Двухмашинный агрегат

(19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ я/ К АВТОРСКОМ ЕЛЬСТВ ю(53) 621.313.333.072.9(088.8) (56) 1. Ботвинник М.М., Шакарян Ю.Г. Управляемая машина переменного тона, Я., фНаукаф, 2969, с.61.2, Авторское свидетельство Э 760102,. кл, Н 02 Р 7/42; Н 02 Р 9/14 ю 1980.(54) (57) ДВУ)(ИИПИННЦЙ АГРЕГАТ, содержащий две синхронные машины,одни выводй обмоток статорав которых электрически непосредственно соединены между собой, валы роторов машин жестко соединены между собой, обмотки возбуждения машин сдвинуты одна относительно другой на заданный угол, выводы обмоток возбуждения машин подключены к выходам управляемого преобразователя частоты, силовой вход которого под" ключен к выходу источника возбуждения, регулятор асинхронного режима, входы которого соответственно соединены с выходами датчиков частоты, углового положения ротора и мощности, входы последнего соединены с выходами датчиков тока и напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,. с целью расширения Функциональных З(511 Н 02 Р 7/42; Н 02 Р 9/14 возможностей за счет обеспечения как асинхронного, так, и синхронного ре- . жима работы, в него введены трансформаторный блок, два силовых вы-. ключателя, управляемые короткозамыкатель и коммутатор с двумя замыкающими и двумя размыкающими контактами, блок переключения оежимов регулятор синхронного режима, входы которого соответственно соединены с датчиками тока, напряжения и частоты, а выход через замыкающие контакты управляемоо коммутатора соединен . с входауеи управляемого преобразователя частоты, выходы регулятора асинхронного. режима через размыкающие контакты управляемого коммутатора щ соединены с входами. управляемого пре обраэователя частоты, управляющий вход управляемого коммутатора соединен с управляющим входом управ- С ляемого короткозамыкателя и подклчен к выходу блока переключения режимов вход которого соединен с выходом датчика мощности, другие выводы обмоток статоров машин через выключатели подключены соответст-. венно к выводам вторичных обмоток трансформаторного блока, первичные обмотки которого снабжены выводами цля подключения к сети, управляемый короткозамьватель силовьии вы,водами подключен к электрически не" посредственно соединенным между собой выводам обмоток статоров.1086538 одна относительно другой на заданный угол, выводы обмоток возбуждения машин подключены .к выходам управляемого преобразователя частоты, силовой вход которого подключен к выходу источника возбуждения, регулятор асинхронного режима, входы которого соответст енно соединены с выходами датчиков частоты, углового положения ротора и мощности, входы последнего соединены с выходами датчиков тока и напряжения, введены трансформаторный блок, два силовых выключателя, управляемые короткозамыкатель и коммутатор с: двумя замыкающими и двумя размыкающими контактами, блок переключения режимов, регулятор синхронного режима, входы которого соответственно соединены с датчиками тока, напряжения и частоты, а выход - через замыкающие контакты управляемого коммутатора соединен с входами управляемого преобразователя частоты, выходы регулятора асинхронного режима через раэмыкающие контакты управляемого коммутатора соединены с входами управляемого преобразователя частоты, управляющий вход управляемого коммутатора соединен с управляющим входом управляемого короткозамыкателя и подключен к выходу блока переключения режимов, вход которого соединен с выходом датчика мошности, другие выводы обмоток статоров машин через выключатели подключены соответственно к выводам вторичных обмоток трансформаторного блока, первичные обмотки которого снабжены выводами для подключения к сети, а управляемый короткозамыкатель силовыми выводами подключен к электрически непосредственно соединенным между собой выводам обмоток статоров.На чертеже представлена функциональная схема двухмашинного агрегата.Устройство содержит первую 1 и вторую 2 синхронные электромашины, одни выводы обмоток статоров которых электрически непосредственно соединены между собой, валы рото" ров машин жестко соединены между собой, обмотки возбуждения машин, расположенные на соответствующих ро-. торах, сдвинуты одна относительно другой на задаюший угол, выводы обмоток возбуждения машин подключены к выходам управляемого преобразователя частоты 3, образованного двумя управляемыми циклоконверторами 4 и 5,.силовые входы которых подключены к выходу источника возбуждения б, другие выходы обмоток статоров машин через выключатели 7 и 8 соответственно подключены к вторичным обмоткам трансформаторного блоИзобретение относится к электротехнике и может быть исгсльэовано в электроприводах переменного тока или"-нергетических установках электростан ций при необходимости сочетания синхронного и асинхронного режимов ра боты, обусловленной требованиями технологического процесса или последствиями аварийной ситуации.Известен двухмашинный агрегат, содержащий два электродвигателя первО менного тока, валы роторов которых соединены между собой механически, а обмотки - электрически, при этом одна из обмоток подключена к выходу непосредственного преобразователя 15 частоты, управляющий вход которого соединен с блоком управления режимом работы, информационный вход которого соединен с выходами датчиков параметров режима, а задающий - с выходом блока задания параметроврежима Г 13Недостатком этого двухмашинного агрегата являются низкие энергетические показатели.25Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является двухмашинный агрегат, содержащий две синхронные машины, одни выводы обмоток статоров которых электрически непосредственно соединены между собой, валы роторов машин жестко соединены между собан, обмотки возбуждения машин сдвинуты одна относительно другой на заданный угол, выводы обмоток З 5 возбуждения машин подключены к выходам управляемого преобразователя частоты, силовой вход которого подключен к выходу источника возбуждения, регулятор асинхронного режима, 40 входы которого соответственно соединены с выходами датчиков частоты, углового положения ротора и мощности, входы последнего соединены с выходами датчиков тока и напряжения 2. ф 5Недостатком известного устройства является отсутствие возможности совмещения известных режимов работы электрических машин переменного тока - синхронного и асинхронного, что является сужением функциональных воэржностей силовой части двухмашинного агрегата.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей эа счет обеспечения как асинхронного, так и синхронного режимов работы.Указанная цель достигается тем, что в двухмашинный агрегат, содержащий две синхронные машины, одни 60 выводы обмоток статоров которых электрически непосредственно соединены между собой, валы роторов машин жестко соединены между собой, обмотки возбуждения машин сдвинуты 65ка 9, первичные обмотки которого имеют выводы для подключения к сети. Трансформаторный блок 9 выполнен в виде одного трехобмоточного трансформатора или двух двухобмоточных ,трансформаторов . Короткоэамыкатель 10 5 силовыми выводами подключен к электрически непосредственно соединенным между собой выводам обмоток статоров. Регулятор 11 асинхронного режима, регулятор 12 синхронного ре жима и блок 13 переключения режимов, к выходу которого подключены управ; ляющие входы управляемого короткозамыкателя 10 и управляемого коммутатора 14, образуют блок управления 15 двухмашинного агрегата 16, в который входят синхронные машины 1 и 2, силовые выключатели 7 и 8, трансФорматорный блок 9 и управляемый короткозамыкатель 10, Датчик тока 17, датчик напряжения 18, датчик частоты 19, датчик мощности 20 и датчик углового положения ротора 21 образуют инФормационную часть системы управления двухмашинного агрегата 1 6. Датчик тока 17 входом подключен к первичной обмотке трансформаторного блока 9, а выходом - к соответствующим входам регулятора 12 синхронного режима и датчика мощности 20, выход которого соединен с входом 30 блока 13 переключения режимов и соответствующим входом регулятора 11 асинхронного режима. Датчик напряжения 19 подключен входом к первичной обмотке трансформаторного бло ка 9, а выходом - к соответствующим входам датчика мощности 20 и регулятора 12 синхронного режима, Датчик частоты 19 подключен входом к первичной обмотке трансформаторного 40 блока 9, а выходом - к соответствующим входам регуляторов 11 и 12. Датчик углового положения ротора 21, например установленный на валу двух- машинного агрегата, соединен с вхо. - дом регулятора 11 асинхронного режи-. ма. Управляющие входы циклоконвер" торов 4 и 5 соединены через размыкающие контакты 21 и 22 блока 14 с соответствующими выходами регулятора 11. Управляющие входы циклокон 50 верторов 4 и " соединены также через замыкающие контакты 23 и 24 с выходом регулятора 12. Блок 13 включает в себя эадатчик 25 режима, выходом соединенный с одним входом55 компаратора 26, другой вход которого образует вход блока 13, выход которого образован выходом компаратора 26Двухмашинный агрегат функционирует 60 следующим образом.Предложенный двухмашинный агрегат является асинхронизированной синхрон. ной машиной, способной работать как в асинхронном, так и в синхронном 65 режимах, при наличии соответствующих управляющих воздействий, вырабатываемых в соответствующих регуляторах 11 и 12, выходы которых переключаются управляемым коммутатором 14в зависимости от конкретной необходимости, определяемой операторомили автоматически по соотношению активной и реактивной мощности первич;ной обмотки трансформаторного блошка 9, что производится датчикоммощности 20 и компаратором 26., Всинхронном режиме силовые выключатели 7 и 8, а также управляемый короткозамыкатель 10, замкнуты,контакты 21 и 22 разомкнуты, а контакты 23 и. 24 замкнуты. При этомобмотки статоров первой и второйсинхронных машин оказываются включенными параллельно, а на обмоткивозбуждения, питаемые от циклоконверторов 4 и 5, подают напряжениеодинаковой амплитуды и частоты,так как управление производится собщего выхода регулятора 12При нулевой частоте напряжения возбужде"ния Машины работают в классическом синхронном режиме, а при частоте возбуждения, отличной от нуля, машины 1 и 2 работают в обобщенном синхронном режиме. В случаеаварийной ситуации одна иэ машинможет быть отключена выключателем 7или 8, тогда режим обеспечиваетсяодной иэ машин, что при определенныхусловиях вполне допустимо,В асинхронном режиме силовыевыключатели 7 и 8 замкнуты, а управляемый короткозамыкатель 10 разомкнут, контакты 21 и 22 замкнуты,а контакты 23 и 24 разомкнуты. Статорные обмотки синхронных машин 1и 2 оказываются включенными последовательно друг с другом. Напряжение, подаваемое на них через силовые выключатели 7 и 8, зависит отгруппы соединения вторичных обмоток трансформаторного блока 9, вчастности может быть разностным.управление формируется в зависимости от заданных значений активной иреактивной мощности при использованиинормированных напряжений частотыскольжения, снимаемых с выхода датчика углового положения ротора 21.Переход иэ асинхронного в синхронныйрежим и наоборот осуществляется врезультате переключе ния коммутационных элементов аналогично описанному.Изобретение позволяет существенно расширить функциональные воэможности работы двухма инного агрегатав качестве электропривода, генератора и компенсатора путем осуществления как синхронного так и асинхронного режимов работы, что повышает надежность и энергетическиепоказатели двухмашинного агрегата.1 086538 ставитель И.Волошиновскийхред С.Мигунова Корректор С.Шекмар едактор Л.Повха о исно За Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная э 2264/51 Тираж ВНИИПИ Государс по делам иэо 113035, москва, Ж67 П дпенного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб д. 4