Способ моделирования располагаемой реактивной мощности турбогенератора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 504 НО ГОСУД ПИСАНИЕ РЕТЕНИ ий инс(54) СПОСОБ МОДЕМОЙ РЕАКТИВНОЙРАТОРА(57) Изобре тени относи области лектротехнипрощение итого измеряают его на е изобретения точности Дл атора, разла повышен ютфак к с ие активныи и едний увеличи ич Преактивныи токи АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР 1 ЦТИИ вто 1 скому свидетепьст(56) Усов С.В. Электричесстанций и энергия. Л., 19Маркович М.М. Режимы эских систем. М.: Энергия,с.265-266,т и суммируют с фактическим акЯО 1381649 тивным током, получая при этом моделируемый реактивный ток статора. Моделируемый ток ротора получают путем умножения тока намагничивания, соответствующего внутренней ЭЛС на отношение ЭДС поперечной оси к внутренней ЭДС. Моделируемый ток ротора и моделируемый полный ток статора сравнивают с соответствующими допустимыми значениями, при этом указанное увеличение моделируемого реактивного тока осуществляют до достижения либо моделируемым полным током статора, либо моделируемым током ротора допустимого значения. При достижении указанными токами допустимого значения фиксируют значение моделиру- Ж емого реактивного тока статора. Располагаемую реактивную мощность определяют в результате умножения фиксированного значения моделируемого реактивного тока статора на напряжение статора. 2 ил.статора,чтобы получить располагаемую реактивную мощность,Упрощение операций достигается за счет использования в прОцессе моделирования не мощностей, а соответствующих им токов, что исключает сложные мультипликативные преобразования по переходам от токов и напряжений к мощностям и наоборот.Моделирование располагаемого реактивного тока по условию допустимого, тока ротора путем формирования полного тока ротора через ЭДС поперечной оси, благодаря учету нелинейности магнитной системы в реактансах взаимоиндукциш через отношение тока намагничивания холостого хода при но минальном напряжении к току намагничивания текущего режима, а в коэффициенте взаимосвязи между ЭДС поперечной оси и полным током роторачерез отношение тока намагничиванияк соответствующей ему внутреннейЭДС, позволяет отказаться от характеристики КЗ, используемой для определения полного тока ротора в известном способе, которая не можетхарактеризовать рабочий режим нелинейной системы, какой являетсясинхронная машина. В результате точность моделирования располагаемыхреактивного тока и мощности повыси 11 остроение и внедрение данного устройства, являющегося его основой, в оперативном диспетчерском управлении позволяет исключить или сократить затраты времени квалифицированных специалистов на расчеты и моделирование располагаемой реактивной мощностиформула изобретенияСпособ моделирования располагаемой реактивной мощности турбогенера . тора путем измерения фазного напря 5 10 15 20 25 30 35 40 45 жения статора, формирования внутренней ЭДС, определения с помощью нее ихарактеристики холостого хода токанамагничивания машины, полученияфактического активного и моделируемого реактивного тока статора, о тл и ч а ю щ и й с я тем что, с целью упрощения и повышения точности,измеряют ток статора, разлагают егона фактические активный и реактивныйтоки, последний увеличивают, получаямоделируемый реактивный ток, путемсуммирования которого с фактическимактивным током получают моделируемыйполный ток статора, внутреннюю ЭДСопределяют как сумму напряжений статорной обмотки и падения напряженияот полученного моделируемого полноготока статора на активном сопротивлении и сопротивлении рассеяния статорной обмотки, формируют ЭДС поперечной оси как сумму внутренней ЭДС ипадения напряжения от моделируемого полного тока статора на сопротив-.лении взаимной индукции, умноженного на отношение тока намагничивания холостого хода при номинальном напряжении генератора к току намагничивания, соответствующему внутреннейЭДС, получают моделируемый ток ротора путем умножения тока намагничивания, соответствующего внутреннейЭДС, на отношение ЭДС поперечной осик внутренней ЭДС, моделируемый токротора и моделируемый полный ток статора сравнивают с соответствующимидопустимыми значениями, причем указанное увеличение моделируемого реактивного тока осуществляют до достижения либо моделируемым полнымтоком статора, либо моделируемым током ротора допустимого значения,фиксируют при этом значение моделируе-мого реактивного тока статора и умножают его на измеренное напряжение1381649 оставитель А.Шмойловехред Л.Сердюкова Коррек Редактор Т.Лазарен аксимиши аказ 119 Подтета СССрытийнаб д,сное извадственно-полиграфическое предприятие Тираж 650ИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 5, Москва, Ж, Раушская Ужгород, ул.Проектная,411 зобретение относится к электроэнергетике, а именно к управлению режимами работы энергосистем, и мо" жет быть использовано для непрерыв 5 ного контроля располагаемой реактивной мощности неявнополюсных синхронных машин, как правило турбогенераторов,Цель изобретения - упрощение операций ц повышение точности способа моделирования располагаемой реактивцой Мощности турбогенератора.На фцг.1 приведены векторные диаграмлы формирования внутренней ЭДС, 15 ЭДС поперечной оси, характеристика холостого хода (ХХХ) и использованиецх для определения тока ротора; нафцг.2 - пример выполнения блок-схемы устройства, осуществляющего способ,Способ состоит в том, что изме -ряют текущее фазное напряжение 0 ифактический полный ток статора обмоткц 1, который разлагают на текуш е 25актцвцую (совпадающую по фазе с нацрвжеццем (1) 11 ц реактивную 1 составляющие, последнюю увеличивают исуымруют с фактической активнойсостав вящщей, Б зависимости от загр;кц геншер.Тора фактический токстзтор может бмтв различным, различной может й п ь ц его активная со д,сто."дя .ця, например 1 . Сумма фактцческой активной ц моделируемой Реактцвцой составляющих является моделцрусмым полным током статора, велцчгцу которого сравнивают с допустим:и значением цо условиям обмоткц статора. 11 рц достижении моделируемым током статора допустимого значецця оц равен вектору 1 , реактивЭцая составляющая которого 1 с (прид Рактцвной 1 Р) является допустимым реактивным током по условиям обмоткистатора. Однако величина последнего1це может однозначно считатьсяГорасцолагаемым реактивным током 1 Р,равно квак и вектор тока 1не может быть назван располагаемым полным50током 1 машины, так как их величины определены только из одного условия - допустимого тока статорав то время как оцц обусловлены такжедопустимой велцчцной тока ротора.55Оба условия выражаются в виде совместного непревышенця полным моделируемым током статора допустимого значения для статорцой обмотки и моделируемым током ротора, соответствующим определенному полному току статора и реактивному току машины, допустимой величины для роторной обмотки. Конкретно эти условия распадаются на два совместных предельных соотношения, когда моделируемый ток статора равен допустимой величине, а моделируемый ток ротора не превышает своей допустимой величины и наоборот. В обоих случаях реактивный ток машины является располагаемым, причем в первом случае он получен из условия допустимого тока статорной обмотки, а условие роторной обмотки его не ограничивает. Во втором случае реактивный ток получен из условия допустимого тока роторной обмотки, при этом условие статорной обмотки его также не ограничивает. Второй случай при фактическом активном токе 1 отражен на векторной диаграмме в виде располагаемых реактивнои Пго 1 Р и полного 1 токов, равных векторам соответственно 1 РР и 1аР у которых верхний индекс д свидетельствует о равенстве тока ротора допустимой величине.Достижения указанных двух предельных соотношений добиваются через различные промежуточные соотношения для моделируемых токов статора и ротора относительно своих допустимых значений, среди которых выделяют аналогично двум предельным два соотношения, в которых как и в предельных имеет место равенство одного из моделируемых токов своему допустимому значению, в то время другой моделируемый ток превышает свою допустимую величину. Один такой случай лриа фактическом активном токе 1 предР ставлен на векторной диаграмме, а именно, когда имеет место равенство величины полного моделируемого тока статора его допустимому значению однако моделируемый ток ротора превышает свое допустимое значение.Это отражено в обозначении верхнего индекса моделируемого реактивного тока 1 Ро , в котором дс означает выполнение равенства величины полного тока статора допустимому значению, а штрих - промежуточное соотношение или невыполнение условия непревышения током ротора допустимой величины.Необходимость выполнения условия непревышения током ротора допустимой.д, 40Е = Б+ )хп 1 Е; = П + )хб 1; иЕ, = 11 + )х 1 45 ЕЕ1 1 = 1 д Ь Еи Е"1 д 31 = 1 величины требует непрерывного его вычисления при изменении реактивного тока машины. Делают это путем вьц.олнеция последовательности операций.Рассмотрим эти операции на примерах трех разных режимов генератора, имеющих место при моделировании располагаемого реактивного тока: в одном из исходных режимов, характеризующемся полным током статора 1, в одном из промежуточных режимов, когда ток статора равен допустимому значению, но ток ротора превышает допустимую величину, т.е. в режиме.-д с полным током статора 1 , в одном из предельных режимов, при котором достигнут располагаемый реактивный ток по условию равенства тока ротора допустимому значению, а ток статора при этом не превышает допустимой величины, т.е. в режиме си полным током статороной обмотки 1арУказанную последовательность начинают с определения падения напряжения на активном та и индуктивном сопротивлении рассеяния )х 5 от протекания полного тока статора, Величина активного сопротивления статорной обмотки ничтожно мала, поэтому еюпренебрегают, принимая г = О. Тогдападение напряжения для исходного,промежуточного и предельного режимов равно )хо 1, 1 хб 1 , )хб 1 . Суммирод ивание их с текущим напряжением Б дчет внутреннюю ЭДС для каждого из рассматриваемых режимов соответственно По величине внутренней ЭДС ЕиЕ;, Е с помощью ХХХ (зависимости напряжения холостого хода или внутренней ЭДС при нагруз:е генератора от тока ротора) определяю ток намагничивания машины, приведенный к оП- мотке ротора для исходного 11 , про 1омежуточного 1 и предельного по току ротора 1 режимов. Через нача 1 оло координат ХХХ и точки (1 , Е )1о ф для исходного (11 , Е.) для проме 55 жуточного, (11 , Е".) для предельноого режима проводят прямые или нагрузочные характеристики соответственно Пез обозначения, Э и Эр , наклон которых определяет режим магнитной системы генератора, степень ее насыщения. По известному сопрос о тивлению взаимоиндукции х = х,1адх б и синхронному реактацс х, соответствующим точке ХХХ (11 ,Е;, хХо - Г = 1), в которой вцутреццяя ЭДС равна номинальному или единичному значению в относительных единицах напряжения, а ток намагничивания ротора - току ротора при холостом ходе генератора, и кратности отличия тока намагничивания соответствующего режима от тока холостогохода находят сопротивление взаимоиндукции машины в данном режиме: Определяют падение напряжения от протекания моделируемого тока статора по сопротивлению взаимоиндукции соответственно в исходном, промежуточном и предельном режимах: )х 11,а . и и ох 1 х ,1 , )х с 1 1 . Лаццое падение наахчпряжения суммируют с внутренней ЭДС в каждом из режимов, в результатеполучают ЭДС поперечной оси По модулю ЭДС поперечной оси вн икаждом из режимов Е, Е, Ех с помощью нагрузочной характеристики соответствующего режима: Пез оПозначения, 3 , др определяют ток ротора 1 в исходном, 11 в промежуточном и 1 предельном режимах. Последние могут быть найдены также по формулам:Полученный ток ротора находится в однозначной, однако нелинейной и неявной зависимости от моделируемых реактивного и полного тока статора, фактического активного тока и напряжения статорной обмотки, Использование в предложенном способе операции определения тока ротора по нагрузочкой характеристике обеспечивает простоту и точность. Наклон прямой нагрузочной характеристики однозначно связан с характеристикой холостого хода, а следовательно, с текущим режимом генератораЭто позволяет с помощью линейных операций учесть изменение сопротивления взаимоиндукции вследствие насьпцения магнитной системы и простым и однотипным - с 1 О 15 операциями определения внутренней ЭДС 20 и тока намагничивания - путем обеспечить получение тока ротора, Ток намагничивания находят в последовательности: определяют падение напряжения от полного тока статора на активномсопротивлении и сопротивлении рассеяния статорной обмотки, это падение напряжения суммируют с текущимнапряжением, что дает внутреннююЭДС, по величине которой с помощьюХХХ получают ток намагничивания, Токротора в предложенном способе после 25 ЗО учета изменения сопротивления взаимоиндукции из-за насьпцения магнитнойсистемь получают в аналогичной последовательности: определяют падениенапряжения от полного тока статорана сопротивлении взаимоиндукции,этопадение суммируют с внутренней ЭДС,35 чине которой с помощью нагрузочной характеристики находят ток ротора. Все операции по определению тока в роторе являются линейными,Способ дозирования величины реактивной составляющей тока статора с последующим сравнением величин пол 45 ного тока статора и ротора с допустимыми величинами является рациональной последовательностью операций. Изменение реактивного тока при текущихактивном токе и напряжении исходя изусловий непревышения токами статораи ротора допустимых значений, должнопроизводиться в сторону увеличения,если полный ток статора и ток роторасовместно меньше допустимых величини это увеличение прекращается придостижении хотя бы одним иэ этих то 50 55 что дает ЭДС поперечной оси, по вели ков допустимого значения, Если хотябы один иэ токов превышает свое допустимое значение, то моделируемый реактивный ток изменяется в противоположную сторону, т.е. уменьшается, пока по одному иэ токов не будет достигнуто равенство с допустимой величиной, а по другому непревышениедопустимого значения.Способ характеризуется простотой,линейностью и однотипностью операций,что обусловливает повьппение точности моделирования располагаемогореактивного тока,Устройство (фиг,2) содержит трансформатор 1 напряжения, трансформатор2 тока, преобразователь 3 синусоидального тока в синусоидальное напряжение, преобразователь 4 синусоидального напряжения в синусоидальноеонапряжение, сдвинутое на 90 , преобразователи 5 и 6 синусоидальногосигнала в синусоидальное напряжете,преобразователь 7 синусоидальногонапряжения в ортогональные компоненты, суммирующие 8-10 и управляемые11-13 усилители, блок 14 умножения,блок 15 нелинейности, блоки 16-20сравнения, запоминающие элементы21-23, фазочувствительные выпрямители 24 и 25, выпрямители 26-30, фильтры 31-37 нижних частот, источники38-41 заданного сигнала, компаратор42, таймерное устройство 43, ком-паратор 44, управляющие соответственно ключами 45, 46, 47-54, 55, 56,На входы трансформатора 1 напряжения и трансформатора 2 тока поданысоответственно первичные фаэное напряжение и ток статорной обмотки синхронной машины. Выходы этих трансформаторов, на зажимах которых имеют место соответственно вторичноефазное напряжение Ц и ток статорнойобмотки 1, соединены с различнымиблоками схемы фиг.2: выход трансформатора напряжения - с одним из входов фазочувствительного выпрямителя 24 (ФВ 1), суммирующего усилителя9 (СУ 2), а также через выпрямитель27 (В 2) и фильтр 34 нижних частот(Ф 4) - с одним из входов блока 14 умножения (ХУ); выход трансформаторатока через преобразователь 3 - с другим входом фазочувствительного выпрямителя 24 (ФВ 1), одним входом фазочувствительного выпрямителя 251381649 7ных составляющих 7 (ПОС), Выходы фазачувствительных выпрямителей 24 (ФВ 1) и 25 (ФВ 2) через фильтры 31 нижних частот (ф 1) и 32 (Ф 2) присоединены к входам блока 16 сравнения5 (БС 1), выход которого подключен к второму (управляющему) входу преобразователя ортогональных составляющих 7 (ПОС). Один выход последнего соединен соответственно с одним из входов суммирующего усилителя 8 (СУ 1) и через ключ 49 с другим входам фазочувствительного выпрямителя 25 (ФВ 2), другой выход - с одним из входов управляемого усилителя 11 (УУ 1). Выход управляемого усилителя 11 подключен к другому входу суммирующего усилителя 8 (СУ 1), через преобразователь 4 (ПС 1) и ключ 46 - к другому входу фаэочувствительнага выпрямителя 25 (ФВ 2), через выпрямитель 26 (В 1), фильтр 33 (ФЗ) - к другому входу блока 14 умножения (МУ) и одному из входов компаратора 42 (К 1), дру 25 гой вход которого соединен с источником 38 заданного сигнала (ОС). Выход суммирующего усилителя 8 (СУ 1) падклкчен через преобразователь 6 (ПСЗ) к другому входу суммирующего усилителя 9 (СУ 2), через преобразователь 5 (ПС 2) и ключ 47 - к функциональному входу управпяемога усилителя 12 (УУ 2), через выпрямитель 28 (ВЗ) и фильтр 35 (Ф 5) - к одному из входов блока 17 сравнения (БС 2),другой вход которого соединен с источником 41 заданного сигнала (ДС), а выход - с одним из входов компаратора 44 (К 2) и через ключ 56, управля 40 емый этим компаратором, - с другим (управляющим) входом управляемого усилителя 11 (УУ 1). Выход суммирующего усилителя 9 (СУ 2) соединен с одним иэ входов суммирующего усилителя 1 О (СУЗ), а через выпрямитель45 29 (В 4), фильтр 36 (Ф 6) - с входом блока 15 нелинейности (БН) и дополнительно через ключ 48 - с входом управляемого усилителя 13 (УУЗ), который через ключ 49, фильтр 37 (Ф 7), выпрямитель 30 (В 5) подключен к выходу суммирующего усилителя 1 О (СУЗ), Другой вход последнего через ключ 50 присоединен к одному из входов блока 18 сравнения (БСЗ) и выходу 55управляемого усилителя 12 (УУ 2),функциональный вход которого через ключ51 соединен с выходом блока 15 нелинейности (БН) и одним иэ входов блока 19 сравнения (БС 4), другой вход которого подключен к выходу управляемога усилителя 13 (УУЗ) и другому иэ входов блока 20 сравнения (БС 5), а выход через ключ 52, запоминающий элемент 21 (331) - к другому (управляющему) входу управляемого усилителя 13 (УУЗ) . Другой вход блока 20 сравнения (БС 5) присоединен к источнику 40 заданного сигнала (ДР), а выход через ключ 54 и запоминающий элемент 3 (ЗЭЗ) - к другому входу компара. тора 44 (К 2) и дополнительно через ключ 55 - к другому (управляющему) входу управляемого усилителя 11 (УУ 1). Другой вход блока 18 сравнения (БСЗ) соединен с источником 39 заданного сигнала (НХ), а выход через ключ 53 и запоминающий элемент 22 (ЗЭ 2) с управляющим входом управляемога усилителя 1 (УУ 2), Выход блока 14 умножения (МУ) является выходам сигнала моделируемой располагаемай реактивной мощности,Устройство раба гает следующим образом.Первичное напряжение и ток статарцай обмотки синхронной машины подаются на входы соответственно трансформатора 1 напряжения (ТН) и трансформатора 2 тока (ТТ), Вторичное напряжение Н с выхоца ТН использовано как входной сицусаидальцый сигнал для ряда блоков; в суммирующем усилителе 9 (СУ 2) оно суммируется с другим синусаидальным сигцалам, в фаэочувствительном выпрямителе 24 (ФВ 1) ана использовано как поляризующий (опорный) сигнал, с помощью выпрямителя 27 (В 2) и фильтра 34 нижних частот (Ф 4) ано преобразуется в сигнал постоянного тока Н, который подается на один из входов множительного блока 14 (МУ). На другой вход этого блока через выпрямитель 26 (В 1) и фильтр 33 (ФЗ) поступает вырабатываемьй устройством с.инусоидаль и цый располагаемый реактивный ток 1е в виде сигнала постоянного тока 1. На выходе блока 14 (МУ) имеет место моделируемая величина располагаемойи в реактивной мощности Ц = 01, Моделирование располагаемого реактивноговтока 1 является основной функцией устройства. Реализация этаи функции осуществляется через управляемый усилитель 11 (УУ 1), на функциональ 1381649 10цый вход катарага подан реактивный так рабочего режима (текущий или фактический реактивный так) 1, выделяемый из полного тока 1 этого режима. Нд управляющий вход усилителя 11 поступает управляющее воздействие, изменяющее ега коэффициент передачи К так, чтобы на ега выходе отрабатывался сигнал располагаемого реак-итивнага тока 1 Р, Выделение реактивного тока рабочего режима 1 осущестГвляется преобразователем 7 ортогоцальных составляющих (ПОС), на функциональный вход которого подано синусоцддсчьцае напряжение, равное полному таку стдторной обмотки 1 , которое формируется ца выходе преобразователя 3 (ПТ) из вторичного тока трансформатора тока, поступающего на 20 вход 3 (11 Т), Нд выходах преобразователя 7 (ПОС) Формируются ортогональцые составляющие сигнала 1, которые це явлсцлтся активной и реактивной составляющей така 1. Такими они ста нанятая благодаря функционированию кацтурд регулирования на основе блока 16 сравнения (БС 1), воздействую- пего цд управляющий вход (соответствующий параметр схемы) преобразовате- З 0 ля 7 (ПОС) тдк, чта ортогональные составляющие перераспределяются,стремясьь к активной и реактивной составляюшим, Чтобы достигнуть этого, на входы блока сравнения поданы сигналы35 постояццаго тока через фильтры 31 (Ф 1) и 32 (Ф 2), которые формируются фазочуцствительными выпрямителями 24 (ФВ 1) и 25 (ФВ 2) из полного синусоиддльцаго фактического тока статор ной обмотки 1, поданного на одноименные цхалы этих выпрямителей, поляриэующими сигналами которых служат фазнае напряжение Н и сигнал псевдоактцнцай составляющей полного тока статард 1, поданными на другие одноименцые входы,Псевдоактивная составляющая также как и псевдореактивная возникают на выходах 7 (ПОС) в первый момент после изменения рабочего режима машины, когда еще контур регулирования не выработал управляющее воздействие на ПОС, Псевдоактивная составлявшая подается на вход фазочувствптельцаго выпрямителя 25 (ФВ 2) через ключ 45. 55Таким образом, цд выходах фазочуцствцтельцых выпрямителей 24 и 25и входах блаха 16 срдвнения (БС 1) будут сигналы соответственно 1 созс 1 Р и 1 созц где д и (, - углы между таком 1 и соответственно напряжением У и псевдаактивной составляю 6щей тока 1. В результате на выходе блока сравнения образуется рассогласование 1 созс - 1 сов(, которое воздействует на управлянзций вход преобразователя 7 (ПОС), перераспределяяортогональные составляющие на его выходах, Это приводит к тому, что угол Ц, приближается к Ц , а величина псевдоактивной составляющей 1 соз с, - к величине активной 1 сояч". Рассогласование при этом стремится к нулю. Благодаря непрерывности такого процесса на выходах преобразователя 7 (ПОС) непрерывно отслеживаВ ютсЯ активнаЯ 1 1 и РеактивнаЯ 1 г составляющие полного тока статора. Предусмотренные в схеме преобразователь 4 (ПО 1), компаратор 42 (К 1), управляющий ключами 45, 46 и источник 38 заданного сигнала (ОС) выполняют вспомогательную функцию, а именно, когда активная составляющая тока 1 незначительна. Псевдоактивная составляющая при этом, поступающая через ключ 45 на вход фазочувствительного выпрямителя 25 (ФВ 2), вследствиерегулирующего воздействия на преобразователь 7 (ПОС) также становитсянезначительной, что обусловливает некачественную поляризацию фаэочувствительного выпрямителя 25 (ФВ 2), Чтобы это устранить компаратор 42 (К 1) размыкает ключ 45 и замыкает ключ 46, В результате на вход 25 (ФВ 2) подается с преобразователя 4 (ПС 1) сигнал достаточной величины и с фазой псевдоактивной составляющей. Этообеспечено с помощью преобразователя 4 (ПС 1), имеющего коэффициент передачи 3 вследствие чего моделируемая реактивная (псевдореактивная) со 1ставляющая 1 г, подаваемая на вход4 (ПС 1),поворачивается на его выходеона 90 и совпадает по фазе с активной (псевдоактивнай) составляющей на выходе 7 (ПОС), Компаратор 41 (К 1) сравнивает величину располагаемойяреактивной составляющей 1 поступа Фющей с выхода фильтра 33 (ФЗ), и заданную величину, выдаваемую источником 38 заданного сигнала (ОС), Приипревышении величиной 1 г заданного сигнала компаратор переключает клю 1381649 12чи 45 и 46 в положение, противоположное показанному на схеме фиг,1,Функционирование остальной частисхемы фиг.2 состоит в обеспеченииуправляющего воздействия на управляющий вход управляемого усилителя 11(УУ 1) так, чтобы из поступающегона функциональный вход этого усилителя реактивной составляющей 1 фак Отического полного тока статорной обмотки 1 иметь на выходе сигнал моде 1лируемого реактивного тока 1 стремящегося к располагаемому реактивноиму току 1 Р по условиям допустимых 15дстоков либо статора 1 = 1 либо роттора 1 Р = 1. Можно выделить двегруппы блоков и контуров схемы, реализующих соответственно управляющеевоздействие: по условию допустимого 20тока статора (выпрямитель 28 (ВЗ),фильтр 35 (Ф 5), блок 17 сравнения(ДС), компаратор 44 (К 2),управляющий ключом 56) и контур регулирования на основе блока 20 сравнения(БС 5) по условию допустимого токаротора (все остальные блоки, элементы, контуры, обведенные штрихпунктирной линией). Суммирующий усилитель 8 30(СУ 1) является общим необходимым блоком для функционирования блоков иконтуров по условию допустимого тока как статора, так и ротора. Этотусилитель суммирует фактический ак 35тивный 1 с, с выхода блока 7 (ПОС) иЖмоделируемый реактивный 1 Р токи свыхода управляемого усилителя 11(УУ 1). В результате на его выходемоделируется полный ток статора 1 = 401 с, + 1 Р, который отрабатываетсяконтурами по условию допустимых токов статора и ротора путем изменениятока 1 Р в направлении доведения егоидо 1 Р.45Контур моделирования 1 по услоРвию допустимого тока статора, т.е.1 = 1 состоит из объекта регуЭсР Рлирования - управляемого усилителя11 (УУ 1), регулятора - блока 17сравнения (БС 2), сумматора 8 (СУ 1),50выпрямителя 28 (ВЗ), фильтра 35 (Ф 5),компаратора 44 (К 2), управляющегоключами 56, 55,источника 4 1 заданного сигнала (ДС). Полный синусоидаль 1ный ток 1 с выхода 8 (СУ 1), пройдявыпрямитель 28 (ВЗ) и фильтр 35 (Ф 5),преобразуется на одном из входов блока 17 сравнения (БС 2) в сигнал постоянного тока 1 . На другой вход блока сравнения подается сигнал постоянного тока с источника 41 заданного сигнала (ДС) равный по величндне 1 , Таким образом, на выходе блока сравнения образуется рассогласовадние 1 - 1 , которое поступает на один из входов компаратора 44 (К 2), На другой вход этого компаратора приходит рассогласование между модели 1д руемым полным 1 и попустимым 1 тоЭ ками ротора, т,е. 1 - 1 . Эти рассогласования сравниваются компаратором 44 (К 2) и то, которое из них меньше по абсолютному значению подключается с помощью ключей 55 и 56 на управляющий вход управляемого усилителя 11 (УУ 1), Если 1 - 111, то компаратор 44 переводит ключи 55 и 56 в положение, противоположное показанному на схеме фиг.2. Это обеспечивает подключение на управляющий вход 11 (УУ 1) рассогласования Т - 1 и, следовательно, отработдку на выходе управляемого усилителя 11 (УУ 1) располагаемого реактивного тока по условиям допустимого токаи дсстатора, т,е. 1 = 1 , а на выходе суммирующего усилителя 8 (СУ 1) - полного тока статора, соответствующего названному располагаемому реактивному току, т.е, 1 = 1и ЭОставшуюся часть схемы можно определить как обобщенный формирователь, вырабатывающий рассогласованиеф а1 - 1, который вместе с управляемым 11 (УУ 1) и суммирующим 8 (СУ 1) усилителями, компаратором 44 (К 2) и ключом 55 образуют обобщенный кон - тур моделирования располагаемого реактивного тока по условию допустимого тока ротора, т.е, 1 Р =- ТЭРНазванный обобщенный формирователь можно подразделить на ряд контуров, работающих в разделенном времени двух режимов, которые можно назвать соответственно режимом подготовки и режимом регулирования, Время существования и структуру блоков режимов определяет таймерное устройство 43 (Т), которое управляет ключами 47-54, В положении ключей, показанном на схеме фиг,2, имеет место режим подготовки, в противоположном положении - режим регулирования, Рассмотрим работу обобщенного преобразователя в режиме подготовки, назначением которого является отработкадвух отношений: тока намагничивания холостого хода к току намагничинанияххмоделируемого режима 11 /1 и пос о следнего тока к внутренней ЭДС ,5 1 /Е . Это цели служат соответстовенцо два контура регулирования: контур обработки 1/1 на осноне упоранляемого усилителя 12 (УУ 2) и блока 18 сравнения (БСЗ) и контур отработки отношения 1 х /Е на основе упранляемого усилителя 13 (УУЗ) и блока 19 сравнения (БС 4),Для функционирования контура отххработки отношения 1.1 /1 формируетс ося внутренняя ЭДС: ца вход преобразователя 6 (ПСЗ) с вьгхода суммирующего усилителя 8 (СУ 1) поступает моделируемый сццусоидальный полный токсстдторцой обэ."стки 1, на выходе это го преобрдэецдгеля образуется сигнал(г + ,:;,-1 ,который, суммируясь са 3 ".эфдзцым сэдп 1 яэ ецшсм Н цд суммируюшем усилитс:лс 9 сСУ 2), на его выходе обРдзУе г цсдУт 1 эеццю ЭДС Е = Н э (га + 25 + 1;,-; 1, Синус оипдлхцсый сигналээцутрс ццс й ЭзСпройдя через выпря.пстел "9 сЬ 4) и фильгр 36 (Ф 6), пре - обрдзуетс.ч в сигцдл постоянного тока К, гсоддх де ья цд вход блока 15 не :сэпсейцоетц ( НН) . Н выходе блока неиней ос г:моле.сирунэшего характери.п у х, ло го. о ходд машины, обраэу. э ся спгцд; гсэкд намагничивания1, кот эрый и ре з ключ 51 поступахс35ет цд фуцкццсдльцый вход управляемого усслцтеля 1" (УУ 2), д сигнал свыходд 12 (УУ 2) 1 с псддн ца одиниэ входов блсэкд 18 срдвцеция (БСЗ),Нд дгэугои вход этого блока сравнения 40поегуцает сигнал с источника 39 заданного сцс нала 1 НХ), равный по величине току цдмдгничивдния холостого хода 1. На выходе 18 (БСЗ) обаххРдзуе с.я Рдссоглдсондцие 1 с 1 45о окоторое через ключ 53 и запоминающий э.цемент .2 (ЗЭ 2) воздействует науправляющий вход усилителя 12 (УУ 2),В результате образуется контур ре у:псрсээсэцця ц э блоков 12 (УУ 2), 18(1 ТЗ)39 (НХ), ключа 53, запоминаю 50щего элемента 22 (ЗЭ 2), который отрабдтывде г рассогласование, устремляяххего к нулю, г,е, 1 - 1 - х 0 илихх1 о с,1 = 1 , Это обусловливает коэффи 1 с 1 опиецт передачи управляемого усилителя 111 = 1 /1 с , Благодаряа о о -хзапомццдющему элсгмеэсту 22 (ЗЭ 2) отрдботаццый ко эффициецт передачи хх1 /1 сохраняется в течение режи=о ома регулирования.Контур отработки отношения 1 /Е использует сигналы внутренней ЭДСЕ и соответствующего ей тока намагничивания 1 х , имеющих место на входе и выходе олока 15 нелинейности (БН). Этот контур образован следующими элементами и блоками: управляемым усилителем 13 (УУЗ), блоком 19 сравнения (БС 4), ключом 52 и запоминающим элементом 21 (ЗЭ 1). На функциональный вход управляемого усилителя 13 (УУЗ) через ключ 48 подается сигнал Е; со входа блока нелинейности. На выходе этого усилителя образуется сигнал Е, , который поступает на один из входов блока 19 сравнения (БС 4), На другом входе этого блока дежурит сигнал тока намагничивания 1 . На выходе 19 (БС 4)ообразуется рассогласование Е - 1о которое через ключ 52 и запоминающий элемент 21 (ЗЭ 1) поступает на управляющий вход усилителя 13 (УУЗ). В результате имеет место контур регулирования, отрабатывающий рассогласовас цие, устремляя его к нулю, т,е, Е1 - э О. Благодаря этому коэффициоент передачи усилителя 13 (УУЗ) стаЕ, 1 хцовится равным в , - = в ,. в . Согласнофиг.1 1 х /Е; = 1 /Е = 1/К, где Кх - нелинейный коэффициент взаимосвязи ЭДС поперечной оси Е , и токаротора 1 х . Запоминающий элемент 21 (ЗЭ 1) обеспечивает сохранение коэффициента Кх на усилителе 13 (УУЗ) в режиме регулирования,Режим и структура регулирования формируются с помощью таймерного устройства 43 (Т), которое переводит ключи 47-54 в противоположное положение, В этом режиме сигнал моделируемого полного синусоидального тока стдтора 1 , проходя преобразователь 5 (11 С 2), на его выходе преоб сразуется в напряжение эх 1 , котоа 1 рое через ключ 47 подается на функциональный вход управляемого усилителя 12 (УУ 2), а ца его выходе будетххс 1сигнал эх -г . Этот сигналад 1хсчерез ключ 50 поступает на один из входов суммирующего усилителя 10 (СУЗ), на другой вход которого пода5 1381649 ется внутренняя ЭДС Е., Тогда на выходе этого усилителя формируется ЭДС в поперечной оси ЕЕ = Е + Зх (1 /1 ) 1Ео о1Сигнал ЭДС Е, пройдя через выпрямитель 30 (В 5) и фильтр 37 (Ф 7), преобразуется в сигнал постоянного1тока Е, который через ключ 48 подан на функциональный вход управляемого усилителя 13 (УУЗ), На выходе этого усилителя будет сигнал полноФ(1 115 го тока ротора т,е, 1 = -7"- ЕЕ Е= КЕЕ. Этот сигнал подается на одиниз входов блока 20 сравнениая (БС 5),а на другой вход - сигнал 1 с источника 40 заданного сигнала (ДР), Навыходе блока сравнения образуетсяЯрассогласование 1 - 1 которое чеЕфрез ключ 54 и запоминающий элемент23 (ЗЭЗ) поступает на один из входовкомпаратора (К 2), который сравнивает рассогласование по току ротора1 Е - 1 и току статора 1 - 1 . В ре-а ажиме подготовки запоминающий элемент23 (ЗЭЗ) хранит рассогласование 1акоторое совместно с рассогладсованием 1 - 1 участвует в обработке коэффициента передачи управляемого усилителя 11 (УУ 1), Данная отработка ведется до тех пор пока навыходе 11 (УУ 1) не будет получен рас 35пполагаемый реактивный ток 1 либопо условию допустимого тока статораи дс1 р1 либо по услоавию допустимоюиго тока ротора 1 р 1 , Первое имеет место если 1 - 1 с 1 - 1 и реаУгулирование коэффициента передачи 11(УУ 1) ведется через ключ 5 б, а втоф Эрое - при 1 - 1 ) 1 - 1 когдаЕ Ефрегулирование коэффициента передачи 45осуществляется через ключ 55. Благодаря указанному порядку процесс происходит устойчиво и беэ перерегулирования,Таким образом, схема устройствапредставляет собой многоконтурнуюсистему автоматического регулирования, однако функционирование контуров происходит практически независимо друг от друга. Взаимосвязь контуров обусловлена только использованием в одних контурах регулирования выходных сигналов других контуров регулирования, что не сказывается на параметрах самих контуров и показателях качества процесса регулирования, т.е. все процессы стабилизации и отслеживания в устройстве осуществляются одноконтурными системами регулирования, например контурами отслеживания активной составляющей фактического тока статора, контурами отслеживания полного тока статора и полного тока ротора исходя из допустимого тока статора и ротора, вспомогательными контурами врежиме подготовки по отслеживанию отношения токов намагничивания холостого хода и текущего режима машины, отношения послепнего к внутренней ЭДСОбеспечение в устройстве процессов отслеживания и стабилизации посредством одноконтурных систем регулирования позволяет выбрать большие коэффициенты усиления регуляторов (блоков сравнения) и малые постоянные времени контуров, что снижает время и повышает качество регулирования. Это важно для реализации устройства, так как отслеживание тока ротора выполняется в разделенном времени двух режимов - подготовки и непосредственно регулирования. Время этих режимов задается таймерным устройством. При этом чем меньше времена регулирования в каждом из режимов, тем меньше могут быть заданы времена пребывания в режимах подготовки и регулирования. Тем точнее и качественнее происходит отслеживание полного тока ротора, а следовательно, и моделирование располагаемых реактивного тока и мощности.Моделирование располагаемого реактивного тока по условию допустимого тока статора путем разложенияфактического тока статорной обмотки на синусоидальные активную и реактивную составляющие, увеличения и суммирования последней с активной составляющей, исходя из условия непревышения этой суммой допустимого тока статора позволило заменить процедуру двухмерного поиска располагаемой реактивной мощности, свойственную известному способу, процессом однонаправленного изменения величины реактивной составляющей тока, В результате достигается величина рас" полагаемого реактивного тока, которая умножается на фазное напряжение,