Способ управления асинхронным вентильным генератором

(191 302 ЛИК И 4 Н 02 Р 9 44 Я К АВТОРСКОМ ИДЕТЕПЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ(71) Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ГЕНЕРАТОРОМ(57) Изобретение относится к получению ипреобразованию электроэнергии, а именно кспособам управления генераторами, частота вращения которых зависит от величины нагрузки. Целью изобретения является повышение надежности в условиях зависимости цастоты вращения вала генератора от величины нагрузки, С этой целью в способе управления асинхронным генератором с подключенными нагрузками по постоянному и переменному токам после возбуждения генератора снижают частоту преобразователя до номинального значения, одновременно с этим измеряют величину выходного напряжения, сравнивают ее с заданным значением, формируют сигнал рассогласования разности указанных величин, пропорционально сигналу рассогласования изменяют величину нагрузки постоянного тока, а нагрузку переменного тока вклюцают после достижения частотой преобразователя номинального зна- ф цения. 2 ил.Изобретение относитя к получению и преобразованию электроэнергии, а именно к способам управления генераторами, частота вращения которых зависит от величины нагрузки.Целью изобретения является повышение надежности в условиях зависимости частоты вращения вала генератора от величины нагрузки.На фиг, дана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая работу устройства.К валу приводного двигателя 1 присоединен вал асинхронного генератора 2, фазы которого подключены к вентильному преобразователю 3 частоты по схеме автономного инвертора напряжения, выполняющего функции источника реактивной мощности, с задающим генератором 4. Между шинами преобразователя 3 и нагрузкой 5 включен вентильный широтно-импульсный преобразователь 6 с входом 7 управления скважностью импульсов и входом 8 синхронизации. Вход датчика 9 напряжения подключен к выходу переменного тока асинхронного вентильного генератора, Выходы датчика 9 напряжения и задающего устройства 10 подключены к устройству 11 сравнения, выход которого подключен на вход.7 управления скважностью импульсов широтно-импульсного преобразователя 6. Задатчик 12 интенсивности снижения частоты подключен на вход задающего генератора 4, выход которого включен на вход 8 синхронизации преобразователя 6. Асинхронный вентильный енератор имеет выход постоянного тока - клеммы 13 - 14 с постоянно-подключенной нагрузкой 5 и выход переменного тока - клеммы 15 - 17, нагрузка 18 к которым подключена с помощью трехфазного выключателя9.Устройство работает следующим образом.В начале, когда генератор не работает, частота вращения вала максимальна, так как приводной двигатель (гидротурбина) работает при угонной скорости (точка 1 на кривой зависимости Мф =1(рф), где и" =--- относительная частота вращенияИномвала турбины; рф = ---- относительнаяРРномвеличина мощности на валу; рно 1 ч пном - номинальное значение мощности и частоты вращения).В заданный момент времени происходит возбуждение генератора 2, которое осуществляется, например, переключением конденсаторов из цепи фаз статора асинхронной машины в узлы искусственной коммутации преобразователя 3 и на выходах генератора появляется напряжение. Вступает в работу отрицательная обратная связь по напряжению (узлы.9 - 11, фиг.1) и преобразователь 6. Одновременно снижают частоту преобразователя 3, что осуществляют задатчиком 12 интенсивности (интенсивность сни 5 10 15 20 25 30 Зэ 40 45 50 55 жения частоты определяется динамическими свойствами турбины и генератора). При этом уровень отрицательного скольжения асинхронного генератора увеличивается и, для того, чтобы стабилизировать выходное напряжение отрицательная обратная связь (узлы 9 - 11) увеличивает ширину импульсов преобразователя 6, поступающих на нагрузку 5, что приводит к увеличению мощности, потребляемой с выхода постоянного тока генератора, снижению частоты вращения вала, вследствие зависимости числа оборотов пф гидротурбины от мощности на валу (фиг.2) и снижению отрицательного скольжения генератора до уровня, соответствующего выходному напряжению, близкому к номинальному (задающему). При снижении частоты преобразователя 3 до номинальной включают выключатель 19, к выходу переменного тока генератора подключается нагрузка 18 и напряжение на выходе переменного тока начинает снижаться. Отрицательная обратная связь по напряжению действует таким образом, что ширина импульсов на выходе преобразователя 6 уменьшается, что приводит к снижению мощности, потребляемой нагрузкой 5 и увеличению напряжения на выходе переменного тока.После снижения частоты преобразователя 3 до номинальной, она поддерживается постоянной, а одновременно с этим отрицательная обратная связь по напряжению (узлы 9 - 11), воздействуя на вход 7 широтно- импульсного преобразователя 6, поддерживает номинальный (заданный) уровень напряжения на выходе переменного тока генератора. Это соответствует номинальному режиму нагрузки (например, двигателя насоса водоподъемной установки для орошения пастбищ) и гидротурбины. При уменьшении мощности, потребляемой с выхода переменного тока, или увеличении частоты вращения вала турбины напряжение на выходе пере - менного тока увеличивается. При этом сигнал отрицательной обратной связи по напряжению, поступающей на вход 7 преобразователя 6, увеличивает ширину импульсов управления, поступающих на нагрузку 5 постоянного тока, таким образом увеличивают мощность, потребляемую с выхода постоянного тока, что приводит к возвращению напряжения выхода переменного тока на прежний уровень. При увеличении мощности, потребляемой с выхода переменного тока, или уменьшении частоты вращения вала турбины ширина импульсов напряжения на нагрузке 5 уменьшается, что соответствует снижению мощности на выходе постоянного тока асинхронного генератора и сохранению уровня выходного напряжения переменного тока.Таким образом, напряжение переменного тока генератора поддерживается на заданном уровне при воздействии возмущений.1302360 Формула изобретения Составитель Е. ГольцоваТекред И. Берес Корректор И. 1 услТираж 661 Подшсвоего комитета ГССР по делам изобретений и открылсква, Ж - -35, Раугцская наб., д. 415афическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Редактор Г. Волко Заказ 952/52 БНИИПИ Государ 1130 Производственно гвенно 5 Мо одигр Предлагаемый способ управления асинхронного вентильного генератора позволяет включать нагрузку переменного тока, например асинхронный двигатель, при номинальных значениях амплитуды и частоты переменного напряжения, что соответствует нормальному запуску двигателя н обеспечивает хорошую надежность работы асинхронного вентильного генератора,Способ управления асинхронным вентильным генератором с подключенными нагрузками по переменному и постоянному токам, в соответствии с которым возбуждают генератор, измеряют величину выходного напряжения, сравнивают ее с заданной, формируют сигнал рассогласования указанных величин, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в условиях зависимости частоты вращения вала генератора от величины нагрузки, после возбуждения генератора частоту преобразователя снижают до номинального значения, одновременно с 10 этим пропорционально сигналу рассогласования изменяют величину нагрузки постоянного тока, а нагрузку переменного тока включают после достижения частотой преобразователя номинального значения.