Устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ синхронного ГЕНЕРАТОРА , содержащее измеритель разности частот и интегратор, отличающееся тек, что, с целью сокращения времени синхронизации и увеличения точности вк.ючения при большом разбросе времени срабатывания выклю-т чателей, в него введены дифференцирующий блок, измеритель разности фаз; суммирующий усилитель, воздействующий на изменеиие подачи энергоносителя в первичный двигатель генератора , и логический блок,фиксирующий попадание текущей разности частот и разности фаз в зону включения, причем выход измерителя разности частот соединен с входом дифференцирующего блока, выход измерителя разности фаз соединен с входом интегратора , вход суммирующего усилителя соединен с выходами измерителя разности частот, дифференцирующего блока , измерителя разности фаз и интегратора , другие выходы измерителей разности частот и разности фаз подсоединены к входу логического блока«
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (1И
М59 Н 02 J. .42
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3393693/24-07 (22) 31.12.81 (46)15.04,83. Вюл. В 14 (72)Е. В. Лавриченко и В. Г. Кузнецов (71)Новосибирский электротехнический институт (53)621 ° 316.729(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР
В 455424, кл. H 02 Х 3/42, 1971, 2. Авторское свидетельство СССР .и 551757, кл Н 02 3 3/42, 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащее измеритель разности частот и интегратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сокращения времени синхронизации и увеличения точности. включения при большом разбросе времени срабатывания выключателей, в него введены дифференцирующий блок, измеритель разности фаз; суммирующий усилитель, воздействующий на изменение подачи энергоносителя в первичный двигатель генератора, и логический блок, фиксирую щий попадание текущей раэиост» частот и разности .фаз в зону включения, причем выход измерителя разности частот соединен с входом дифференцирующего блока, выход измернтеля разности фаэ соединен с входом интегратора, вход суммирующего усилителя соединен с выходами измерителя разности частот, дифференцирующего блока, измерителя разности фаэ и интегратора, другие выходы измерителей I раэностй частот и разности фаз подсоединены к входу логического блока.
1012389
40
50
Изобретение относится к устройствам для автоматической синхронизации генераторов переменного тока, в частности генераторов, имеющих в качестве привода маршевые двигатели автомобилей, Известно устройство для автоматической синхронизации, используемое в генераторах переменного тока, содержащее преобразователь построения линии. включения, вход которого подключен к выходу .преобразователя разности частот, функциональный преобразователь разности частот в соответствующую ей разность фаз (по граничной траектории разность частот— разность фаз), вход которого подключен к выходу преобразователя разности частот, и логический блок, фиксирующий попадание текущей разности фаз в зону включения,-входы которого подключены к выходу преобраэователя разности частот и к выходу преоб35 разователя построения линии включения, а также к выходу преобразователя разности фаэ, а выход подключен на вход блока включения выключателя генератора Р 13 .
Однако данное устройство не позволяет осуществить процесс синхронизации за минимально возможное время в условиях малых допустимых разностей частот синхронизируемых напряжений.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные измеритель раз-! ности частот, интегратор и блок периодиэации угла включения, а также выпрямители и суммирующие релейные усилители, один из которых воздействует на изменение подачи энергоносителя в первичный двигатель генератора, а другой на выключатель генератора, Входы первого суммирующего релейного усилителя подсоединены к выходам измерителя разности частот и блока периодизации угла включения, а входы второго суммирующего релейного усилителя подключены через выпрямители к другим выходам иэмеритЕля разности частот и блока периодиэации угла включения (2). !
Однако это устройство может затянуть процесс синхронизации и привести к качаниям при неточном расчете коэффициентов на входе суммирующего релейного усилителя, управляющего подачей энергоносителя, а большой разброс во времени срабатываниФ выключателей может существенно снизить точность включения, что при слабых связях между двигателем и генератором является опасным, Цель изобретения — сокращение времени синхронизации и увеличение точноА5 сти включения при большом разбросе времени срабатывания выключателей, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора, содержащее измеритель разности частот и интегратор, введены измеритель разности фаэ, дифференцирующий блок, суммирующий усилитель, воздействующий на изменение подачи энергоносителя в первичный,двигатель генератора, и логический блок, фиксирующий попадание текущей разности частот и разности фаэ в зону включения и выдающий сигнал на включение выключателя, причем выход измерителя разности частот соединен с входом дифференцирующего блока, выход измерителя разности фаз соединен с входом интегратора, вход суммирующего усилителя соединен с выходами измерителя разности частот, дифференцирующего блока, измерителя разности фаз и интегратора, другие выходы измерителей разности частот и разности фаз подсоединены к входу логического блока.
На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 зона включения в координатах разность частот — разность фаз и фаэовая траектория, на фиг. 3 — схема логического блока, на фиг, 4 - временные диаграммы, поясняющие работу логического блока.
Устройство (фиг, 1) содержит измеритель 1 разности частот, дифференцирующий блок 2, измеритель 3 разности фаз, интегратор 4, суммирующий усилитель 5 и логический блок б.
Устройство работает следункцнм образом, На вход измерителя 1 разности частот и измерителя 3 разности фаэ подается напряжение сети и генератора, Выходной сигнал измерителя 1, пропорциональный разности частот, поступает на дифференцирующий блок 2, позволяющий получить производную разности частот, Выходной сигнал измерителя 3 пропорциональный разности фаз и имеющий периодизацию от -180 до
+180, поступает на вход интегратора
4. С выходов измерителей 1 и 3, дифференцирующего блока 2 и интегратора
4 сигналы с соответствующими коэффициентами поступают на вход суьмирующего усилителя 5, с выхода которого идет сигнал на изменение подачи энергоносителя: в первичный двигатель генератора, Закон управления имеет вид
u=--к„уды-к д- д-к 4, где hT, dÃ вЂ” разность частот и разность фаэ синхронизируемых напряжений, Введение производной по разности частот позволяет получить более бы1012389
Фиг.2 стрый и устойчивый процесс в дина,мике при подгонке частоты и Фазы и стабилизацию этих параметров в заданной области, Следовательно, за время включения выключателя разность частот и разность фаэ останутся в допу- . 5 стимой области, что существенно повышает точность включения. Введение интеграла по разности Фаз позволяет устранить статиэм по cf и добиться сведения К в ноль, !О
На фиг, 2 изображена фазовая траектория процесса подгонки $ 4 и Ф в ноль, Сигналы с выходов измерителей 1 и 3 одновременно поступают на вход
-логического блока 6 °
Логический блок б конструктивно может быть выполнен из следующии стандартных функциональных элементов: четырех устройств сравнения (УС)
7-10, двух логических схем И (И) 11 и 12 и фильтра низких частот (ФНЧ)
13. Кроме того, в состав блока входят источники опорных .напряжений
+E i(Е ) +E
Логический блок предназначен для подачи сигнала на включение выключателя при попадании разности частот и разности фаэ в зону включения. << - енл i 30
td d;„„ - вкР + ькл ( -двкл- d +оЪл (2) 35 Зону включения можнб сделать достаточно малой, это увеличит точность включения.и практически не отразится на времени подгонки разности частот и разности фаэ, Выполнение неравенства (1) фиксируется в логическом блоке при помощи УС 7, УС 8 и И 12; выполнение неравенства (.2 ) - при помощи УС 9, УС 10 и И 11; одновременное выполнение неравенств (1) и. (2) — при помощи УС 7 — УС 10 и И 11 И 12, На.входы устройств сравнения поступают сигналы: +Е,, пропорциональный + сАйк,, Ц, пропорциональный b f -Р, пропорциональный -ЫВ +Е, пропорциональный +Д8, щ, пропорцйовальный Д ; -Е, пропорциональ 6Кл На выходах устройств сравнения, начиная с УС 7, формируются сигналы логической "1" при-выполнении. Условий U q E« -E "0" при невыполнении этих условий, Объединение сигналов с выходов УС 7 — УС 10 по схеме логического И дает возможность зафиксировать одновременное выполнение неравенств (1) и (2) путем появления на выходе И 12 сигнала логической "1", ФНЧ 13 предназначен для того, что-. бы исключить ложное срабатывание устройства в моменты времени, когда разность фаз равна 4180 (моменты перио-дизации) ° Таким образом, предлагаемое устройство позволяет ускорить процесс синхроииэаЦии, особенно при малой разности частот, увеличить точность синхронизации при большом разбросе времени срабатывания выключателей. 1012389 Uaf Фкл Составитель К. Фотина Техред M. Гергель вдактор М. Петрова Корректор Г. Огар Заказ 2784/67 Подписное +p) 0 -t) Й le Жа Тираж 615 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
