Способ моделирования располагаемой реактивной мощности турбогенератора

(с 3 5, 15,г;е ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ е ее ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(46) 15.03.88, Бюл, У 10 (71) Томский политехнический институт им. С.М.Кирова(54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСПОЛАГАЕМОЙ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ТУРБОГЕНЕРАТОРА(57) Изобретение относится к областиэлектротехникиЦель изобретенияупрощение и повышение точности. Дляэтого измеряют фазное напряжениестатора турбогенератора, формируютсинусоидальный сигнал, модуль которого равен допустимому полному токустатора. Этот сигнал расщепляют наортогональные составляющие так, чтобы одна из них совпадала по фазе сфактическим активным током статора.Регулируют фазу синусоидального сигнала и при равенстве величин ортогональной составляющей и фактическогоактивного тока получают полный моделируемый ток статора. Моделируемыйток ротора получают путем умножениятока намагничивания, соответствующего внутренней ЭДС, на отношениеЭЛС поперечной оси к внутренней ЭДС,Сравнивают моделируемый ток ротора сего допустимым значением и в случаепревышения над последним уменьшаютмоделируемый полный ток статора доустановления равенства моделируемоготока ротора с его допустимым значением. После установления указанногоравенства фиксируют значение моделируемого реактивного тока статора.Располагаемую реактивную мощность получают в результате умножения зафиксированного значения моделируемогореактивного тока статора на напряжение статора. 2 ил.Построение и внедрение данного устройства и способа, являющегося его основой, в оперативном диспетчерском управлении позволяет исключить или сократить затраты времени квалифицированного персонала на расчеты и моделирование располагаемой реактивной мощности. 40 Формула изобретения Способ моделирования располагаемой реактивной мощности турбогене ратора путем измерения фазного напрямого реактивного тока по условию допустимых значений либо тока статора,которая умножается на фазное напряжение, чтобы получить располагаемую5реактивную мощность,Упрощение операций в предложенномспособе достигается за счет использования в процессе моделирования немощностей, а соответствующих им токов, что исключает сложные множительно-делительные операции при переходах от мощностей к токам и наобороти сокращает процессы отслеживания.Моделирование располагаемого реактивного тока по условию допустимоготока ротора путем формирования полного тока ротора через ЭДС поперечнойоси, благодаря учету нелинейностимагнитной системы в реактансе взаимоиндукции через отношение тока намагничивания холостого хода при номинальном напряжении к току намагничивания текущего режима, а в коэффициенте взаимосвязи между ЭДС поперечной оси и током ротора через отношение тока намагничивания к соответствующей ему внутренней ЭДС, позволяетотказаться от характеристики КЗ, используемой для определения полноготок ротора в известном способе, которая не может характеризовать рабочий режим нелинейной системы, какойявляется синхронная машина. В результате точность моделирования располагаемого реактивного тока и мощностиповысилась. жения статора, формирования внутренней ЭДС, определения с помощью нее и характеристики холостого хода тока намагничивания машины, получения фактического активного и моделируемого реактивного токов статора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности, формируют синусоидальный сигнал, модуль которого равен допустимому полному току статора, расщепляют его на ортогональные составляющие так, чтобы одна из них совпадала по фазе с фактическим активным током, регулируют фазу синусоидального сигнала, добиваясь равенства, величин указанной его ортогональной составляющей и фактического активного тока, в результате получают полный моделируемый ток статора, разложенный на фактический активный и допустимый реактивный токи по условию допустимого тока статора, внутреннюю ЭДС определяют как сумму напряжений статорной . обмотки и падения напряжения от полученного моделируемого полного тока статора на активном сопротивлении и сопротивлении рассеяния статорной об" мотки, формируют ЭДС поперечной оси как сумму внутренней ЭДС и падения напряжения от моделируемого полного тока статора на сопротивлении взаимной индукции, умноженному на отношение тока намагничивания холостогохода при номииальном напряжении генератора к току намагничивания, соответствующему внутренней ЭДС, получают моделируемый ток ротора путем умножения тока намагничивания, соответствующего внутренней ЭДС, на отношение ЭДС поперечной оси к внутренней ЭДС, моделируемый ток ротора сравнивают с его допустимым значением и в случае превышения над последним уменьшают моделируемый полный ток статора до установления равенства моделируемого тока ротора с его допустимым значением, фиксируют при этом значения моделируемого реактивного тока статора и умножают его на измеренное напряжение статора.1381648 Составитель А. ШмойловТехред Л.Сердюкова орректор Г.Решетник заренко едактор Подписно роизводственцо-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 1190/52 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москв51 О15 Пзобретеие Относится к электроэнергетике, а именно к управггнию режмаме работы энергосистем и может быть использовано для непрерывного контроля располагаемой реактивной мощности цеявцополюсных синхронных машин, кдк правило турбогенераторов.Цель изобретения - упрощение опе,раций и повышение точности способа моделирования располагаемой реактивной мощности турбогенератора.Нд фцг. 1 приведены векторные диаграммы формирования внутренней ЭДС, ЭДС поперечной оси, характеристика холостого хода (ХХХ) и использовдцце их для определения тока ротора; цд фцг. 2 - пример выполнения блок-схемы устройства, осуществляющего способ,Способ состоит в том, что измеряют текущее фдзное напряжение и факт:ческий полцьп ток статорной обмотки 1 с дктивцой 1 1 и реактивной 1 состдвляющюи. Формируют сицусоиддльный сигнал, модуль которого равен допустимому полному току стдторд. Для этого расщепляют его на ортогональцые составляющие так, чтобы одцд цз цих совпала с вектором дктцвного тока машины, а фазу регулируют цз условия выравнивания величины этой ортогональной составляющей с величиной фактического активцого тока.Если измеренный ток статора такой, что активная его составляющая, совпадающая с вектором измеренного напряжения Ц, равна 1 , то послеЭсдс выравнивания с ее величиной 1 велиЬ чины ортогональной составляющей регулируемого по фазе синусоидального сигнала вектор последнего достигает положения, в котором он характеризуется как моделируемый ток статора 1 , разложенный на фактический активный 1 и допустимый реактивдсцьп 1 Р токи по условию допустимого тока стдторд 1ЭдсВеличина 1 полученного допустимоР асго реактивного тока 1не является располдгаемым реактивным током, так как ток ротора, соответствЭующий моделируемому току статора 1 , оказался больше своей допустимой величины. Это подчеркнуто также в верхнем ина ас а дексе в обозначениях 1 , 1 с 1 РЕсли бы ток ротора, соответствующий 20 25 30 35 40 45 50 55 моделируемому току статора, не превысил допустимое значение, то моделируемые полный и реактивный токи статора были бы располагаемыми по условию допустимого тока статора, а в обозначениях этих токов был бы исключен верхний индеКс.дсТак как величина 1 Р не является располагаемым реактивйым токомиз-за превышения током ротора допустимои величины, необходимо уменьшение величины моделируемого тока статора 1 , дальнейшее регулирование его фазы и перераспределение ортогональных составляющих пока составляющая, совпадающая с вектором активного тока, не уравняется по величине с последним. Такую процедуру выполняют до тех пор, пока ток ротора, соответствующий уменьшенному моделируемому току статора, не снизится до своего допустимого значения, Полученная при этом реактивная составляющая уменьшенного моделируемого тока статора является допустимым реактивным током по условию допустимого тока ротора и одновременно располагаемым реактивным током генератора, так как наряду с равенством тока ротора его допустимой величине обеспечено гарантированное непревышение полным моделируемым током статора своего допустимого значения, Для случая, когда фактический ток статора 1 имеет активную 1 с, и реактивную 1 Р составляющие, а регулирование фазы синусоидального сигнала с величиной допустимого тока статора (исходя из равенства величины ортогональной составляющей этого сигнала, совпадающей с вектором активного тока 1 д, величине последнего) не позволяет получить непревьппения током ротора допустимого значения и требует уменьшения величины регулируемого по фазе синусоидального сигнала, на фиг. 1 представлен вектор уменьшенного указанного тока или мс- делируемого полного тока статора 1 в момент снижения его до величины, при которой ток ротора аналогично снизился до допустимого значения.Моделируемый ток статора 1 Р для опиасанных условий и его ортогональная составляющая 1 "являются располагаеДпмыми соответственно полным токомистатора 1 и располагаемым реактивпным током 1 Р генератора, так какнайденные из условия равенства тока ротора допустимому значению они также гарантированно удовлетворяют условию непревышения полным моделируе 5 мым током статара допустимой величины, т.е. удовлетворяют всем требованиям определения располагаемого реактивного тока.Таким образом, моделирование рас- О полагаемого реактивного тока может быть осуществлено в рамках одного или двух последовательных этапов в зависимости ат фактического режима генератора па активной загрузке и напряжению. Если в пределах первого общего этапа, реализуемого, исходя из равенства величины моделируемого полного тока статора допустимому ,значению, окажется выполненным усла О вие непревышения током ротора допустимой величины, то процесс моделирования располагаемого реактивного тока на этом заканчивается. Если данное условие на первом этапе оказа лось невыполненным, то реализуется второй этап моделирования, исходя из равенства моделируемого тока ротора допустимому значению, который состоит в многократной реализации процедуры первого этапа при сниженных величинах моделируемого полного тока статора, пока ток ротора не снизится до допустимого значения,при котором не будет гарантированно превышения величиной моделируемого тока35 статора допустимого значения.Следовательно, для реализации предлагаемого способа моделирования располагаемого реактивного тока не 40 обходим непрерывный контроль тока ротора генератора, соответствующего моделируемым полному и реактивному токам статора. Это требует непрерывного вычисления моделируемого тока45 ротора при изменении моделируемого полного тока статора как по фазе, так и по величине. Делают это путем выполнения последовательности операций.Рассмотрим эти операции на примерах трех разных режимов генератора, имеющих место при моделировании располагаемого реактивного тока на первом и втором этапах: в одном из исходных режимов, характеризующемся полным током статора 1; в одном из промежуточных режимов, который соответствует моменту окончания первого этапа моделирования, когда обеспечено равенство моделируемого токастатора допустимому значению, но моделируемый так ротора при этом превышает допустимую величину, т.е. врежиме с полным моделируемым токома,статара 1 ; в окончательном режиме,который соответствует моменту окончания второго этапа моделирования,когда получен располагаемый реактивный ток по условию равенства моделируемого тока ротора допустимому значению, а моделируемый ток статорапри этом гарантированно не превышает допустимого значения, т.е. в режиме с полным током статарнай обмотки 1 = 1 дР,Указанную последовательность начинают с определения падения напряжения на активном г и индуктивномсопротивлении рассеяния 1 хб от протекания полного тока статара Величина активного сопротивления статорнай обмотки ничтожно мала, поэтомупринимают гц = О. Тогда падение напряжения для исходного, промежуточного и окончательного режимов равнод и3 хб 1, 3 хС 1,хб 1 . Суммирование ихс текущим напряжением О дает внутреннюю ЭДС для каждого из режимовсоответственнод п, и Е = П+1 х 1; Е = Б+)х 1; Е, = О+1 хб 1, По величине внутренней ЭДС ЕиФ Е Е. с помощью ХХХ (зависимости напряжения холостого хода или внутренней ЭДС при нагрузке генератора от тока ротора) определяют ток намагничивания машины, приведенный к обмотке ротора для исходного 1, про 1 о межуточного 1 и окончательного 1орежимов. Через начало координат ХХХ и точки (1 , Е ) для исходного,о фд (1 , Е;) для промежуточного, (1 Е") для окончательного режима проводят прямые или нагрузочные характеристики соответственно без обозначения Э и Эр, наклон которых определяет режим магнитной системы генератора, степень насыщЕнияПо известному сопротивлению взаис смоиндукции х = х - х и синхранско, д бному реактансу хс соответствующимхКхточке ХХХ (1 , Е, = 1 = 1), в которой внутренняя ЭДС равна номинальному или единичному значению в относительных единицах напряжения, а так1381648 кл кко и сх = хф аД М Дк х,к 1Данное пад 0 ние напряжения суммируют с внутреннейЭДС, в результате получают для каждого из режимов ЭДС поперечной оси Е = Е + ,.д ио 1 Е= Е + 1 х 1 Е -Е, +и пд 4=; х и 3 аЕЧ 1 = 1 и Е;а1 = 11 о Е1 = 1о бе операции определения тока ротора . 35 по нагрузочной характеристике обеспечивает простоту и точность, Наклон прямой нагрузочной характеристики однозначно связан с характеристикой холостого хода, а следовательно, с 40 текущим режимом генератора. Это позволяет с помощью линейных операций учесть изменение сопротивления взаимоиндукции при насыщении магнитной системы простыми и однотипными с операциями определения внутренней ЭДС и тока намагничивания действиями получить ток ротора, Ток намагничивания находят в последовательности: определяют падение напряжения от пол 50 ного тока статора на активном сопротивлении и сопротивлении рассеяния статорной обмотки, Это падение напряжения суммируют с текущим напряжением, что дает внутреннюю ЭДС, по величине которой с помощью ХХХ получают ток намагничивания. Ток ротора в предложенном способе после учета изменения сопротивления взаимоиндукнамагничивания - току ротора при холостом ходе генератора, и кратностиотличия тока намагничивания соответкхс о,сх = х х = хаа оЗ ф .а .а1 кОпределяют падение напряжения от протекания моделируемого тока статора по сопротивлению взаимоиндукции соответственно в исходном, промежуточном и окончательном. режимах: По модулю ЭДС поперечной оси каж,а идого режима Е, Е, Е с помощью нагрузочной характеристики соответствующего режима: без обозначения, д Полученный ток ротора находится в однозначной, однако нелинейной и неявной зависимости от моделируемых реактивного и полного тока статора, фактического активного тока и текущего напряжения статорной обмотки. Использование в предложенном спосоствующего режима от тока холостогохода находят сопротивление взаимоиндукции машины в данном режиме: дропределяют ток ротора 11 в исходномЭ1 промежуточном и 1 окончательном режимах. Последние могут быть вычислены также по формулам ции из-за насыщения магнитной системы получают в аналогичной последовательности: определяют падение напряжения от полного тока статора на сопротивлении взаимоиндукции, это Падение суммируют с внутренней ЭДС, что дает ЭДС поперечной оси, по величине которой с помощью нагруэочной характеристики находят ток ротора, При этом все операции по определению тока .в роторе являются линейными.Способ регулирования фазы и снижения величины полного моделируемого тока статора осуществляется в два этапа - регулирование фазы этого то" ка при неизменной величине, равной допустимому значению тока статорй, и сравнение получающегося при этом тока ротора с допустимым значением и, если последний превышает допустимое значение, переход ко второму этапу многократного повторения процедуры первого этапа при непрерывном снижении величины моделируемого тока статора, пока соответствующий ему ток ротора не снизится до допустимого значения. Оба этапа выполняют по одной и той же процедуре регулирования фазы моделируемого тока статора исходя из выравнивания величины ортогональной составляющей моделируемоготока статора, совпадающей с вектором фактического тока, и величины последнего, причем первый этап, как более простой, не требующий снижения величины моделируемого тока статора по сравнению с допустимым значением, когда соответствующий моделируемому току статора ток ротора не превышает допустимого значения, позволяет 10 получить располагаемый реактивный ток, не переходя ко второму более сложному этапу. Усложнение второго этапа состоит в необходимости снижения величины моделируемого тока ста тора исходя из снижения соответствую. щего ему тока ротора до допустимого значения. В остальном операции второго этапа те же самые, что и на первом этапе. 20Предложенный способ характеризуется простотой, однотипностью и линейностью операций, чем достигатся повьпиение точности моделирования располагаемого реактивного тока. 25Блок-схема осуществляющего устрой. ства, способ (фиг. 2), содержит трансформатор 1 напряжения, трансформатор 2 тока, преобразователь 3 синусоидального тока в синусоидаль ное напряжение, поеобразователь 4 синусоидального напряжения в синусоидальное напряжение, сдвинутое нао90 , преобразователя 5 и о синусоидального сигнала в синусоидальное напряжение, фазовый модулятор 7, суммирующие 8, 9 и управляемые 10-13 усилители, блок 14 умножения, блок 15 нелинейности, блоки 16-20 сравнения, запоминающие элементы 21-23, фазочувствительные выпрямители 24-26, выпрямители 27-30, фильтры 31-37 нижних частот, источники 38-40 заданного сигнала, таймерное устройство 41, управляющее ключами 42-49, вентиль 50.45На входы трансформатора 1 напряжения (ТН) и трансформатора 2 тока (ТТ) поданы соответстенно первичные фазное напряжение и ток статорной обмотки. На выходах этих трансформато 50 ров имеют место соответственно вторичные фазное напряжение 11 и ток статорной обмотки Т. Выход трансформатора напряжения соединен с одним иэ входов фаэочувствительных выпрямителей 24 (ФВ 1), 25 (ФВ 2), суммирующего 8 (СУ 1), управляемого 10 (УУ 1) усилителей, также через преобразователь 4 (ПН) с одним из входов фаэочувствительного выпрямителя 26 (ФВЗ), через выпрямитель 28 (В 2) и фильтр 35 (Ф 5) с одним из входов блока 14 умножения (МУ). Выход трансформатора тока через преобразователь 3 (ПТ) соединен с другим входом фазочувствительного выпрямителя 24 (ФВ 1), выход которого через фильтр 31 (Ф 1) подключен к одному из входов блока 16 сравнения (БС 1). Другой вход последнего через фильтр 35 (Ф 2) соединен с выходом фазочувствительного выпря" мителя 25 (ФВ 2), а выход - с одним из входов фазового мовулятора 7 (ФМ), выход которого подключен к одному (функциональному) из входов управляемого усилителя 11 (УУ 2), выход которого присоединен к другим входам фазочувствительных выпрямителей 25 (ФВ 2) и 26 (ФВЗ), через преобразователь б (1 ТС 2) - к другому входу суммирующего усилителя 8 (СУ 1), через преобразователь 5 (ПС 1) и ключ 42другому (функциональному) входу управляемого усилителя 12 (УУЗ). Выход управляемого усилителя 10 (УУ 1) соединен с другим (управляющим) входом фазового модулятора 7 (ФМ), через выпрямитель 27 (В 1) и фильтр 34 (Ф 4) - с одним из входом блока 1 сравнения (БС 2), другой вход которого соединен с источником 38 заданного сигнала (ДС), а выход - с управляющим входом управляемого усилителя 10 (УУ 1). Выход фазочувствительного выпрямителя 26 (ФВЗ) через фильтр 33 (ФЗ) подсоединен к другому входу блока 14 умножения (МУ), выход которого является выходом устройства. Выход суммирующего усилителя 8 (СУ 1) присоединен к одному из входов суммирующего усилителя 9 (СУ 2), а через выпрямитель 29 (ВЗ) и фильтр 36 (Фб) - к выходу блока 15 нелинейности (БН) и через ключ 43 к одному (функциональному) из входов управляемого усилителя 13 (УУ 4), который также через ключ 44 фильтр 37 (Ф 7) и выпрямитель 30 (В 4) соединен с выходом суммирующего усилителя 9 (СУ 2). Другой вход последнего через ключ 45 соединен с одним нз входов блока 18 сравнения (БСЗ) и выходом управляемого усилителя 12 (УУЗ), функциональный вход которого через ключ 46 подключен к выходу блока 15 нелинейности (БН) и одному из входов блока 19 сравнения (БС 4), цругой10 25 30 35 40 50 45 55 вход которого соединен с выходом управляемого усилителя 13 (УУ 4) и одним из входов, блока 20 сравнения(БС 5), а выход через ключ 47 и запоминающий элемент 21 (ЗЭ 1) - с управляющим входом управляемого усилителя 13 (УУ 4). Другой вход блока 20 сравнения (БС 5) подсоединен к источнику40 заданного сигнала (ДР), а выходчерез ключ 49, запоминающий элемент23 (ЗЭЗ) и вентиль 50 (ВТ) - к другому (управляющему) входу управляемого усилителя 11 (УУ 2). Другой вход блока 18 сравнения (БСЗ) соединен систочником заданного сигнала 39 (НХ),а выход через ключ 43 и запоминающийэлемент 22 (ЗЭ 2) с управляющим входом управляемого усилителя 12 (УУЗ). Устройство, осуществляющее предложенный способ, работает следующим образом.Для получения синусоидального сигнала, величина которого главна допустимому току статора 1 в устройстве предусмотрен контур регулирования, состоящий из управляемого усилителя 10 (УУ 1), блока 17 сравнения (БС 2), выпрямителя 27 (В 1) и фильтра 34 (Ф 4), На функциональный вход усилителя 1 О (УУ 1) подано фазное напряжение 0 с выхода трансформатора напряжения. Выходной сигнал усилителя 10 (УУ 1) 0 проходит выпрямитель 27 (В 1) и фильтр 34 (Ф 4) и преобразуется в сигнал постоянного тока 0 , Последний поступает на один из входов блока 17 сравнения (БС 2), на другой вход которого подается с источника 38 заданного сигнала (ДС) неизменный сигнал постоянного тока 1 . На выходе 17 (БС 2) образуетсяЭрассогласование Н - 1 , которое подается на управляющий вход управляемого усилителя 10 (УУ 1), и изменяет его коэффициент передачи. Благодаряа этому рассогласование П - 1 снижается и в пределе стремится к нулю,Эпри этом П = 1 . Следовательно, независимо от величины фазного напряжения 0 на выходе управляемого усилителя будет синусоидальный сигнал1О, величиа которого всегда равна 1 а , 1 ддСигнал 1 подается на функциональный вход фазового модулятора 7 (ФМ), на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода блока 16 сравнения (БС 1). Вследствие этого фаза сигнала на выходе фазового модулятора 7 (ФМ) меняется. Этот сигнал поступает на функциональный вход управляемого усилителя 11 (УУ 2), на выходе которого имеет место синусоидальный сигнал с той же фазой, но может быть изменен по величине за счет рассогласования между моделируемым током ротоа 1 и его допуса тимым значением 1, т.е. 1 - 1, поданного на управляющий вход этого усилителя и изменяющего его коэффициент передачи. Выходной синусоидаль. ный сигнал управляемого усилителя является полным моделируемым током статора 1 , соответствующим величине 1 здп( моделируемого реактивного тока. Чтобы этот ток достиг величины и фазы, соответствующих величине располгаемого реактивного тока 1 = 1 = 1 з 1 п по условию допус ЭсдР Ртимого тока статора действует кон тур регулирования его фазы Р , исходя иэ условияР =Р, Этот контур выполнен на основе блока 16 сравнения (БС 1) и фазового модулятора 7 (ФМ),Чтобы ток 1 достиг величины и фазы, соответствующих величине располагаемог реактивного тока 1" = 1 Р =Р Р1 Р зпЧ Рпо условию допустимого тока ротора совместно работают два контура регулирования: указанный контур который отрабатывает фазу( тока 1 исходя из условия ( = у Р, и другой контур на основе обобщенного формиЭ рователя рассогласования 1 - 1 полного тока ротора относительно допустимой величины (фиг. 2, обведен штрихпунктирной линией) и управляемого усилителя 11 (УУ 2), отслеживающий величину 1 , исходя из условияа3 О11 , где 1- величина тока статора 1 ЭР, соответствующая допустимому току ротора 11 Режим работы контуров регулирования обеспечен за счет вентиля 50 (ВТ), Венатиль закрытпри рассогласовании 1 - 1О, вследствие чего работает только контур на основе 16 (БС 1) и 7 (ФМ). Надоборот при 1 - 1 ) 0 вентиль открыт и наряду с контуром 16 (БС 1) и 7 (ФМ), действует контур на основе обобщенного формирователя, вырабатывающегоарассогласование 1 - 1 и управляемого усилителя 11 (УУ 2). Открытый вентиль 50 (ВТ) в этом случае пропускает положительное рассогласование1 - 1 на управляющий вход усилите 3ля 11 (УУ 2) .Контур на основе блока 16 сравнения (БС 1) и фазового модулятора 75 (ФМ) включает также фазочувствительный выпрямитель 25 (ФВ 2), фильтр 32 нижних частот (Ф 2), управляемый усилитель 11 (УУ 2). Работа его происходит следующим образом. Синусоидальный 10 сигнал полного тока статора 1 с выхода управляемого усилителя 11 (УУ 2) поступает на один из входов фазочувствительного выпрямителя 25 (ФВ 2) на другой вход которого подано поляризующее фазное напряжение П. На выходе выпрямителя вырабатывается сигнал, среднее значение которого равно1 11 сояс гдес - угол между векторами П и 1. Среднее значение 1 сояс 3 20 формируется с помощью фильтра 32 (ф 2),1 1 Сигнал постоянного тока 1 сояЧ) подан на второй вход блока 16 сравнения (БС 1), на первом входе которого имеет место аналогичный сигнал постоянного тока, представляющий величину 1 созе активной составляющей фактического полного тока статора 1. В результате на выходе блока сравнения образуется рассогласование1 сояс) - 1 сояс 1 г которое воздействует на управляющий вход фазового модулятора 7 (ФМ), на функциональный вход которого подан синусоидальный сигнал 1 . На выходе фазового модулятодра 7 (ФМ) имеет место синусоидаль 35дный сигнал 1 , который однако имеет другую фазу сР . Сигнал 1 подан над)функциональный вход управляемого усилителя 11 (УУ 2). Если вентиль 50 4 О (ФТ) в цепи сравнения здтого усилите 1ля закрыт, т.е. 1 - 1О, то на выходе 11 (УУ 2) будет тот же сигнал 1 с фазой ср . Если вентиль 50 (ВТ)) доткрыт (11 - 1 ) 0), то коэффициент передачи 11 (УУ 2) снижается за счетз воздействия рассогласования 1 - 1 на управляющий вход усилителя 11 (УУ 2) и на его выходе имеет место сигнал 1 с фазой сР , т.е. с фазой сигнала 1 на функциональном входед)11 (УУ 2). Таким образом, на выходе блока 16 сравнения (БС 1) имеет месато рассогласование 1 соясР - 1 соясР при закрытом вентиле 50 (ВТ) или 1 - 1 ( 0 и 1 соясР - 1 соясР приа открытом вентиле или 1 - 1 ) О. Указанное рассогласование за счет функционирования контура снижается,стремясь к нулю, В результате на выходе управляемого усилителя образуется либо сигнал 1 = 1= 1 , соответствующий величине располагаемог реактивного тока 1 = 1д а а1 соясР = 1 соясг) при отслеживании последнего по условию допустимо)го тока статора (1 - 1 с О, вентиль 50 (ВТ) закрыт, либо сигнал 1 - 1 = 1 Р, соответствующий величине располагаемого реактивного токад1 = 1 Р = 1 Р соясо дР при отслеживании его по усл)вию допустимого тока ротора (1 - 1О, вентиль 50 (ВТ) открыт)Контур на основе обобщенного формирователя рассогласованияа1 д - 1 (фиг, 2, обведен штрихпунктирной линией) и управляемого усилителя 11 (УУ 2) содержит также вентиль 50 (ВТ), который подключает выаботанное рассогласование 13 - 1 на управляющий вход 11 (УУ 2), еслиа1 - 1 ) О, и разрывает цепь управления усилителя 11 (УУ 2) при 1 Э13 ( О, При открытом вентиле (1 10) контур действует, обеспечиваяа снижение рассогласования 1 - 1 устремляя его к нулю. При закрытом вентиле (1 - 10) контур не дейдствует. Полученный на выходе управляемого усилителя 11 (УУ 2) синусоидальа асный сигнал 1 = 1 = 1 , являющийся полным током статорной обмотки по услодвию допустимого тока статора (11 - 1 0), или 1 = 1 = 1 Р, явс) ) д ляющийся полным током статорной обмотки по условию допустимого токааротора (11 - 10), подается на один иэ входов фазочувствительного выпрямителя 26 (ФВЗ), на другой вход которого подано поляризующее напряжение -30 с выхода преобразователя 4 (ПН), т.е. фаэное напряжение сдви.онутое на 90 в сторону отставания. В результате на выходе выпрямителя образуется сигнал, среднее значение которого после Фильтра 33 СФ 3) будет 1 р = 1 р = 1 сояч) = 1 соясР приас а а1 - 1 0 и 1 Р = 1 = 1 РсоясРРприЭР дР1 - 1О, т.е. располагаемый реакугтивный ток 1 Р. Этот сигнал поступает на другой вход блока 14 умножения (МУ), на первый вход которого подан сигнал П. В результате на выходе блока умножения имеется сигнал располагаемой реактивной мощности Ц = П 1 рОставшуюся часть схемы, обведенную штрихпунктирной линией на фиг.2, можно назвать обобщенным формирователем, вырубатывающим рассогласование 1 - 1 , который вместе с вентилем 50 (ВТ) и управляемым усилителем 11 (УУ 2) образует контур моделирования располагаемого полного тока статора, а следовательно, и располагаемого реактивного тока по условиюар допустимого тока ротора, т.е. 1 х 1Данный обобщенный формирователь можно подразделить на ряд контуров, работающих в разделенном времени двух 15 режимов, которые могут быть определены соответственно как режим подготовки и режим регулирования. Время существования структур этих режимов определяет таймерцое устройство 4 (Т), которое управляет ключами 42-49. В положении ключей, показанном ка фцг. 2, имеет место режим подготовки, в противоположном положении - режим регуццровациц, 25Рассь 1 отрцм работу обобщенного формцр 1 вцтеля в режиме подготовки, назцачоцнем которого является отработка двух отношений; тока намагничивания холостого хода к току намагничиванияххмоделируемого режима 1 /1 и пос 1 о опедцего тока к внутренней ЭДС 1 /Ео Этому служат соответственно два контура рег лцхровлнцл: контур Отработкихх1, /1 ца ОсО"с управляемого уси - олцтелц 12 (УУЗ) ц бло;а 18 сравнения (БСЗ)контур Отработки отношения 1 /Е ца Основе уравляемого усили:еля 13 (УУ 4) ц блока 19 сравнения (БС 4) .Для Функционирования контура от 40ххработки отношения Т /1 формируетося внутренняя ЭДС; ца вход преобразователя б (1 С 2) с выхода управляемого усиителя 11 (УУ 2) пост пает45 моделируемый сицусоидальный полный ток статорной Обмотки 1 , на выходе данного преобразователя формируетсясигнал (г+ Зх,)1, который суммируется с фазцьи напряжением Б на суммирующем усилителе 8 (СУ 1), на выхопс которого образуется внутренцян ЭДС 1= ц + (г + Зх)1 . Синусоцдальный сигнал внутренней ЭДС, пройдя через выпрямитель 29 (ВЗ) и фильтр 36 (Ф 6) нижних частот, преобразуется в сигнал постоянного тока Е , подаваемый ца вход блока 15 нелинейности (БН). На выходе последнего, моделирующего характеристику холостого хода генератора, образуетсясигнал тока намагничивания 1 . Оно через ключ 46 поступает на функциональный вход управляемого усилителя 12 (УУЗ), выходной сигнал которого1 подается на один иэ входов блокао18 сравнения (БСЗ), на другой вход которого поступает сигнал с источника 39 заданного сигнала (НХ), равный по величине току намагничивания хоххлостого хода 1 . На выходе блока 18 (БСЗ) образуется рассогласование 1 - 1 , которое через ключ 48 и зао опоминающий элемент 22 (ЗЭ 2) воздей-ствует на управляющий вход усилителя 12 (УУЗ). В результате организуется контур регулирования из блоков 12 (УУЗ) и 18 (БСЗ), который отрабатывает рассогласование, устремляяхх его к нулю, т.е. 1 - 1 -ф 0 илихх о о 1 = 1. Это обусловливает коэффио оциент передачи управляемого усилитеххля, равный 11 /11 /1 . Благо-, даря запоминающему элементу 22 (ЗЭ 2) отработанный коэффициент передачихх ф1 /1 сохраняется в течение режимао 0регулирования.Контур отработки отношения 1 /Е использует сигналы внутренней ЭДС Е и соответствующего ей тока намаг 1 1цичивания 1 , имеющих место на входе и выходе Ьлока 15 нелинейности (БН). Этот контур образован управляемым усилителем 13 (УУ 4), блоком 19 сравнения (БС 4), ключом 47 и запоминающим.элементом 21 (ЗЭ 1). На функциональный вход управляемого усилителя 13 (УУ 4) через ключ 43 подается сигнал внутренней ЭДС Е; с входа блока нелинейности, На выходе этого усилителя образуется сигонал Е , который поступает на один иэ входов блока 19 сравнения (БС 4), на другом входе которого присутствует сигнал тока намагничивания 1 со ,выхода блока нелинейности. В результате на входе блока 19 (БС 4) обра 1зуется рассогласование Е - 1 , коо торое через ключ 47 и запоминающий элемент 21 (ЗЭ 1) поступает на управ" ляющий вход усилителя 13 (УУЗ), Таким образом, имеет место замкнутый контур регулирования, отрабатывающий названное рассогласование, устремляя его к нулю, т.е. Е - 1 0.1 о Вследствие этого коэффициент передачи усилителя 13 (УУ 4) становится рав1381648 16,15ным Е" /Е= 1/Е . Согласно фиг,1 1 /Е = в , =, где К - нелиней 1Е Кный коэффициент взаимосвязи ЭДС по 15 перечной оси Е 1 с током ротора 1. Запоминающий элемент 21 (ЗЭ 1) обеспечивает сохранение коэффициента передачи К усилителя 13 (УУ 4) в режиме регулирования. 1 О Режим и структура регулирования формируются с помощью таймерного устройства 41 (Т), которое переводит ключи 42-49 в противоположное положение. В этом режиме сигнал моделируемого полного тока статора 1 , проходя преобразователь 5 (ПС 2), на его выходе преобразуется в напряжениесЗх 11, которое через ключ 42 пода ется на функциональный вход управляемого усилителя 12 (УУЗ), на выходе которого преобразуется в сигналс ХХгЗх а,1 (1 /1 )1 . Этот сигнал чеРез ключ 45 поступает на один из входов суммирующего усилителя 9 (СУ 2), на другой вход которого подан сигнал внутренней ЭДС ЕТогда на выходе этого усилителя формируется ЭДС поперечной оси Е, = Е + 1 х 1 (1/1 ) 1 . 30ао О Сигнал Е, пройдя через выпрямитель 30 (В 4) й фильтр нижних частот 37 (Ф 7), преобразуется в сигнал пос/тоянного тока Е, который через ключ 44 подан на функциональный вход управляемого усилителя 13 (УУ 4). На выходе этого усилителя будет сигнал полного тока ротора, т.е. 1Л(1 /Е, )Е= КЕ . Этот сигнал подан на один из входов блока 20 сравнения (БС 5), а на другой вход40 сигнал допустимого значения тока 1 с выхода источника 40 заданного сигнала (ДР). На выходе блока сравненияЭ образуется рассогласование 11 - 1 которое через ключ 49 и запоминающий45 элемент 23 (ЗЭЗ) поступает на вход вентиля 50 (ВТ), В режиме подготовки запоминающий элемент 23 (ЗЭЗ) храЭ нит рассогласование 1. - 1 котороед Е ф при 1 - 1 ) 0 участвует в обработке коэффициента передачи управляемого усилителя 11 (УУ 2) по условию допустимого тока ротора. Таким образом, схема устройства представляет собой многоконтурную систему автоматического регулиронания, однако работа контуров происходит практически независимо друг от друга. Взаимосвязь контуров обусловлена только использованием в одних контурах регулирования выходныхсигналов других контуров регулирования, что не сказывается на параметрах самих контуров и показателях качества процесса регулирования, т.е.все процессы стабилизации и отслеживания в устройстве осуществляютсяодноконтурными системами регулирования, например контурами отслеживания активной составпяющей фактического тока статора, контурами отслеживания полного тока статора и полного тока ротора исходя из допустимыхзначений, вспомогательными контурамив режиме подготовки по отслеживаниюотношения токов намагничивания холостого хода и текущего режима генератора, отношения последнего к внутренней ЭДС, контуром стабилизациидопустимой величины полного тока статора. Обеспечение в устройстве процессов отслеживания и стабилизации посредством одноконтурных систем регулирования позволяет выбрать большиекоэффициенты усиления регуляторов(блоков сравнения) и малые постоянные времени контуров, что снижаетвремя и повышает качество регулирования. Это важно для построения устройства, так как отслеживание токаротора выполняется н разделенномвремени двух режимов - подготовки инепосредственно регулирования. Приэтом чем меньше времена регулирования в каждом из режимов, тем меньшемогут быть заданы времена пребыванияв режимах подготовки и регулирования,тем точнее и качественнее происходитотслеживание полного тока ротора, аследовательно, и моделирование располагаемых реактивного тока и мощности,Моделирование располагаемого реактивного тока путем регулирования фазы и разложения синусоидального сигнала на ортогональные состанляющие,одна из которых совпадает по углу сактивным током, позволяет заменитьпроцедуру двухмерного поиска располагаемой реактивной мощности, снойственную известному способу, процессом указанного разложения с уменьшением или без уменьшения разлагаемогосинусоидального сигнала. В результате достигается величина располагае