Способ синхронизации возбужденной синхронной машины

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) д 11 Н 02 1 3/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПЬ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ВСГСОЩ3 ц q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " -,, -",, ;,,. „ ц

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 щфрц (21) 3606779/24-07 (22) 20.06.83 (46) 30.09.84. Бюл. ¹- 36 (72) Л.Б. Рутковский (71) Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им. С.Я.Жука (53) 621.316. 729(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 598179, кл. Н 02 J 3/42, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3959898/07, кл. Н 02 J 3/42

1981. (54) (58) СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ ВОЗБУЩЦЕННОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ при ее развороте от нулевой частоты вращения путем фиксации действительного скольжения, сравнения его с заданным и после разворота синхронной машины и достижения ею заданного значения скольжения уменьшения с максимальной скоростью пускового расхода энергоносителя двигателя синхронной машины до величины расхода холостого хода, отличающийся тем, что, с целью упрощения, дополнительно контролируют ускорение синхронной машины, сравнивают величину, пропорциональную ускорению во второй степени, с разностью действительного и заданного скольжения, уменьшают с максимальной скоростью пусковой расход энергоносителя двигателя в период времени от момента совпадения величины, пропорциональной ускорению во второй степени, и разности действительного и заданного скольжения до момента времени уменьшения ускорения синхронной машины до значения, близкого к нулевому, после чего осуществляют изменение частоты вращения синхронной машины по отклонению действиФ тельного скольжения от заданного зна.:чения. Мий

leak

Миб

1116495

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при синхронизации возбужденных синхронных машин.

Известен способ синхронизации син- 5 хронных машин путем сравнения абсолютного значения действительного скольжения

1 с заданным значением и, в зависимости от величины и знака полученной разности, воздействия на изменение частоты вращейия, причем заданное значение скольжения выбирают больипую зоны нечувствительности регулятора скорости и меньшим половины допустимого значения скольжения по условию успешной синхронизации (1g.

Основным недостатком данного способа является то, что изменение частоты вращения при развороте синхронной машины происходит с перерегули- 20 рованием, при этом происходит значительное отклонение действительного скольжения от заданного и существенное увеличение времени синхронизации за счет подачи на двигатель при раэво- 25 роте синхронной машине пускового расхо да энергоносителя, избыточного в сравнении с холостым ходом, и низкой скоростью его изменения.

Наиболее близким к предлагаемому является способ синхронизации синхронной машины при ее развороте от нулевой частоты врашения путем фиксации действительного скольжения, сравне- ния его с заданным и, после разворотаЗ5 синхронной машины и достижения ею заданного значения скольжения, уменьшения с максимальной скоростью пускового расхода энергоносителя двигателя синхронной машины до величины расхода холостого хода. При этом значение заданного скольжения определяется суммой значения скольжения, большего зоны нечувствительности регуля-тора скорости и меньшего половины допустимого по условиям успешной синхронизации, и значения приращения скольжения эа время изменения с максимальной скоростью расхода энергоносителя от пускового значения до расхода холостого хода (2 ).

Основным недостатком данного способа является то, что для достижения максимального сокращения времени синхронизации при изменении параметров энергоносителя, например давления, температуры и др., возникает необходимость перед разворотом синхронной машины определять приращение скольжения эа время изменения с максимальной скоростью расхода энергоносителя от пускового значения до расхода холостого хода, так как от характеристик энергоносителя зависят расход холостого хода н скорость разворота синхронной машины при постоянном пусковом расходе, что приводит к повышению затрат при реализации способа.

Целью изобретения является упрощение способа путем исключения затрат на экспериментальное либо расчетное определение приращения скольжения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу синхронизации возбужденной синхронной машины при ее развороте от нулевой частоты вращения путем фиксации действительного скольжения, сравнения его с заданным и после разворота синхронной машины и достижения ею заданного значения скольжения уменьшения с максимальной скоростью пускового расхода энергоносителя двигателя синхронной машины до величины расхода холостого хода, дополнительно контролируют ускорение синхронной машины, сравнивают величину, пропорциональную ускорению во второй степени, с. разностью действительного и заданного скольжения, уменьшают с максимальной скоростью пусковой расход энергоносителя двигателя в период времени от момента совпадения величины, пропорциональной ускорению во второй степени, и разности действительного и заданного скольжения до момента времени уменьшения ускорения синхронной машины до значения, близкого к нулевому, после чего осуществляют изменение,частоты вращения синхронной машины по отклонению действительного скольжения от,.заданного значения.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что для трогания и разгона синхронной машины до заданного скольжения относительно электрической системы устанавливается пусковой расход с помощью органа, управляющего расходом энергоносителя, вводимого в двигатель синхронной машины.

Разность пускового расхода и расхода холостого хода при частоте вращения, близкой к частоте электрической системы, создает избыточный момент, обеспез 11164 чивающий трогание и разгон синхронной машины.

Ускорение при разгоне синхронной машины определяется из равенства величине, пропорциональной ускорению во второй степени, т.е. выполняется условие, полученное решением (3): где и — частота вращения синхронной машины;

М„,М„„ — пусковой момент вращения 1О и момент вращения холостого хода;

Т. — инерционная постоянная син3 хронной машины.

При достижении частоты вращения, близкой к частоте электрической системы, закрывают орган, управляющий расходом энергоносителя, изменяя с максимальной cKopocTbJo èçáûòî÷íûé момент вращения синхронной машины. В случае, 2О пропорционального во времени изменения момента вращения ускорение синхронной машины определяется из равенства

3 и хх /; Мд=М +ВФ, (2). где Я вЂ” момент вращения при движе3 нии на закрытие органа, управляющего расходом энергоносиЗО теля;

 — максимальная скорость изменения во времени момента вращения синхронной машины.

Уменьшение момента вращения до значения холостого хода и соответственно установление расхода холостого хода приводят к уменьшению ускорения синхронной машины до нуля.

Изменение частоты вращения син- 4О хронной машины в период закрытия органа, управляющего расходом энергоносителя, определяется из равенства, полученного при использовании (2):

45 где t — продолжительность закрытия 5О

3 органа, управляющего расходом энергоносителя.

В соответствии с предлагаемым способом орган, управляющий расходом энергоносителя, начинают закрывать с мак-55 симальной скоростью в момент времени, когда разность действительного и заданного значений скольжения равна

12

5о з 5 ЪВ (y1 где 5,S — действительное и задан0 3 ное значения скольжения синхронной машины относительно электрической системы; м — ускорение синхронной машины в момент начала за" крытия органа, управляющего расходом энергоносителя .

Закрытие органа, управляющего расходом энергоносителя, прекращают в момент времени уменьшения до нуля ускорения синхронной машины, после чего осуществляют изменение частоты вращения по отклонению действительного скольжения от заданного значения.

Выполнение условия (4) не зависит от расхода и параметров энергоносителя, а контроль выполнения этого условия исключает затраты на экспериментальное либо расчетное определения ьы при изменении параметров энергоносителя.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит датчик 1 скольжения, датчик 2 ускорения синхронной машины, элемент 3 возведения во вторую тепень, сумматор 4, нуль-органы 5 и 6, элемент 7 памяти и устройство 8, действующее на закрытие органа, управляющего расходом энергоносителя, вводимого в двигатель синхронной машины.

На третий вход сумматора подается величина заданного скольжения. При выполнении условия (4) на выходе сумматора 4 имеется нулевое значение, нуль-орган 5 выдает сигнал через элемент 7 памяти на устройство 8, закры " вающее орган, управляющий расходом энергоносителя.

При ускорении синхронной машины, равном нулю, закрытие органа, управляющего расходом энергоносителя, прекращается действием нуль-органа 6 на элемент 7 памяти.

1116495

Составитель К. Фотина

Редактор M. Циткина Техред М.Надь Корректор И. Шароши

Заказ 6941/42 Тираж 613 Подписное

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

Далее устройство вшводится из работы, и управление частотой вращения синхронной машины осуществляется по отклонению действительного скольжения от заданного с помощью другого специального устройства.

Устройство может быть выполнено на базе серийно выпускаемых промышленностью элементов, в том числе на интегральных микросхемах и полупровод10 никовых- элементах.

Предложенное техническое решение существенно упрощает реализацию способа синхронизации возбужденной синхронной машины эа счет исключения трудозатрат на экспериментальное или расчетное определение приращения скольжения синхронной машины в условиях изменения параметров энергоносителя, что при использовании изобретения позволит повысить надежность и качество синхронизации синхронной машины.