Регулятор частоты энергетических объектов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ц 568999

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.02.76 (21) 2317541/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 01.09.77 (51) М. Кл.- Н 02Р 9/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621 316 727 (088.8) м. т

> и открытии

1 (.. с., О. И. Башкин, Е. И, Родионов, В. В. Семенов, Э. Ф. Степура и В, H. Федоров ( (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

1+Р т (К+ ) +T„b -г

b„) 15

Х + р-7„т„

q р т„т„1 Ь„л-+- 1 р

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности, к регуляторам частоты синхронных генераторов с воздействием на первичный двигатель.

Известны пропорционально-интегральные (ПИ) и пропорционально-интегрально-дифференциальные (ПИД) регуляторы частоты различных структур (1).

В этих регулягорах функцию исполнительного элемента и одновременно астатического звена (интегратора) выполняет гидравлический сервомотор. Это снижает точность регулятора из-за мертвой зоны сервомотора и усложняет структуру.

Наиболее близким к настоящему изобретению является регулятор, состоящий из измерительного преобразователя частоты, сумматора, пропорционального звена, интегратора, дифференцирующего звена, второго сумматора и блока статиз»а (2).

Выход пропорционального звена включен на первый вход второго сумматора; выход интегратора соединен со вторым входом второго сумматора; выход измерительного преобразователя частоты соединен с первым входом первого сумматора; выход второго сумматора соединен с выходом регулятора и, через блок статизма, — co вторым входом первого сумматора; выход первого сумматора соединен со входами пропорционального звена, интегратора и дифференцирующего звена, причем выход последнего соединен с третьим входом второго сумматора.

Звенья регулятора имеют такие передаточные функции: пропорциональное звено — К, 1 интегратор дифферсицирующее рт„

1+рай звсно —— олок статизма — b».

1+ рт„Ь„

Передаточая функция регулятора в целом:

1+р(т„к - т,,б„)+ у

>20 се можно представить в таком виде:

1 (1+рА).(1 — рС) (1) (1+ pB) (1 - pD)

Параметры b», Л, В, С, D полностью опрс25 деляют статичсскис и динамические свойства регулятора и задаются в каждом конкрстном случае в зависимости от параметров обьекта и требований со стороны эн.".ргосистсмы.

Для получения требуемых значсний пара30 метров Л, В, С, D подбирается соответству1о568999

3 щее сочетание уставок (настроек) К 7, Т и б„звеньев регулятора.

Недостаток такого регулятора состоит в том, что уставки звеньев не эквивалентны его результирующим динамическим параметрам

А, В, С, D и для получения требуемых значений последних необходимым сложные и трудоемкие расчеты, что усложняет эксплуатацию регулятора и затрудняет изменение его настройки.

Цель изобретения состоит в упрощении настройки и эксплуатации регулятора путем такого видоизменения его структуры, чтобы уставки отдельных звеньев регулятора были бы максимально простым образом связаны с его результирующими динамическими параметрами.

Это достигается в регуляторе частоты энергетических объектов, содержащем измерительный преобразователь частоты, пропорциональное звено, интегратор, сумматор, блок статизма, причем выход пропорционального звена включен на первый вход сумматора, а выход генератора — на второй вход сумматора, тем, что регулятор снабжен вторым пропорциональным звеном и вторым интегратором, причем выход измерительного преооразователя частоты включен на первый вход первого пропорционального звена, выход интегратора через блок статизма включен на второй вход первого пропорционального звена, выход которого соединен со входом первого интегратора, выход сумматора соединен с первым входом второго пропорционального звена и через первый вход второго интегратора — со вторым входом второго пропорционального звена, выход которого соединен со входом второго интегратора и является выходом регулятора.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого регулятора.

Выход измерительного преобразователя частоты 1 связан со входом первого пропорционального звена 2, ко второму входу которого подключен блок статизма 3, вход которого соединен с выходом первого интегратора 4.

Этот же выход интегратора включен на вход сумматора 5, на второй вход которого включен выход первого пропорционального звена

2. Выход сумматора 5 соединен со входами второго интегратора 6 и второго пропорционального звена 7, Ко входу второго пропорционального звена 7 подключен также выход второго интегратора 6, со вторым входом которого связан выход регулятора и второго пропорционального звена 7.

Звенья регулятора имеют так же передаточные функции: первое пропорциональное

1 вено — —, блок статизма — Ь, первый

t

1 интегратор — —; второй интегратор

1 рт„

1, второе пропорциональное звено—

Р п b„

Передаточная функция всего регулятора предлагаемой структуры: (1 + рт,) (1 + рт„) бр bg 1

1+ Рт — (1+ pT„b„)

Сопоставляя эту передаточную функцию задаваемой (1), легко видеть, что регулятор предлагаемой структуры черезвычайно просто настроить, если задан статизм b и динамические параметры А, В, С и D, поскольку последние связаны простыми соотношениями с уставками звеньев регулятора:

T — А, 7; = С, b, bP —, b

) 5

30

Следсвательно выбор уставок регулятора по задаваемым динамическим параметрам не требует трудоемких расчетов, а передаточная функция регулятора имеет простую частотную интерпретацию. Это упрощает эксплуатацию, ускоряет- процесс настройки регулятора и уменьшает вероятность появления ошибок.

Формула изобретения

Регулятор частоты энергетических объектов, содержащий измерительный преобразователь частоты, пропорциональное звено, интегратор, сумматор, блок статизма, причем выход пропорционального звена включен на первый вход сумматора, а выход интегратора — на второй вход сумматора, о т л и ч а ющий ся тем, что, с целью упрощения настройки и эксплуатации, он снабжен вторым пропорциональным звеном и вторым интегратором, причем выход измерительного преобразователя частоты включен на первый вход первого пропорционального звена, выход первого интегратора через блок статизма включен на второй вход первого пропорционального звена, выход которого соединен со входом первого интегратора, выход сумматора соединен с первым входом второго пропорционального звена и через первый вход второго интегратора — со вторым входом того же пропорционального звена, выход которого соединен со входом второго интегратора и является выходом регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. P. М. Энштейн и др. Система регулирования гидроагрегатов с групповым регулятором скорости, «Энергия», М., 1968 ã., стр. 2.

568990

Составитель К. Фотина

Редактор Н. Каменская

Техред М. Семенов

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1890j6 Изд, № 694 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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