Устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОВСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сфез Сфветскик Социалистических Реслублин(22) Заявлено 18:02.8 соединением заявки Мо Н 02 Р Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийписания 3010,8 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к устройсТ=:. вам для автоматического регулирования напряжения самовоэбуждающихся асинхронных генераторов с конденсаторно- дроссельной системой возбуждения, у которых индуктивная мощность нагрузки компенсируется за счет подключения дополнительных конденсаторов.Известны устройства для возбужде 1 ния и регулирования напряжения асинхронных генераторов, в которых систе.; ма возбуждения состоит из двух батарей конденсаторов: основной - для возбуждения генератора и обеспечения режима холостого хода и дополнительной - для компенсации. индуктивной мощности нагрузки. При этом ток возбуждения генератора регулируется либо изменением подключенной эквивалентной емкости 1 , либо изменением реактивного тока дросселя, подключенного параллельно батареям конденсаторов 1,2.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматичес кого регулирования напряжения асинхронного генератора, содержащее подключенные к фазам генератора основную и дополнительную батареи конденса.торов, управляемый дроссель, блок измерения напряжения, выход которого подключен к управляющему входудросселя, полупроводниковые выключатели в цепи. дополнительной батареиконденсаторов, включенные последовательно с конденсаторами 1,3 1.Однако при использовании в качестве регулируемого элемента дросселя,он выполняется на полную мощностьдополнительной батареи конденсаторов, в связи с чем масса дросселяи его габариты становятся соизмеримыми с генератором. При использовании дополнительной батареи конденса 5 торов в качестве регулируемого элемента существенно ухудшаются качествавырабатываемой электроэнергии и режимы работы конденсаторов.Цель изобретения - уменьшение20 массы и габаритов устройства, улучшение качества вырабатываемой электроэнергии. и улучшение режимов работы конденсаторов.указанная цель достигается тем,5 что в известное устройство, содержащее подключенные к фазам генератораосновную и дополнительную батареиконденсаторов, управляемый дроссель,блок измерения напряжения, выходвходу дросселя, полупроводниковые выключатели в цепи дополнительной батареи конденсаторов, включенные последовательно с конденсаторами, ввйдены блок измерения реактивной мощности, нуль-органы, аналого-цифровой преобразователь и одновибраторы, причем каждая фаза батареидополнительных конденсаторов разделена на секции одинаковой емкости, а управляемый дроссель выполнен мощностью равной мощности одной секции 1 О причем каждая секция конденсаторов снабжена логическим элементом И и полупроводниковым выключателем, уп-, равляющий вход которого подключен к выходу логического элемента, один 15 вход которого .соединен с аналогичными входами элементов И в секциях других фаз конденсаторов и подключен к соответствующему выходу аналого-цифрового преобразователя с чис-. 2 п лом выходов равным количеству секций, вход которого подключен к блоку измерения реактивной мощности, а другие входы элементов И внутри каждой фазы дополнительных конденсато" ров подключены к выходу одновибратора, вход которого подключен к выходу соответствующего нуль-органа, подключенного к фазам генератора, количество нуль-органов иодновибраторов выбрано равным числу фаз гене ратора.На чертеже привеДена блок-схема предлагаемого устройства для случая трехфазного генератора.Устройство состоит из асинхронного генератора 1, батареи основных конденсаторов 2,батареи дополнительных конденсаторов 3, фазных групп полупроводниковых выключателей 4, количество которых равно количест ву фаз и в состав которых входят .секции полупроводниковых выключателей 5 и логические элементы И 6, нуль-ор-. ганой 7, одновибраторов 8 блока 9 измерения реактивноймощности, ана лого-цифрового преобразователя 10, управляемого дросселя 11, блока 12 измерения напряжения, Количество секциЯ полупроводниковых выключателей 5, логических элементов И 6 и выходов аналого-цифрового преобразователя 10.определяется по количеству и секций дополнительных конденсаторов 3, На чертеже первая. секция дополнительных конденсаторов обозначена 1 А, 1 В, 1 С, -я секция А, В, С и и-я секция - пА, пВ, пС. Емкости всех секций одинаковы.Устройство работает следующим. образом.Асинхронный генератор 1 приходит 40 во вращение от приводного двигателя до номинальной частоты вращения. ,Происходит самовозбуждение генаратора От батареи основных конденсаторов 2, Установление номинального напряже ния при холостом ходе генератора осуществляется автоматически изменениеминдуктивного сопротивления дросселя 11, управляемого от блока 12 измерения напряжения.При включении индуктивной или активно-индуктивной нагрузки на клеммы А, В, С генератора величина реал явной мощности измеряется блоком 9 1и выдается на вход аналого-цифрового преобразователя 10, который формирует дискретные сигналына выходе, количество вступающих в работу выходов зависит от величины реактивной мощности нагрузки. Эти сигналы подаются на входы логических элементов И б. Выходные сигналы логических элементов возникают в момент прохождения линейных напряжений генератора через нулевое значение. Это обеспечивается нуль-органами 7 в каждой фазе генератора и одновибраторами 8, выходные импульсы которых подаются на вторые входы логических элементов 6. Выходные сигналы логических элемЕнтов 6 включают такое количество секций полупроводниковых выключателей 5 которое равно количеству выходных сигналов аналого-цифрового преобразователя 10. К шинам генератора подключается такое же количество секций дополнительных конденсаторов 3 в моменты .прохождения линейных напряжений генератора через нуль, т.е. соответствующие секции конденсаторов подключаются к генератору фазовыми группами полупроводниковых выключателей 4 с интервалом равным 120 эл. град. для трехфазной системы. Этим обеспечивается, с одной стороны, грубое регулирование напряжения генератора а с другой - включение конденсаторов без перенапряжений на них и, соответ" ственно, без ухудшения качества напряжения генератора в момент включения конденсаторов.Плавное регулирование напряжения осуществляется управляемым дросселем 11, который рассчитывается на мощность одной секции дополнительной батареи конденсаторов 3. Поэтому при увеличении количества секций и сохранении общей мощности дополнительной батареи конденсаторов 3 мощность дросселя 11 уменьшается, что приводит к уменьшению его массы и габаритов и, следовательно, всего устройства.Таким образом, введение в устройство нуль-органов, аналого-цифрового преобразователя, одновибраторов, логических элементов И и полупроводниковых выключателей в секциях дополнительной батареи конденсаторов, выполнение управляемого дросселя на, мощность равную мощности одной сек- . ции дополнительных конденсаторова также предложенное подключение элементов устройства позволяют, например, для генератора мощностью 75 кВт, частотой 400 Гц и индуктивным коэффициентом мощности нагрузки 0,8 с четырьмя секциями дополнительных конденсаторов уменьшить массу устройства на 30 по сравнению с регулятором напряжения, построенным с применением управляемого дросселя на полную реактивную мощность дополнительных конденсаторов, улучшить качество электроэнергии при переходных проессах, а также форму напряжения а генератора при практически полном отсутствии коммутационных перенапряжений на"конденсаторах и генераторах.15Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генераъзра, содержащее подклю ченные к фазам генератора основную и дополнительную батареи конденсаторов, управляемый дроссель, блок измерения напряжения, выход которого подключен к управляющему входу дрос селя, полупроводниковые выключатели в цепи дополнительной батареи конденсаторов, включенные последовательно с конденсаторами, от л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов и улучшения качества стабилизации напряжения, ,устройство снабжено блоком измерения реактивной мощности, нуль-органами,айалого-цифровым преобразователеми одновибраторами, причем каждая фазабатареи дополнительных конденсаторовразделена на секции одинаковой емкости, а управляемый дроссель выполнен мощностью равной мощности однойсекции, причем каждая секция конден-саторов снабжена логическим элементом И и полупроводниковым выключателем, управляющий вход которого подключен к выходу логического элемента, один вход которого. соединен саналогичными входами элементов Ив секциях других фаз конденсаторови подключен к соответствующему вы"ходу аналого-цифрового преобразователя с числом выходов равным количеству секций, вход которого подключенк блоку измерения реактивной мощности, а другие входы элементов И внутри каждой фазы дополнительных конденсаторов подключены к выходу одновибратора, вход которого подключен к выходу соответствующего нульоргана, подключенного к фазам генератора, при этом количество нуль-органов и одновибраторов выбрано равным количеству фаз генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.; Авторакое свидетельство. СССРР 469200, кл. Н 02 Р 9/46, 1974.2. Авторское свидетельство СССРФ 544090, кл, Н 02 Р 9/46, 1973,3, Авторское свидетельство СССРР 161384, кл. Н 02 Р 9/46, 1963877773 Составитель К. Фотинаедактор С. Тараненко Техред А.Ач Коррект Рошко филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектна каэ 9646/85 Тираж 73 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, ЖойРа Подписноомитета СССРоткрытийушская наб., д.4/5