Устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронной машины

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11).5 87 89 Э (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 29.08.74(21) 2056813/24-07 (23) Приоритет - (32) 30 08 73 (31) 3 929 1 0 (33) США (43) Опубликовано 05.01.78.Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 15.01.78 (51) М. Кл.

Н 02 P 9/14

Государственный камнтет

Совета Министров СССР аа делам изобретений и открытий (53) УДК621.316. .722:621.313. . 322 088. 8 (72) Авторы изобретения

Иностранец

Чеслав Рачковски (США ) Иностранная фирма

"Вестингхауз Электрик Корпорейшн (США) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к системам автоматического регулирования возбуждения синхронных машин.

Известно устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронной маши5 ны, содержащее источник возбуждения, выполненный в виде вращающегося возбудителя. регулятор напряжения, выход которого по ключен ко входу возбудителя, источник эталонного сигнала, подключенный к входному сумматору, ко второму входу которого подклю- 10 чен элемент обратной связи по режимным параметрам, элемент гибкой обратной связи с колец ротора и выходной сумматор.

Входными сигналами для элемента обратной связи по режимным параметрам могут быть отклонение частоты, мощности тока якоря или скорости ротора (1). С помощью различного сочетания фазоотстающих и фазоопережаюших звеньев эти сигналы соответствующим образом формируются и способствуют улучшению демпфирования колебаний в послеаварийном режиме и незначительно способствуют увеличению предела статической устойчивости.

С целью увеличения пределов статической и динамической устойчивости устройство для автоматического регулирования возбуждени,i синхронной машины, содержащее источник возбуждения, выполненный в виде врагцаюшегося возбудителя, регулятор напряжения, выход которого подключен ко входу возбуждения. источник эталонного сигнала, подключенный и входному сумматору, ко второму входу которого подключен элемент обратной связи по режимным параметрам, элемент гибкой обратной связи с колец ротора и выходной сумматор. снабжено корректирующим элементом, включенным между входным и выходHbtM сумматоро» и содержащим три сумматора, два интегратора и четыре усилителя, причем один из входов первого сумматора корректирующего элемента соединен с выходом входного сумматора, второй из входов первого сумматора — с выходом корректирующего элемента, а выход первогo сумматора корректирующего элемента соедин(-.,". входом перво о интегратора, выход которого подключ II к одному из входов второго сумматора корректирующего элемента, а к другому входу второго сумматора корректирующего элем нта подключен выпход первого усилителя, вход которого соединен с выходом входного сумматора, выход второго сумматора корректирующего элемента соединен с входом второго интегратора, выход которого подключсн к одному из входов третьего сумматора корректирующего элемента, ко второму в ду третье587893

20

25 зо

4О

50

55 го сумматора корректирующего элемента подключен выход второго усилителя, вход которого соединен с выходом входного сумматора, один выход третьего сумматора корректирующего элемента соединен с входом третьего усилителя, выход которого подключен к третьему входу второго сумматора корректирующего элем ента, а второй выход третьего сумматора корректирующего элемента соединен с входом четвертого усилителя, выход которого подключен к одному из входов выходного сумматора.

При этом усилители выполнены с регулируемым коэффициентом усиления; выход элемента гибкой обратной связи с колец ротора подключен к одному из входов выходного сумматора устройства или к входу первого сумматора корректирующего элемента. Кроме того, в качестве интеграторов использованы инерционные схемы временной задержки.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — структурная схема корректирующего элемента.

Устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронной машины содержит источник 1 эталонного сигнала, подключенный к входному сумматору 2, корректирующий элемент 3. Выход выходного сумматора 4 соединен с регулятором 5 напряжения, воздействующим на возбудитель 6 синхронного генератора 7. Кроме того, устройство содержит элемент 8 гибкой обратной связи с колец ротора, элемент 9 обратной связи по режимным параметрам, обратную связь 10 по напряжению генератора и переключатель 11, включенный параллельно элементу 3.

Корректирующий элемент содержит сумматор 12, соединенный с интегратором 13, выход которого подключен к сумматору 14; интегратор 15, соединенный с выходом сумматора 14, сумматор 16, связанный с интегратором 15; усилитель 17, подключенный к входу сумматора 14; усилитель 18, подключенный к входу сумматора 16, и усилитель 19, включенный с выхода сумматора 16 на вход сумматора 14.

Усилитель 20 включен на выходе корректирующего элемента. Обратная связь 21 введена с выхода корректирующего элемента на вход сумматора 12.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 эталонного сигнала создает эталонное напряжение, которое сравнивается во входном сумматоре 2 с выходным напряжением синхронной м ашины, поступающим на сумматор 2 через обратную связь 10. К сумматору 2 поступает сигнал обратной связи через элемент 9, причем применение сигнала обратной связи по режимному параметру является выборочным и в качестве этого сигнала могут быть использованы частота, мощность, скорость и т. д. Выходной сигнал из сумматора 2 поступает на корректирующий элемент 3, который при желании можно исключить из схемы при помощи переключателя 11.

Выходной сигнал с выхода корректирующего элемента 3 поступает на выходной сумматор 4, с выхода которого сигнал поступает через регулятор 5 напряжения на возбудитель 6 и далее на обмотку возбуждения синхронного генератора 7. На вход сумматора 4 поступает сигнал с зажимов возбудителя 6 через элемент 8 гибкой обратной связи.

Корректирующий элемент работает следующи м образом (фиг. 2) .

Входной E и выходной Ер сигналы корректирующего элемента 3 поступают на сумматор 12, который сравнивает эти сигналы и выдает сигнал на интегратор 13. Выходной сигнал с этого интегратора поступает вместе с сигналом Е усиленным усилителем 17, на вход сумматора 14 корректирующего элемента.

Сигнал с выхода сумматора 14 подается на интегратор 15, с выхода которого сигнал поступает вместе с сигналом El, усиленным усилителем 18, на вход сумматора 16. Сигнал с выхода сумматора 16 поступает на вход усилителя 20, на выходе которого формируется выходной сигнал Е z корректирующего элемента.

Передаточная функция корректирующего элемента 3 при условии Т=10С может быть представлена в следующем виде:

E a +la,z v,„)s+ (< I<г 0,1 к ) 45 + (o,2+ Кз)S+ (1<4- О, Кз)

Посредством соответствующей регулировки коэффициентов К К Кз и К4 обеспечивается настройка корректирующего элемента. Настройка может осуществляться как вручную, так и автоматически.

В предлагаемом устройстве корректирующий элемент включен между входным 2 и выходным 4 сумматорами. Однако корректирующий элемент можно включить в обратную связь 10, в элемент 9 обратной связи, а также можно использовать два корректирующих элемента в элементе 9 обратной связи и между сумматорами 2 и 4. При этом передаточные функции корректирующих элементов изменяются и требуется соответственно новая аппаратная их реализация.

1lpH использовании устройства с корректирующим элементом существенно повышается предел динамической устойчивости, улучшаются демпфирующие свойства системы регулирования при работе с большими углами передачи.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронной машийы, содержащее источник возбуждения, выполненный в виде вращаюшегося возбудителя, регулятор напряжения, выход которого подключен ко входу возбудителя, источник эталонного сигнала, подключенный к входному сумматору, ко второму входу которого подключен элемент обратной связи по режимным параметрам, элемент гибкой обратной связи с колец ротора и выходной сумматор, отличающееся тем, что, с целью увеличения пределов статической и динамической устойчивости, оно снабжено корректирующим элементом, включенным между входным и выходным сумматорами, корректирующий элемент содержит три сумм атора, 587893 два интегратора и четыре усилителя, причем однй из входов первого сумматора корректирующего элемента соединен с выходом входного сумматора, второй из входов первого сумматора — с выходом корректирующего элемента, а выход первого сумматора корректирующего элемента соединен с входом первого интегратора, выход которого подключен к одному из входов второго сумматора корректирующего элемента, а к другому входу второго сумматора корректирующего элемента подключен выход 10 первого усилителя, вход которого соединен с выходом входного сумматора, выход второго сумматора корректирующего элемента соединен с входом второго интегратора, выход которого подключен к одному из входов третьего сумматора корректирующего элемента, ко второму входу третьего сумматора корректирующего элемента подключен выход второго усилителя, вход которого соединен с выходом входного сумматора, один выход третьего сумматора корректирующего элемента соединен с входом третьего усилителя, выход которого под ключен к третьему входу второго сумматоракорректируюшего элемента, а второй выход третьего сумматора корректирующего элемента соединен с входом четвертого усилителя, выход которого подключен к одному из входов выходного сумматора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что усилители выполнены с регулируемым коэффициентом усиления.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выход элемента гибкой обратной связи с колец ротора синхронной машины подключен к одному из входов выходного сумматора.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выход элемента гибкой обратной связи с колец ротора синхроннои машины соединен со входом первого сумматора корректирующег > элемента.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве интеграторов использованы инерционные схемы временной задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Веников В. А. и др. Сильное регулирование возбуждения. ГЭИ, 1963, с. 79.

587898

Фиг. 2

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1 13033, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4 3

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проекгная, 4, I, интор Л. Волкова

Впьнз 47 4

Составитель А. Раздин

Техред О. Луговая Корректор 3,. Мельниченко

Тираж 651 Подписное