Устройство для регулирования частоты синхронного генератора

ОП ИСАНИИ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт (22) Заявлено 04,06. 75(21 3 9902 М, Кл. 1 02 Р 11/06 исоединением заявки-асударственный иамитетСаватв Министрав СССРаа делам изобретенийи аткрытий) Дата опубликования описания 30.0(71 Заявите ЛИРОБАНИЯ ЧАСТОТЫ СИ 11 ХРОННОГО ГБ 1-1 ЕРАТ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах для регулирования частоты выходного напряжения синхронного генератора с приводным двигателем постоянного тока, в частности, в судовых электроэнергетических системах.Известны устройства для регулирования частоты синхронного генератора, приводимого во вращение двигателем с блоком статического возбуждения выполненным, 1 например, в виде тиристорного ключа, содержащие преобразователь напряжения синхронного генератора в постоянное напряжение, пропорциональное его частоте, а также формирователь пилообразного напряже ния, датчик тока возбуждения и устройство сравнения, основанные на сравнении сигналов, изменяющихся по величине в соответствии с величиной тока возбуждения приводного двигателя. 2 изменение углов отк повышенной частотой и быстродействие ухстью цепи управлени ного трансформатора гана, вследствие тог организован сигнал,вания тиристо точность регулированиядшаются инерционнотиристорами, импульс- и измерительного ор, что не может быть управляющий тиристораОднако такие устройства требуют наличия независимых источников питания для якорной цепи и обмотки возбуждения пр;".- водного двигателя,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Зтот недостаток устраняется в устроиствах для регулирования частоты синхронного генератора, приводимого во вращение двигателем с блоком статического возбуждения, вьполненным, например, в виде тиристорного ключа, содержащих основной канал регулирования, выход которого через усилитель подключен к блоку статического возбуждения, в состав которого входит формирователь прямоугольных импульсов на входе, выход которого подключен на вход формирователя пилообразного напряжения с амплитудой, пропорциональной регулируемой части периода.Однако в таких устройствах, сочетающих выпрямительный и инверторный режим формирования выходного напряжения из отрезко напряжения питающей сети и циклическоеми ранее, чем через несколько миллисекунд после изменения амплитуды входного ситнада. 1(роме того, процесс регулирования требует работы всех элементов схемы во всех режимах, что увеличивает вероятность отка-за устройства и усложняет его схему.Пель изобретения - повышение точности регулирования частоты синхронного генератора путем исключения инерционности и повышение надежности путем осуществления 10 работы устройства в режиме переключения.Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования частоты синхронного генератора, приводимого во вращечие двигателем с блоком статического воз- ц бужцения, выполненным, например, в виде тиристорного ключа, содержащее основной канал регулирования, выход которого через усилитель подключен к блоку статического возбуждения, состоящий из формирователя 20 прямоугольных импульсов на входе, выход котооого подключен на вход формирователя пилообоазного напряжения с амплитудой, пропорциональной регулиоуемой части периода, снабжено дополнительным каналом ре гул 1 лрования, работающим в режиме переклю чени с основным каналом, входным сепаратором, вход которого подключается на напряжение генератора, а выход - на входы основного и дополнительного каналов ЗО регул 1 лрования, причем основной канал регулирования снабжен вторым формирователем прямоугольных импульсов, вход которого подключен на выход формирователя пилообразного напряжения, а выхоц являет- И ся выходом основного канала регулирования; дополнительный канал выполнен " виде последовательно соединенных блока статического напряжения, порогового элемента и блокинг-формирователя, выход которого 4 О почклю ен не вход усилителя блока статического возбуждения.,"-1 а фиг 1 изображена блок-схема предлагаемого устройстве; на фиг, 2 - временпая диаграмма, поясняющая работу основного канале регулирования устройства; пафиг. 3 - принципиальная электрическаясхеме устройства,Устройство для регулирования частоты рсинхро 1 плого генераторе содержит синхронный генератор 1, привоцимый во вращениецвигателем 2 с устройством цля его статического возбуждения 3, выполненным,например, в виде тирпсторного ключе, и основной канал регулирования 4. В составканала 4 входит формирователь прямоугольных импульсов 5, выход которго подключен на вход формирователя пилообразногонапряжения 6 с амплитудой, пропорциональной регулируемой части периода, а выход формирователя пилообразного напряжения 6 на вход формирователя прямоугольных импульсов 7. Для повышения точности регулирования частоты синхронного генератора 1 и повышения надежности устройства последнее снабжено дополнительным каналом регулирования 8, работающим в режиме переключения с основным каналом 4. В состав канала входит система стабилизации напряжения 9 канала 8, вход которой подключен на напряжение генератора 1 через пороговый элемент 10, выход которого подключен на вход блокинг-формирователя 11. При этом предлагаемое устройство выполнено с входным сепаратором 12, вход котооого подключен на напряжение генератора 1, а выход - на независимые основной 4 и дополнительный Я каналы регулиоования. Выход формирователя прямоугольных импульсов 7 и выход блокинг-формирователя 11 подключены через усилитель 13 на обмотку возбуждения приводного двигателя 2.Входной сепаратор 12 (см. фиг. 3) содержит понижающие тренсформатооы 14 и 15 с двухполупериодным выпрямлением и измерительный трансформатор 16,Усилитель 13 содержит составной транзистор 17 и трансформатор 18,При номинальном или превращающем номинальное значении частоты напряжениесинхронного генеоатооа 1 через понижающий трансформатор 14 сепаратора 12 подается в основной канал регулирования 4не формирователь прямоугольных импульсов 5 образующий прямоугольные импульсы, равные по длительности половине периода Т напряжения синхронного генератора . Выход формирователя 5 подключен навход формирователя пилообразного напряжения 6 с амплитудой, пропорциональнойрегулируемой части периода Т, а выходформирователя 6 - на вход формирователяпрямоугольных импульсов 7 для повышения коэффициента усиления выходного импульса, С выхода Формирователя 7 импульсподается на составной транзистор 17 усилителя 13, коллекторный нагрузой которогоявляется обмотка возбуждения двигателя 2,При номинальном или повышенном значениичастоты напряжения генератора 1 в дополнительном канале 8 поооговый элемент 10открыт, и блокинг-формирователь 11 неможет организовать отпирающий сигнал тиристорного ключа 3.При увеличении частоты напряжения генератора 1 возрастает длительность импульса напряжени формирователя 5 ( У ) и5увеличивается продолжительность импульсанапряжения формирователя пилообразного напряжения 6 (). Это вызывает Уве 6личение импульса напряжения формирователя прямоугольных импульсов 7 ( 0 ) и возрастание тока в обмотке возбуждения б двигателя 2, что вызывает уменьшение скорости его вращения.При уменьшении частоты напряжения генератора 1 вступает в действие дополнительный канал регулирования 8. Возбужде ние двигателя 2 в этом случае осуществляется через понижающий трансформатор 18 усилителя 13 с помощью управляемого тиристорного ключа 3. При восстановлении частоты генератора 1 тиристорный ключ 3 15 не получает отпирающий сигнал и канал регулирования 8 отключается. Отпирающий сигнал формируется с помощью измерительного трансформатора 16, подключенного на напряжение генератора 1. Питание канала 20 регулирования 8 обеспечивается трансформатором 15, причем одна из его вторичных обмоток подключена на систему стабилизации напряжения 9 канала 8. Измерительным элементом канала 8, реагирующим на сни- М жение частоты генератора 1, является пороговый элемент 10, При уменьшении частоты напряжения генератора 1 ниже уставки срабатывания порогового элемента 10 последний. закрывается и на выходе его ЗО появляется напряжение, При этом на выходе блокинг-формирователя 11 появляется импульс, открывающий тиристорный ключ 3 через усилитель 13. На обмотку возбуждения двигателя 2 поступает импульс от 35 трансформатора 18, пропорциональный уменьшению частоты напряжения генератора 1, Зто вызывает уменьшение тока возбуждения двигателя 2 и увеличивает скорость его вращения. 40 Регулирование частоты напряжения генератора с помощью двух независимых каналов регулирования - основного и дополнительного, работающих в пропорциональном широтно-импульсном режиме, позволяет избежать инерционность системы регулирования частоты синхронного генератора, повысить точность регулирования ибыстродействие устройства. Кроме того,работа устройства в режиме переключениясущественно повышает его надежность иупрощает его обслуживание, настройку иоемонт,фор мула изобретенияУстройство для регулирования частоты синхронного генератора, приводимого во вращение двигателем с блоком статического возбуждения, выполненным, например, в виде тиристорного ключа, содержащее основной канал регулирования, выход которого через усилитель подключен к блоку статического возбуждения,состэяший пз формирователя прямоугольных импульсов на входе, выход которого подключен на вход формирователя пилообразного напряжения с амплитудой, пропорциональной регулируемой части периода, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности путем исключения инерционности и надежности путем осуществления работы в режиме переключения, оно снабжено дополнительным каналом регулирования работающим в режиме переключения с основным каналом, входным с епаратором, вход которого подключается на напряжение генератора, а выход - на входы основного и дополнительного каналов регулирования, причем основной канал регулирования снабжен вторым формирователем прямоугольных импульсов, вход которого подключен на выход формирователя пилообразного напряжения, а выход является выходом основного канала регулирования; дополнительный канал выполнен в виде последовательно соединенных блока статического напряжения, порогового элемента и блокинг-формирователя, выход которого подключен на вход усилителя блока статического возбуждения.555528 э 471/2 Ужгород, ул ипи илиал ППП фПате раж тная Подпис