Способ регулирования возбуждения синхронных генераторов

367 Союз Соеетоких Социалистических РеепубпинЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 16.11,1970 ( 140443224-7) 9/14 МПК исоедин ием заявкиПриорите Комитет по делам изобретении и открыпри Совете МиниотпСССР ДК 621,316,722: :621.313,322 (088.8) убликовано 01.Х.1971. Бюллстспь2 ата опубл сования описания 27.Х.19 Авторизобретени Н, С, Сирый Заявите СПОСО РЕГУЛ И РОВАН ИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ т его произв руют улирт полу ание перио в нап одную с откло емого ченног озбуж дом и ряжение, полученнением и напряжесигнала дения, зменения измежно считать, чтоДЬТТ 2 больши измене наком. шает + место ча тра для предению пе- Погреш 2% при стоты в регулиИзвестны способы регулирования возбуждения синхронных генераторов с использованием в качестве параметров регулирования отклонения и первой производной напряжения, Однако такие способы не могут обеспечить высокого качества процессов сильного регулирования, так как в качестве сигнала для стабилизирующего воздействия используют изменение частоты и ее первую производную. Одним из недостатков регулирования возбуждения по частоте является то, что выходной сигнал применяемых для этой цели резонансных схем измерения зависит от величины входного напряжения. В связи с этим через блок измерения частоты создается положительная обратная связь. Кроме того, для регулирования возбуждения синхронных генераторов по частоте э.д.с. необходимо иметь на одном валу с основным синхронным генератором вспомогательный. Напряжение вспомогательных синхронных генераторов имеет составляющую так называемой оборотной частоты, которая у тихоходных машин близка к частоте свободных колебаний, что затрудняет использование частоты вспомогательных генераторов для регулирования возбуждения.Цель изобретения - повышение качества процессов сильного регулирования возбуждения синхронных генераторов, Это достигается тем, что измеряют период, например, э.д.с. генератора, преобразуюа изменение и первуюного напряжения суммипервой производной рения и в зависимости отосуществляют регулировЧастота связана сэ.д.с. соотношением При качаниях синхронных генератонение частоты равно к как в случае синхронной работы генеров т. е. изменение частоты в нелах примерно соответствуетриода, взятому с обратным зность в этом случае не превьД(2,5 гц. В связи с этим вкачестве режимного парамерования возбуждения можно нспользогатьизменение периода э.д.с. или напря:кения сип.хронных генераторов,На фиг. 1 приведена структурная схема,реализующая предлагаемый способ; нафиг, 2 - принципиальная схема устройстваизмерения периода.Структурная схема (см. фиг. 1) включаетблок БКТ компаундирования по току, блокБН напряжения, блок БП измерения периода, дифференцирующее звено Д, суммирующий усилитель УС, систему возбуждения СВи устройства Кл 1 т, Кг, К, К изменения коэффициентов регулирования, Напряжение генератора Г (при регулировании возбужденияпо частоте на зажимах) подается на входблока измерения периода, выход которого через соответствующие каналы соединен с суммирующчм усилителем УС.Блок измерения периода состоит из датчика ДО импульсов, связанных с величиной пе, риода, преобразователя ПП периода в напряжендедзиаеобразй формы и детекторногопреобразовате 11 я ДП пилообразной формынапряженияв среднюю величину, пропорциональную длительности периода.Датчик импульсов для регулирования возбуждения по изменению периода напряжениягенераторов состоит из преобразователя напряжения, выполненного на транзисторе Т,по схеме с диодным ограничением, и дифференцирующей цепочки С 1 Д,. При поступлении на вход периодического напряжения положительной полярности диод Д, запираетсяи транзистор Т, полностью закрывается. Напряжение на его коллекторе при этом увеличивается до потолочного значения. Входноенапряжение отрицательной полярности запирает диод Дз В этом случае транзистор преобразователя полностью открывается, и напряжение на его коллекторе уменьшаетсяпочти до нуля, Диодное ограничение позволяет преобразовывать синусоидальное напряжение практически в прямоугольную форму.Напряжение прямоугольной формы в дальпсйшсм в дифференцирующей цепочке преобразуется в импульсы пикообразной формысо скважностью, равной величине периода измеряемого напряжения.Для измерения периода э.д,с. генераторадатчик импульсов состоит из фотодиодногопреобразователя и дифференцирующего звена. Фотодиодный преобразователь выполненпо схеме эмиттерного повторителя с промежуточным усилением по напряжению (транзисторы Т, - Т 4), Работа датчика основана наизменении сопротивления фотодиода ФДрпод воздействием светового потока, отражаемого специально размеченной поверхностьювала. При вращении ротора в этом случае всоответствии с разметкой поверхности валаизменяется сопротивление фотодиода, а следовательно, и ток транзистора Т На выходефотодиодного преобразователя в связи с этимобразуется прямоугольная волна напряже 5 10 15 го г 5 зо 35 40 45 50 55 6065 нпя. Датчик импульсов имеет два фотодио,и.11 рп вращении ротора освещенность изм п 51 с 1 ся то;1 ько у Одного из 11 их (у фотодиода ФДр). Другой фотодиод ФД., предназначен для температурной компенсации.Напряжение пикообразной формы датчика импульсов используется в дальнейшем в качестве стартовых сигналов преобразователя временных интервалов (периода) в напряжение пилообразной формы. Преобразователь временных интервало состои 1 из моностабильного триггера (транзисторы Т; и Т,) и управляемого апериодического звена (СЯ 1 и транзистор Т 7). Моностабильиый триггер превращает пикообразные импульсы в прямоугольные постоянной длительности,Преобразователь временных интервалов работает следующим образом.В интервалы времени между стартов:1 ми сигналами, когда транзистор Т-, закрыт, емкость С 2 заряжается, Постоянная времени т 1 апериодического звена СД 1 в несколько раз превышает измеряемый период, поэтому увеличение напряжения конденсатора увеличивается практически по линейному закону" /где С - напряжение питания;Кц = " -- скорость изменения напряжения1конденсатор а, в 1 сек.Стартовые сигналы изменяют ключевое состояние моностабильного триггера и тем самым открывают транзистор Т 7 Конденсатор С, при этом разряжается. Для того, чтобы конденсатор полностью разряжался за очень короткий интервал времени (в описываемом устройстве т 2=0,00005 сек), шунтирующий транзистор (Т 7) выбирается из наиболее низкоомной серии. При вращении синхронного генератора изменение напряжения конденсатора имеет пилообразную форму с наибольшим мгновенным значением напряжения, пропорциональным длительности периода. С изменением периода на =ЬТ изменяется и наибольшая мгновенная величина напряженияУЕ КиЛТ. Пилообразное напряжение в дальнейшем выпрямляется детекторным преобразователем Д 4 КСз, а затем через емкость С 4, служащую для отделения постоянной составляющей, подается на суммирующий усилитель,Предмет изобретения Способ регулирования возбуждения синхронных генераторов с использованием в качестве параметров регулирования отклонения и первой производной напряжения, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения ка.1 НИИПИ Ксмитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССМосква, К, Раушская нпб., д. 4,5 Типографи апунова,чества процессов сильного регулирования, измеряо. 1;сриод, например, э.д,с. генератора, преобразу 1 от его в напряжение, а измонсние и первую производную полученного напряжеппя суммируют с отклонением и пер."О 13:",1 д 1:д: регулируемого напряжения И В .)аВИСПМОГ . П От ПОЛУЧЕ)ЧНОГО СИГпаЛа ОСУ цествля 1 от регулирование возбуждения,