Устройство для стабилизации частоты и напряжения асинхронного генератора

ОПИСАНИИЗОБРЕТЕНИЯК АВтОРСкОыу СВиднеЛЬСТВУ г г;1 1 Союз СоветскихСоциалистическихРесубанк(088.8) Дата опубликования описания 250779 Ю.А. Тихонов, Н.Г. Теслюк, В.А.Симатов, М.П,Галкин н Г,Т.Удодов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫИ НАПРЯЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к областй стабилизации частоты и напряженйя злектромашийных источников питания, работающих при нестабильйой скоростивращения вала и изменяющейся нагрузке.Известны устройства стабилизации частотй й напряжения асинхронных ге- нераторов,в которых регулирование напряжения на выходе асинхронного генератора осуществляется с помощью управляемых дросселей насыщения(1, 12. Эти устройства ие обеспечйвиот стабилизации частоты асинхронногогенераторанаиболее близким по технической .15 сущности к изобретению являетси ус- тройство для стабилизации частоты и напряжения, асинхронного генератора, содержащее источник возбуждения стабйльной частоты, включающий в себя З источник постоянного тока, задающий генератор, преобразователь в цепи обмотки возбуждения асинхронного ге" ,йератора и измеритель отклонейия напряжения,от заданного, При этом в качестве преобразователя использован преобразователь частоты, расположенный на роторе (3.Частота выходного напряжения пре.образователя, а следовательно, и 2асинхронного гейератора регулирует= ся задающим генератором, вход которого подключен к магнитоэлектрическому генератору, а вйходчерез трансформатор и устройство управления преобразователем частоты подключен к управляющему входу преобразователя частоты. Напряженйе на входе преобразователя -обеспечивает управляемый синхронный возбудитель, обмотка возбуждения которого через регулятор напряжения, реагирующий на отклонение выходного напряжения асинхронного генератора от заданного, подключена к магнитоэлектрическому генератору.Указанное устройство представля- ет собой многомашинный агрегат со следующими ихарактерными для него недостаткамит регулирование напряжения асинхронного генератора осуществляется за счет регулировки первичного источника возбуждения (синхронного возбудителя,подключенного ко входу преобразователя частоты, расположенного на роторе 1 невозможность использования для питания преобразователя частоты источника с фиксированным напряжением;большая масса вращающихся частей;затруднен отвод тепла от преобразователя часность котоРых пропорциональна откло 3 . 675570тоти устройство имеет больщую пос тоянную времени звена регулированиянапряжения,Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение быстродействия" регулировкинапряжения.Это достигается тем, что в устройстве для стабилизации частоты инапряжения асинхронного генератора,содержащем источник воэбуждейиястабильной частоты, включающий в 10себя"нсточник постоянного тока, задающий генератор, преобразовательв цепи обмотки возбуждения асинхронного генератора и измеритель отклонения-напряжения генератора от заданного в качестве преобразователя использован инвертор, вход постоянного" компаратором и генератором треугольных колебаний; При этом выход задавщего генератора подключен к первомувходу фазосдвигающего блока, а выходизмерителя отклонения напряжения" " асийхрбйного генератора от заданногоподсоединен на первый вход компарато" ра", ко"второму входу которбго подклю чей"выход генератора треугольных колебаний, а выход компаратора подклю" ченко входу управления фазосдвигающего блока, выход которого подключенк входам управления инвертора. Выходинвертора подсоединен к обмотке возбужДенйя асинхронного генератора, З 5"котораяможет располагаться на статореили на роторе.Ка фиг.1 представлена структурнаясхема предлагаемого устройства;на фиг.2 - временные диаграммы, пояс-няющие его работу.Источник 1 является первичнымисточником вбзбуждения, и от негоэапитываются задающий генератор 2,Фазосдвигающий блок 3, инвертор 4 45и генератор 5 треугольных колебаний.Задающий генератор 2 является генератором двухполярных прямоугольныхколебаний, выполненным, йапрймерпо схеме Роера или на основе кварцевого резонатора. Задающий генератор2 с помощью трансформаторной -связмсоединен с Фазосдвигающим блоком 3(,выполненным например, по схеме совпадений и содержащим три релаксационных однофаэных генератора прямоугольных колебаний.Управление фазосдвигающйм блоком3 по напряжению осуществляется откомпаратора б, состоящего, например,из транзисторного блокинг-генератора, соединенного с блоком 3 черезобмотки трансформатора, входящегов состав фазосдвигающего блока 3,фазосдвигающий 1 блок 3 управляет работой инвертора 4, выполненного, на-,66 пример, по мостовой схеме на тиристорах, путем подачи управляющихсигналоВ на учравляющие электродытранзисторов. Выход инвертора соединен с обмоткой возбуждения асинхройного генератора 7, отклонение напряжения которого от заданногоопределяется измерителем 8 отклонения напряжения и подается на входкомпаратора б, где сравнивается сйапряжением генератора 5 треугольныхколебаний. На выходе компаратораполучаются импульсы, скважностькоторых пропорциональна изменениюрабочего напряжения генератора 7,пОступающего на потребители 9. Устройство для трехфазной системы стабилизации н напряжения асинхронного генератора работает следующим образом. Рабочая частота напряжения инвертора 4, а следовательно, и асинхронного генератора 7 устанавливается с"помощью задающего генератора 2 и подается на Фазосдвигающий блок З,на выходе которого вырабатывается трехфазна 3 система прямоугольных колебаний, сдвинутых во времени на 120эл.град. Ширина прямоугольных импульсовсоставляет 180 эл.град., а частотаследовайия импульсов равна частоте задающего генератора 2. Выходные напряжения с Фазосдвигающего блока 3 поступают на управляюййе" электроды"тиристоров инвертора 4, воздействуя на рабочую частоту инвертора 4 и "асинхронного генератора 7.Для стабилизации напряжения асинхронного генератора 7, питающего потребителей 9, на компаратор б подается сигнал с генератора 5 треугольных колебаний (0 в на фиг,2) исигнал с измерителя 8 отклонениянапряжения от заданного (Оср. на фиг.2), в результате сравнения которых иа выходе компаратора б вырабатывается последовательность прямоугольных импульсов (Она Фиг.2), скважнейе выходного напряжения генератора 7 от заданного, Эти импульсы подаются на Фаэосдвигающий блок 3 и модулируют его трехфазное напряжение по-йиротно-импульсному закону. Модулированное напряжение с Фазосдвигающегоблока 3 подается на управляющие цепи инвертора 4, модулируя его рабочее напряженйе по тому же закону..Рабочее напряжение инвертора 4, воздействуя на величину среднего тока возбуждения генератора 7, определяет и величину рабочего напряжения генератора 7, При этомвеличина тока возбуждения изменяется обратно пропорцибнально отклонению рабочего напряжения генератора 7 от заданного.5 675570На диаграммах, прн веденных нафнг.2, приняты следующие обозначения:У, - выходное напряжение измери-теля отклонения .напряженияасинхронного генератора отзаданного;5Уь - треугольное равностороннеенапряжение "Гбйбратора треугольных колебаний 5 БЦ,Ц; .выходные немодулированные фазные напряжения фазосдви ; гающего блока 3 11 - выходное напряжение компаратора б;0 - модулированное напряжение фа" эы А фаэосдвигающего блока 31 0 ьсм- модулированное линейное напряжение между Фазами А и С на выходе фазасдвигающего блока 3, Стабилизация частоты и напряжения 20 асинхронного генератора с помощью предлагаемого устройства обеспечивает высокую точность стабилизации Параметров,так как стабильность по частоте определяется стабильностью задающего генератора,а стабильность по напряжению с высокой точностью обеспечивается благодаря широтно-импульсной модуляции тока возбуждения асинхронного генератора. При этом в предлагаемом устройстве достигается совмещение в источнике возбуждения функций стабилизации частоты и напряжения и отпадает необходимость регулировки по напряжению первичного источника возбуждения.масса вращаю" 35 щихся частей асинхронного генератора сводится к минимуму,Устройство обеспечивает простотуконструкции при высоком качестве стабилизируемых параметров. 40ср ЦИИИПИ Заказ 4342/48Тираж 856 Подписное илиал ППП .Патент,,Ужгород, ул.Проектная,4 Устройство для стабилизации частоты и напряжения асинхронного генератора, содержащее, источник возбуждения стабильной частоты, включающий в себя источник постоянного тока, задающий генератор, преобразова- тель в цепи обмотки возбуждения асияхронного генератора и измеритель отклонения напряжения генератора от заданного, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повыаения быстродействия регулирования, в качестве преобразователя использован инвертор, вход постоянного тока которого подключен к источнику постоянного тока, а устройство снабжено фазосдвигающим блоком, выполненным, например,по схеме совпадений,компаратором,генерато-; ром треугольных колебаний, причем выход задающего генератора подключен к первому входу Фаэосдвигающего блока, выход измерителя отклонения напряжения генератора от заданного - на вход компаратора, ко второму входу которого подключен выход генератора треугольных колебаний, а выход компаратора подключен ко"входу управления Фазосдвигающего блока, выход которого подключен ко входам управления инвартора. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР9 113315, кл. Н 02 Р 9/46, 195.2. Авторское свидетельство СССР9 167566, кл.Н 02 Р 9/46, 1964.3, Патент США 9 3070740, кл.32240, 1962,