Устройство для синхронизации автономного инвертора и генератора

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 270178 (21) 257478 б/24-07 с присоединением заявки )чо Н 02 Т 3/42 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ АВТОНОМНОГО ИНВЕРТОРА И ГЕНЕРАТОРАИзобретение относится к электротехнике и может быть применено дляавтоматической синхронизации автономных инверторов при включении ихна параллельную работу с сетью, либо при переводе нагрузки с электромашинного генератора на автономныйинвертор, и наоборот,Известно устройство для синхронизации генераторов переменного тока, содержащее блок выделения полуволн огибающей напряжений биений иблок запрета по разности частот,включенные на одноименные Фазы напряжений синхронизируемых генераторов,блок выделения производной напряжения биения, блок разностинапряжений генераторов и блок опережения 1).Мгновенное значение напряженияогибающей в этом устройстве характеризует фазовый сдвиг напряженийсинхронизируемых генераторов, однако для регулирования частоты автономного инвертора оно не может бытьиспользовано, так как служит дляполучения постоянного времени опережени я.Известно также устройство длясинхронизации автономного инвертора и генератора, реализующее способсинхронизации, заключающийся в изменении частоты автономного инвертора в зависимости от разности фаз 5 генератора и автономного инвертора (2) .Это устройство содержит прибордля установки напряжений, реле разности фаз, фазосдвигающее устройст во реле минимальной частоты иключ,Недостатком данного устройстваявляется сложность реализации, связанная с применением сложного фазо сдвигающего устройства.Целью настоящего изобретения является упрощение устройства длясинХронизации генератора и автономного инвертора.20 для достижения этой цели в уст; ройство, содержащее реле минимальной частоты и ключ, введены блоквыделения полуволн огибающей напряжений биений, блок инвертирования 25 и блок контроля фазы, причем выходблока выделения полуволн огибающейнапряжений биений соединен .с входомблока инвертирования и с однимвходом ключа, второй вход которого 3 Ц подключен к выходу блока инвертиро-.вания, а управляющий вход - к выхо"ду блока контроля фазы, один входкоторого соединен с выходом релеминимальной частоты, а два другихсоединены с входами реле минимальной частоты и входными зажимами блока выделения полуволн огибающейнапряжений биений для подключенияна одноименные фазы напряжений генератора и автономного инвертора.На фиг. 1 показана блок-схемаустройства; на фиг. 2 - векторнаядиаграмма напряжений синхронизируемых источников; на Фиг. 3 - кривыенапряжений на входе трех блоковустройства, при постоянной разностичастот генератора и автономного инвертораУстройство содержит блок 1 выделения полуволн огибающей напряженийбиений, бЛок 2инвертирования, ключ3, блок 4 контроля Фазы, реле 5минимальной частоты и выходной канал б,Блок 1, на вход которого поступают напряжения с одноименных фаэ( О А В 1 и О А В) генератора иавтономного инвертора, выделяетна выходе выпрямленное и отфильтрованное напряжение, обусловленноеразностью фаз напряжений на входе.Блок 2 инвертирования меняет полярность выходного напряжения блока 1. Напряжения с выходов блока 1и блока 2, имеющие разные полярности, подаются на входы а и в ключа 3.Работой ключа управляет блок 4контроля фазы, который включаетсяв рабсту после срабатывания реле 5минимальной частоты.Блок 4 контроля Фазы подключаетвыходной канал б ключа 3 либо к одному, либо к другому входу.При отключенном блоке контроляфазы выходной канал отключен отвходов ключа.Входы реле 5 минимальной частоты и входы блока 4 контроля Фазыподключаются к вышеуказанным Фазамнапряжения ( О А В и О А В) генератора и автономного инвертора.Устройство работает следующимобразом.По достижении разности частот генератора и автономного инвертораустановленного уровня, срабатываетРеле 5 минимальной частоты и включае в работу блок 4 контроля фазы.Блок 4 контроля Фазы в каждыймомент времени определяет место положения вектора фазы напракения автономного инвертора относительновектора одноименной Фазы напряжениягенератора и вырабатывает соответствующий сигнал, который управляет.работой ключа,Если вектор напряжения автономного инвертора опережает вектор напряжения генератора (см, фиг. 2 а),то сигнал с блока 4 контроля фазыподключает выходной канал б ключак входу а, а если он отстает (см.фиг. 2 в - к входу,При этом на выходном канале б(фиг. Зс) образуется управляющеенапряжение, сформированное от отрезков разнополярных полуволн огибающей напряжений биений, вырабатываемых блоком 1 (фиг, За) и блоком2 (фиг. Зв), Его полярность и амплитуда характеризуют местоположение вектора фазы напряжения автономного инвертора относительно одноименной Фазы напряжения генератора.15 Управляющее напряжение воздействует на систему управления автономного инвертора и изменяет его частоту. Положительное значение этогонапряжения увеличивает частоту на 2 О пряжения автономного инвертора, аотрицательное - уменьшаеТ,На кривой управляющего напряжения (фиг. 3 с) показаны две точки,соответствующие положению вектора25 А В 2 на диаграммЕ Фиг. 2.Величина отклонения фаз векторанапряжений определяет амплитудууправляющего напряжения и тем самымвеличину воздействия на задатчикчастоты инвертора. При сближениивекторов напряжений величина управляющего воздействия уменьшаетсяи сводится к нулю. Устройство обладает свойствами статического регулятора, то есть точность сведения векторов напряжений инвертора и генератора определяется коэффициентом усиления системы.Устройство сводит вектора нанряжений по наикратчайшему пути,40 Устройство выполнено на простыхшироко применяемых в электроннойтехнике элементах. Отсутствие фазосдвигающегоустройства, а такжеформирование управляющего напряжения из огибающей напряжений бенийпозволяет упростить схему, повыситьнадежность ее работы и быстродействие.Формула изобретенияУстройство для синхронизации автономного инвертора и генератора,содержащее реле минимальной частотыиключ, отличающеесятем, что, с целью упрощения, оноснабжено блоком выделения полуволногибающей напряжений биений, блокоминвертирования и блоком контроляфазы, причем выход блока выделения Щ полуволн огибающей напряжений биенийсоединен с входом блока инвертирования и с одним входом ключа, второйвход которого подключен к выходублока инвертирования, а управляющийвход - к выходу блока контроля фа741372 РиеЗЦНИИПИ Зака 4/51 Тираж 783 Подписное д, ул, Проектная,Атент илиал П зы, один вход которого соединен свыходом реле минимальной частоты, адва других соедиеены с входами реле минимальной частоты и входнымизажимами блока выделения полуволногибающей напряжений биений дляподключения на одноимечные фазы напряжений генератора и автономногоинвертора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 471637, кл. Н 02 Х 3/42, 1971. 2. Авторское свидетельство СССРкл. Н 02 У 3/42 по заявкеР 2479916/07, 197"