Двухмашинный агрегат

 

ДВУХМАШИННЫЙ АГРЕГАТ, содержатий две синхронные машины, одни вьшода обмоток статоров которых элек1фически непосредственно соединены между собой, валы роторов машин жестко соединены между собой, обмотки возбуждения машин . сдвинуты одна относительно на зад а няни угол, В1дзоды обмоток возбуждения машин подключены к выходам управляемого преобразователя частоты, силовой вход которого подключен 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 отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения как асинхронного, так. и синхронного ре- . жима работы, в него введены трансфонматорный блок,. два силовых выключателя , управляемые короткозамыкатель и коммутатор с двумя замыкающими и двумя размыкаю1аими контактами , блок переключения оежимов. регулятор синхронного режима, входы которого соответственно соединены с датчиками тока, напряжения и частоты а выход через замь1каюшие контакты управляемого коммутатора соединен с входа 1и управляемого преобразователя частоты, выходы регулятора асин хронного режима через размыкающие контакты управляемого коммутатора соединены с входами управляемого пре (Л образователя частоты, управляющий вход управляемого коммутатора соединен с управляющим входом управляемого короткрзамьпсателя к подключен к выходу блок«1 переключения режимов, вход которого соединен с выходом датчика мощности, другие выводы обмоток статоров машин через . выключатели подключены соотзетст-. эо сд венно к выводам вторичных обмоток трансформаторного блока, перв.ичные обмотки которого снабжены выводами цля подключения к сети, управляемый короткозамыкатёль силовьми выСР |В гдами подключен к электрически непосредственно соединенньо между собой выводам обмоток статоров.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

ОРОМ

РЕСПУБЛИН (19) (И) М511 Н 02 Р 7/42; Н 02 Р 9/14

ОПИСАНИЕ: ИЗОБРЕТЕНИЯ / н АВТорсКоМУ сВидетельстВу l3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3544422/24-07 (22) 26.01. 83 (46) 15.04.84., Вюл. Р 14 (72) Р.С.Цгоев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт злектроэнергетикее (53) 621.313. 333.072. 9 (088-8) (56) 1. Ботвинник М.М., Шакарян Ю.Г. управляемая машина переменного тона, H., Наука, 2969, с.61. °

2. Авторское свидетельство СССР

Э 780102,. кл. Н 02 Р 7/42;

Н 02 P 9/14у 1980. (54) (57) ДВУ)(ИИПИНННЙ АГРЕГАТ, содержащий две синхронные машины, одни вьеводй 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 подключен к выходу источника возбуждения, регулятор асинхронного режима, входы которого соответственно ñîåдинены с выходами датчиков частоты, углового положения ротора и мощности, входы последнего соединены с выходами датчиков тока и напряжения> отличающийся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения как асинхронного, так, и синхронного ре- . жима работы, в него ввеЦены трансформаторный блок, два силовык вы-. ключателя, 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 входа)ии управляемого преобразователя частоты, выходы регулятора асинхронного. режима через размыкающие контакты управляемого коммутатора g соединены с входами. управляемого пре обраэователя частоты, управляющий вход управляемого коммутатора соединен с управляющим входом управ- С ляемого короткозамцкателя и подключен 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 короткозамьжатель силовыми вы,водами подключен к электрически непосредственно соединенным между 00 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 роторов 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 работы, обусловленной требованиями технологического процесса или последствиями аварийной ситуации.

Известен двухмашинный агрегат, содержащий два электродвигателя перв-1О 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 параметров режима 1.13.

Недостатком этого двухмашинного агрегата являются низкие энергетические показатели.

Наиболее 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 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 f2).

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности совмещения известных режимов работы электрических машин переменного тока — синхронного и асинхронного, что является сужением функциональных воз важностей 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 cTcLTopoB KQTopblx электрически непосредственно соединены между собой, валы роторов машин жестко соединены между собой, обмотки возбуждения машин сдвинуты 65

1086538 ка 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- 10 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 блока 13 переключения режимов и соответствующим входом регулятора 11 асинхронного режима. Датчик напряжения 19 подключен входом к первичной обмотке трансформаторного бло- 35 ка 9, а выходом — к соответствующим входам датчика мощности 20 и регулятора 12 синхронного режима. Датчик частоты 19 подключен входом к первичной обмотке трансформаторного блока 9, а выходом — к соответствующим входам регуляторов 11 и 12. Датчик углового положения ротора 21, например установленный на валу двухмашинного агрегата, соединен с вхо.— дом регулятора 11асинхронного 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 циклокон50 верторов 4 и соединены также через замыкающие контакты 23 и 24 с выходом регулятора 12. Блок 13 включает в себя эадатчик 2 5 режима, выходом соединенный с одним входом

55 компаратора 26, другой вход которого образует вход блока 13, выход которого образован выходом компаратора 26 °

Двухмашинный агрегат функционирует60 следующим образом.

Предложенный двухмашинный агрегат является асинхронизированной синхронной машиной, способной работать как в асинхронном, так и в синхронном режимах, при наличии соответствующих управляющих воздействий, вырабатываемых в соответствующих регуляторах 11 и 12, выходы которых переключаются управляемым коммутатором 14 в зависимости от конкретной необходимости, определяемой оператором или автоматически по соотношению активной и реактивной мощности первич;ной обмотки трансформаторного блошка 9, что производится датчиком мощности 20 и компаратором 26., В синхронном режиме силовые выключатели 7 и 8, а также управляемый короткозамыкатель 10, замкнуты, контакты 21 и 22 разомкнуты а контакты 23 и. 24 замкнуты. При этом обмотки статоров первой и второй синхронных машин оказываются включенными параллельно, а на обмотки возбуждения, питаемые от циклоконверторов 4 и 5, подают напряжение одинаковой амплитуды и частоты, так как управление производится с общего выхода регулятора 12. При нулевой частоте напряжения возбуждения Машины работают в классическом синхронном режиме, а при частоте возбуждения, отличной от нуля, машины 1 и 2 работают в обобщенном синхронном режиме. В спи чае аварийной ситуации одна иэ машин может быть отключена выключателем 7 или 8, тогда режим обеспечивается одной иэ машин, что при определенных условиях вполне допустимо, В асинхронном режиме силовые выключатели 7 и 8 замкнуты„ а управляемый короткозамыкатель 10 разомкнут, контакты 21 и 22 замкнуты, а контакты 23 и 24 разомкнуты. Статорные обмотки синхронных машин 1 и 2 оказываются включенными последовательно друг с другом. Напряжение, подаваемое на них через силовые выключатели 7 и 8, зависит от группы соединения вторичных обмоток трансформаторного блока 9, в ! частности может быть ра зностным. управление формируется в зависимости от заданных значений активной и ! реактивной мощности при использовании нормированных напряжений частоты скольжения, снимаемых с выхода датчика углового положения ротора 21.

Переход иэ асинхронного в синхронный режим и наоборот осуществляется в результате переключе ния коммутационHI Ix элементов аналогично описа н ному .

Изобретение позволяет существенно расширить функциональные воэможности работы двухма инного агрегата в качестве электропривода, генератора и компенсатора путем осуществления как синхронного, так и асинхронного режимов работы, что повышает надежность и энергетические показатели двухмашинного агрегата. !

l 086538

Составитель И. Волошинов ск ий

Редактор Л.Повхан Техред С.Мигунова Корректор С.

С .Шекмар

Закаэ 2264/51 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4