Устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления турбои гидрогенераторами продольно-поперечного возбуждения. Целью изобретения является повьшение надежности работы. Устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной (АСМ) 1 содержит преобразователь 3 частоты, подключенный через датчик 7 токов и датчик 15 напряжений к . вторичной цепи АСМ Т. Первичная цепь АСМ 1 через датчики 4 токов и датчики 5 напряжений связана с сетью 2. Выходы датчиков 4 и 5 соединены с первым и вторым входами регулятора 12 реактивной мощности, третий вход которого подключен к задатчику 13 реактивной мощности. Выходы датчиков 7 и 15 соединены с первым и вторым входами формирователей 16 ,и 17 сигналов мощностей вторичной цеп и с ю (Л 00 00 00 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (!9) (11) m1) 4 Н 02 P 5/408

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3968527/24-07 (22) 25.10.85 (46) 07.02.87. Бюл. Р 5 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) И.А. Лабунец, А.П. Лохматов, Ю.Г. Шакарян и Б.Л. Шапиро (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

119 657558, кл. Н 02 P 5/408, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 877765, кл. Н 02 P 5/408, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОНИЗИРОВАННОЙ СИНХРОННОЙ МАШИНОЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использова— но для управления турбо- и гидрогенераторами продольно-поперечного возбуждения. Целью изобретения является повышение надежности работы.

Устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной (АСМ) j: содержит преобразователь 3 частоты, подключенный через датчик

7 токов и датчик 15 напряжений к вторичной цепи АСМ Т. Первичная цепь ACM I через датчики 4 токов и датчики 5 напряжений связана с сетью

2. Выходы датчиков 4 и 5 соединены с первым и вторым входами регулятора 12 реактивной мощности, третий вход которого подключен к задатчику

13 реактивной мощности. Выходы датчиков 7 и 15 соединены с первым и вторым входами формирователей 16,и

17 сигналов мощностей вторичнои цейи

12888

ACM Х соответственно. Выходы формирователей 16 и 17 связаны с входами блока 14 регулирования параметров вторичной цепи АСМ I. Выход блока 14 соединен с первым входом сумматора 10 второй вход которого подключен к выходу регулятора 9 скорости вращения.

К управляющему входу преобразователя

3 подключен выход преобразователя (П) 11 координат. Первый вход П 11 соединен с выходом сумматора 7, второй вход — с выходом регулятора 12, третий вход - с первым входом регу85 лятора 9 и выходом датчика 8 угла и частоты вращения ротора ACN I. Четвертый вход П 11 соединен с вторым входом регулятора 9 и выходом датчика 6 частоты напряжения сети 2. В устройстве благодаря наличию датчика

IS напряжений вторичной цепи ACN 7. и формирователей 16 и 17 обеспечива ется возможность равномерного распределения потерь во вторичной цепи

ACN I. В результатевыравнивается теп, ловой режимротора иисключается перегрузка вторичнойсиловой цепуАСМ Е. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления асинхронизированной синхронной машиной, первичная обмотка которой подключена к сети переменного тока, а вторичная получает питание от регулируемого преобразователя частоты, и может быть .использо вано в электроэнергетике для управления турбо- и гидрогенераторами продольно-поперечного возбуждения, а также в других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности работы машины за счет выравнивания теплового режима ротора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для управления асинхронизлрованной синхронной машиной

1, первичная цепь которой предназначена для подключения к сети 2 переменного тока, содержит управляемый преобразователь 3 частоты, пред.назначенный для подключения к вторичной цепи асинхронизированной синхрон ной машины 1, датчики 4 токов первичной цепи, датчики 5 напряжений 30 первичной цепи, датчик 6 частоты на— пряжения сети 2 переменного тока, датчик 7 токов вторичной цепи, датчик 8 углового положения и частоты вращения Ротора, выход которого сое- 35 динен с первым вхддом регулятора 9 частоты вращения, второй вход которого соединен с выходом датчика 6 частоты напряжения сети 2 переменного тока, а выход — с первым входом сумматора 10.

Выход сумматора 10 соединен с первым входом преобразователя 11 координат, выход которого соединен с входом управляемого преобразователя 3 частоты.

Устройство содержит регулятор 12 реактивной мощности, первый и второй входы которого соединяют соответственно с выходами датчика 4 токов первичной цепи и датчика 5 напряжений первичной цепи, третий вход — с выходом задатчика 13 реактивной мощности, а выход — с вторым входом преобразователя 11 координат. Третий вход преобразователя ll координат соединен с выходом датчика 8 углового положения и частоты вращения ротора, а четвертый вход — с выходом датчика 6 частоты напряжения сети переменного тока.

Устройство содержит блок 14 регулирования параметров вторичной цепи, выход которого соединен с вторым входом сумматора 10.

В устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной введены датчик 15 напряжений вторичной цепи и два формирователя 16 и

17 сигналов мощности вторичной цепи, первые входы которых соединены с соответствующими выходами датчика

15 напряжений вторичной цепи, вторые

1288885 входы — с соответствующими выходами датчика 7 токов вторичной цепи, а выходы соединены соответственно с первым и вторым входами блока 14 регулирования параметров. вторичной цепи.

Устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной работает следующим образом.

Сигнал регулирования реактивной мощности формируется в регуляторе

12 на постоянном токе путем сравнения выходного сигнала задатчика 13 реактивной мощности и сигнала обратной связи по реактивной мощности.

Выходной сигнал регулятора 9 частоты вращения формируется в виде суммы сигналов, припорциональных сигналу рассогласования по углу и сигналу скольжения, поступающих соответственно с датчика 8 углового положения и частоты вращения и датчика 6 частоты напряжения сети. Сигнал регулятора 9 частоты вращения после сложения в сумматоре 10 с выходным сигналом блока 14 регулирования параметров вторичной цепи поступает совместно с сигналом регулятора 12 реактивной мощности в преобразователь 11 координат, в котором производится преобразование входных сигналов, сформированных на постоянном токе в синхронной системе координат, в роторную систему координат с использованием сигналов гармонических функций угла между указанными системами координат в соответствии с выраже— нием

=U ° е =(U +jU )(cosf+ (1 d) (y x) 1(и и )6

1 1 fx

+j sin3) где Я вЂ” Юо = И5 — частота скольжения;

8 — угловое положение ротора в синхронной системе координат; ((„, синхронные проекции U U (1 — curf э нал напряжения возбуждения в роторной системе координат.

Выходной сигнал преобразователя

11- координат поступает на управляющие входы преобразователя 3 частоты.

Формирователи 16 и 17 сигналов мощностей вторичной цепи формируют на выходе сигналы, пропорциональные произведениям соответствующих сигналов датчиков 15 и 7 напряжений и токов вторичной цепи.

Блок 14 регулирования параметров вторичной цепи формирует сигнал, соответствующий интегралу рассогласования значений, прогорциональных мощностям вторичной цепи, который складывается в сумматоре 10 с сигналом

5 регулятора 9 частоты вращения. Изме- нение выходного сигнала блока 14 регулирования параметров вторичной цепи и суммарного сигнала канала регулирования скорости вращения продолжается до момента установления заданного соотношения мощностей вторичной цепи машины.

При этом формируемая функция регулирования (в синхронных осях g,x ) имеет следующий вид: и =-К . b U — - (ц-ц, ) -и, (Ir, l )

К

И, =К n P -К S-К 5-3 — К" (P -Р )I

У Р з В Р а Ю 1>

20 .где К,К@, K-р,,Кз, Kg — коэффициенты регулирования по соответствующим параметрам; 1/р — оператор интегрирования; о, Q о — установки по углу и о по реактивной мощности; По, — функция ограничения перегрузки по токам статора и ротора; д Р,h V — отклонения активной мощности и напряжения от длительно установившегося значения;

Q, S, g — текущие значения реактив30 ной мощности, скольжения и угла;

Р,, Pf — мощности фаз d., q вторичной цепи; К - коэффициент регулирования распределения загрузки по мощности вторичных обмоток.

35 Требуемое соотношение мощностей фаз вторичной цепи учитывается тем, .что в блоке 14 сигналы мощностей фаз вторичной цепи сравниваются между собой с различными коэффициента40 ми пропорциональности, причем соотношение коэффициентов должно быть обратно пропорционально требуемому соотношению мощностей. Так, например, если требуется равномерное рас45 пределение мощностей по фаза1ч вторичной цепи, коэффициенты пропорциональности для сигналов мощностей фаз должны быть одинаковы. При использовании "слабой поперечной. обмотки

50 коэффициент пропорциональности для основной обмотки должен быть равен нулю для того, чтобы канал регулирования мощностей отрабатывал нулевое значение мощности "слабой" попереч55 ной обмотки в установившемся режиме.

Формирователи 16 и 17 сигналов мощности вторичной цепи представляют собой блоки перемножения, в которых осуществляется перемножение соответ1288885 машины.

Устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной, первичная цепь которой предназначена для подключения к сети переменного тока, содержащее управляемый преобразователь частоты, предназначенный для подключения к вторичной цепи асинхронизированной синхронной

Составитель A. Жилин

Техред И. Верес

Редактор А. Козориз

Корректор Г. Решетник

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7821/57

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ствующих сигналов датчиков токов и напряжений вторичной цепи.

Блок 14 регулирования параметров вторичной цепи может быть выполнен на основе интегросумматора, на входы которого подаются сигналы фазных мощностей вторичной цепи от формирователей 16 и 1?, причем один из сигналов должен быть инвертирован.

Козффициенты пропорциональности по 10 входам устанавливаются в соответствии с требуемым распределением вторичных мощностей по фазам, как указано выше. Выходной сигнал интегросумматора пропорционален временно- 15 му интегралу рассогласования мощностей и является выходным сигналом регулирования блока 14, 20

Таким образом, введение в устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной датчика напряжений вторичной цепи и двух формирователей сигналов мощностей вторичной цепи обеспечивает возможность равномерного распределения потерь во вторичной цепи, благодаря чему в сравнении с известным устройством выравнивается тепловой режим ротора, исключается перегрузка вторичных силовых цепей в установившемся режиме и повышается надежность работы

35 формулаизабретения машины, датчики токов и напряжений первичной цепи, датчик частоты напряжения сети переменного тока, датчик токов вторичной цепи, датчик

I углового положения и частоты вращения ротора, выход которого соединен с первым входом регулятора частоты вращения, второй вход которого соединен с выходом датчика частоты напряжения сети переменного тока, а выход — с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом преобразователя координат, выход которого соед.нен с входом управляемого преобразователя частоты, регулятор реактивной мощности, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами датчиков токов и напряжений первичной цепи, третий вход — с выходом задатчика реактивной мощности, а выход — с вторым входом преобразователя координат, третий вход которого соединен с выходом датчика углового положения и частоты вращения ротора, а четвертый вход — с выходом датчика частоты напряжения сети переменного тока, блок регулирования параметров вторичной .цепи, выход которого соединен с вторым входом сумматора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы машины за счет выравнивания теплового режима ротора, введены датчик напряжений вторичной цепи и два формирователя

1 сигналов мощностей вторичной цепи, первые входы которых соединены с соответствующими выходами датчика напряжений вторичной цепи, вторые входы — с соответствующими выходами датчика токов вторичной цепи, а выходы соединены соответственно с первым и вторым входами блока регулирования параметров вторичной цепи.