Регулятор частоты электроэнергетической установки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеез Сфветскик Соцнапнстичесних Республик(22) Заявлемо 22 Я 2.80 (21) 2884701/24-07с присоединением заявки Йо(51)М. Кл з Н 02 Р 9/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088.8) Дата опубликования описания 301081(54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОУСТАНОВКИ жный регуляторс задающим устройпостоянную ющими21,егулятние чации наальный ы не обеспе оты вращеузки, чем асход топим к предлагаемому ор электроэнергетисостоящей из двио сгорания и асинха с принудительным м, содержащий дати устройство поройства;бильностьпостоян" к перет а и нейшее за счет тоты враистемы стабилиния дизель-генергенераторами, с Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для регулирования частоты вращения дизель-генераторов с асинхронными генераторамис принудительным синхронным потоком,работающих с переменной частотой вращения.Известен регулятор частоты вращения дизель генераторной установки сасинхронным генератором, содержащийэлектромагнит, якорь, которого воздействует на органы подачи топливаи воздуха на горение дизеля. Электромагнит имеет две обмотки, одна из которых подключена к датчику тока нагрузки генератора, а другая - к датчику напряжения. Магнитные потокиобмоток электромагнита направленывстречно (,1),Регулирование частоты вращения дизеля осуществляется в основном в. ":функции напряжения, а токовая обмотка электромагнита, соединенная с датчиком тока нагрузки, предназначенатолько для уменьшения статическойошибки, повышения быстродействия иустойчивости.Известны также сзации частоты враще аторов с синхроннымио держащие центробечастоты вращенияством, обеспечивачастоту вращенияОднако такие рчивают регулирования дизеля в функдостигается минимлива.Наиболее близкявляется регулятческой установкигателя внутреннегронного генератор5 синхронным потокочик тока нагрузкидачи топлива 3 ) Недостатком данного у является недостаточная с частоты вращения в режим ной нагрузки, что привод расходу топлива.Цель изобретения - дал повышение экономии топли повышения стабильности ч щения постоянной нагрузк Поставленная цель достигается тем,что регулятор частоты электрО энергетической установки, состоящей иэ двигателя внутреннего сгорания и асинхронного генератора с принудительным синхронным потоком, содержащий датчик тока нагрузки иуитройство подачи топлива, снабженцентробежным регулятором с эадатчиком и датчиком его положения, уст 5ройством сравнения, функциональнымпреобразователем с задатчиком функции оптимального регулирования, причем выход центробежного регулятораподключен к устройству подачи топ Олива, к входам функционального преобразователя,присоединены выходыдатчика тока нагрузки и задатчикафункции оптимального регулирования,а ее выход соединен с входом устройства сравнения, к входу которого также присоединен выход датчика положе-,ния центробежного регулятора, а квыходу устройства сравнения присоединен задатчик уставки центробежного ;Щегулятора.На чертеже представлена блок-схема регулятора частоты вращения.Регулятор частоты вращения содержит датчик 1 тока нагрузкигенератора, включенный в главную цепь асинхронного генератора 2, приводимогово вращение дизелем 3. С датчиком 1тока нагрузки соединен функциональный преобразователь 4 .тока нагрузкигенератора, а к нему присоединен задатчик 5 функции оптимального регулирования. К выходу функционального.преобразователя 4 присоединено устройство б сравнения, к входу которогоприсоединен также датчик 7 центробеж- З 5ного регулятора, соединенный с цент робежным регулятором 8. К выходУустройства б сравнения присоединензадатчик 9 уставки центробежного ре-,гулятора, механически соединенный с 40центробежным регулятором 8. Центробежный регулятор 8 управляет устройством 10 подачи топлива дизеля 3.В фстатических режимах работы установки ( неизменность нагрузки в 45цепи генератора ) постоянство частоты вращения обеспечивается центробежным регулятором 8.При изменении нагрузки сигнал отдатчика нагрузки поступает в Функ- щциональный преобразователь 4, в который поступает и выходной сигнал отзадатчика 5 функции оптимального регулирования. Этот сигнал определяетзакон оптимального режима работы .дизеля,Выходной сигнал функциональногопреобразователя 4,подаваемый на входустройства б сравнения обеспечиваетна выходе устройства б сравнения. сигнал, подаваемый на задатчик 9 установки центробежного регулятора, задающий уставку центробежного регулятора, соответствующую минимальномурасходу топлива при данном значениинагрузки. 65 В устройство б сравнения поступает также сигнал от датчика центробежного регулятора. Величина этого сигнала соответствует положению ус". тавки центробежного регулятора. В устройстве б сравнения сравниваются два сигнала. Система отстроена таким образом.,что при холостом ходе генератора нет сигнала от датчика 1 тока, сигнала также нет и от датчика 7, а следовательно, и отсутствует сигнал на выходе устройства б сравнения.Положение рейки топливного насоса устройства 10 подачи топлива с помощью центробежного регулятора 8 установлено таким образом, чтобы при хо- лостом ходе дизель-генератор работал с частотой вращения, соответствующей ,минимальному расходу топлива, но в то же время обеспечивающей устойчивость работы дизель-генератора при включении нагрузки.При включении нагрузки от датчика 1 тока поступает сигнал, а поскольку от датчика 7 центробежного регулятора сигнала нет (положение уставки центробежного регулятора не изменилось, так как оно может измениться только задатчиком 9 уставки центробежного регулятора 7, на выходе устройства б сравнения появляется сигнал. Этот сигнал приводит в действие задатчик 9 уставки центробежного регулятора, который изменяет уставку центробежного регулятора 8, а следовательно, изменяется и количество подаваемого топЛива и частота вращения так, чтобы она была такой, при которой обеспечивается минимальный расход топлива приданной нагрузке. При выполнении этого условия сигнал от датчика 7 центробежного регулятора будет равен сигналу, поступаемому от функционаЛьного преобра- зователя 4, а следовательно, сигнал на выходе устройстйа б сравнения исчезнет:, Система отстраивается таким образом, что при частоте вращения, соответствующей минимальному расходу топлива при данном значении нагрузки, сигнал на выходе устройства б сравнения отсутствует. Поддержание постоянства частоты вращения дизеля в установившихся режимах при заданной частоте вращения обеспечива-. ется центробежным .регулятором 8. В качестве датчика тока нагрузки могут быть использованы три трансформатора тока, вторичные обмотки которых соединены в звезду. Сигнал от этого датчика выпрямляется в выпрямитеЛе, собранном по схеме Ларионова на шести неуправляемых вентилях. Датчик 7 центробежного регулятора может быть выполнен в виде индукционно дифференциального преобразователя, а устройство б сравнения на двух магнитных усилителях877771 формула изобретения Назуз фотнец Составитель тор С. Тараненко ТехредА,Баорректор ЕРо Тираж 733ударственногизобретенийсква ж,Подпиа СССРийнаб., д.4 мит ткр ока 35, Мо Рауш я /5ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 и с внутренней обратной связью; включенных по дифференциальной схеме.функциональный преобразователь представляет собой полупроводниковое устройство (составной транзистор), сопротивление которого зависит от нагрузки. Характер этой зависимости задается током управления, подаваемым от задатчика функции оптимального регулирования, который представляет собой источник постоянного.тока с регулируемой величиной выходного напряжения.Предлагаемое устройство позволяет повысить стабильность частоты вращения двигателя внутреннего сгорания в режимах постоянной нагрузки, а следовательно, получить дальнейшую экономию топлива за счет исключения нестабильности частоты вращения. Регулятор частоты электроэнергетической установки, состоящей из двигателя внутреннего сгорания и асинхронного генератора с принуди тельным синхронным потоком, содержащий датчик тока нагрузки и устройство подачи топлива, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью экоЗаказ 9646/85 ВНИИПИ ГО по делам 1130номии топлива путем повышения стабильности частоты вращения в режимахпостоянной нагрузки, регулятор снабжен центробежным регулятором с задатчиком и датчиком его положения, устройством сравнения, функциональнымпреобразователем и задатчиком функции оптимального регулирования, причем к входам Функционального преобразователя присоединены выходы датчикатока .нагрузки и задатчика Функцииоптимального регулирования, а еговыход соединен с входом устройствасравнения, к входу которого такжеприсоединен выход датчика положения центробежного регулятора, к вы ходу устройства сравнения присоединен задатчик .Уставки центробежногорегулятора, а выход центробежногорегулятора соединенс устройствомподачи топлива.20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 466600, кл. Н 02 Р 9/46, 1971.2. Мещанинов П.А, Автоматизациясудовых электроэнергетических систем. Л., "Судостроением, 1970,с. 156-162,3. Авторское свидетельство СССРР 529520, кл. Н 02 Р 9/04, 1974.ЗО