата 11, формирует время упреждения, длительность форсировки, выдает сигналы на входы схемы автомата

6 включения нагрузки и фазосмещающего устройства а 8. Амплитуда и фор ма сигн|ал à Up может устанавливаться согласно параметрам нагрузки (модулю сопротивления, значению

Cos, частоте и скважности).

Предложенное устройство работает следующим образом.

Режим холостого хода осуществляется регулируемым каналом напряжения. Угол включения тиристоров полууправляемого выпрямителя 4 определяется заданной установкой напряжения в регуляторе 9 напряжения по отклоиснию. Минимальное значение угла включения тиристоров в номинальном режиме, когда работает трансформатор 2 тока, больше 90 электрических градусов напряжения «анод— катод» тиристоров. Сигнал U> от командоаппарата 11 поступает на вход устройства 10 включения упреждающей форсировки, которое посылает сигналы Uc, Uz на вход фазосмещающerо устройства 8. По сигналу Uc углы включения полууправляемого тиристорного выпрямителя 4 становятся равными нулю электрических градусов и тиристорный полууправляемый выпрямитель полностью открывается, осуществляя упреждающую форсировку тока

1О

25 зо

65 ьозбуждения. Нагрузка 7 генератора включается автоматом 6 от переднего фронта сигнала U<, длительность которого определяет длительность нагрузки. Величина напряжения от канала напряжения и длительность упреждения выбираотся такими, чтобы ток возбуждения к моменту включения нагрузки мог измениться на величину, равную разности между значением установившегося тока возбуждения, соответствующего данной нагрузке генератора, и значением свободной составляющей тока возбуждения в момент наброса нагрузки. Система возбуждения осуществляет форсировку возбуждения не после включения нагрузки от токового канала, как в ранее применяемых системах компаундирования, а непосредственно в момент включения нагрузки, когда отклонение напряжения генератора по огибающей от номинального значения без канала упреждающей форсировки достигает максимальной величины, С включением нагрузки начинает работать токовый трансформатор 2, выпрямитель 5 которого в первый момент заперт напряжением форсировки. По окончании сигнала U дальнейшая форсировка осуществляется токовым трансформатором 2. На входе фазосмещающего устройства 8 остается сигнал

Uc. от регулятора 9 по отклонению, который поддерживает с заданной статической точностью напряжение генератора в установившемся режиме. Таким образом, в предложенном устройстве осуществляется форсировка от канала напряжения и от канала тока. Выключение нагрузки происходит задним фронтом сигнала U . Система токового компаундирования предложенного устройства осуществляет в статическом режиме токовое суммирование составляющих тока, возбуждения .без компаундирующего элемента, что позволяет, применив опережающую форсировку, значительно повысить качество напряжения в переходном процессе без увеличения общего веса устройства, по сравнению с известными устройствами регулирования напряжения синхронного генератора. От переднего фронта сигнала Uz с командоаппарата 11 одновременно запускаются одновибраторы И и 14 через инвертор 12. Сигнал

Uc с одновибратора 18 длительностью т1, используется для форсировки возбуждения генератора при включении нагрузки (выход Ia)

Сигнал Uz с одновибратора 14 с выдержкой времени т2 перебрасывает задним фронтом триггер 17, с выхода которого снимается импульс Uz, используемый для включения нагрузки генератора (выход II). От заднего фронта сигнала (1в инвертора 12 одновременно запускаются одновибраторы 15 и 16. При использовании устройства 10 включения упреждающей форсировки с системой возбуждения, позволяющей воздействовать на возбуждение генератора при выключении нагрузки, в схеме предусмотрен выход IG, с которого снимается сигнал U длительностью тз, поступающий от одновибратора 15.

386473

Для возвращения триггера 17 в исходное состояние при отключении па;рузки используется сигнал UJ длитель ;остью т, Длительности сигналов с одновибраторов И вЂ” 16 регулируются в соответствии с параметрами нагрузки.

Предмет изобретения

Устройство для форсировки возбуждения синхронного генератора в режимах коммутации нагрузок автоматом нагрузки, содержащее регулируемый источник напряжения и командоаппарат, задающий режим включения нагрум:.и, Oг.ыиаюи ггся тем, что, с целью улучшения качества переходного процесса напряжения синхронного генератора, оно снаб.

5 жено инвертором, вход которого по ключен к командоаппарату, однавибраторами, входы которых подключены и выходу инвертора. триггером, входы которого соединены с выходами двух из упомянутых одновибраторон, 10 а выход подключается к автомату нагрузки, при этом выходы двух других одновибраторов соединены со входом регулируемого источник" напряжения.