Нагрузочное устройство для испытания генератора электростанций переменного тока
Союз Советсннк
Соцналнстнчесннк
Респубпнн
О П И С А Н И Е 736339
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Ф:
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6f ) Дополннтсльное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 14.06.76 (2! )2371183/24-07 (5 I ) М. Кд.
Н 02 Р 9/42 с прнсоелнненнем заявнн .%—
Геаударстеелкьй квинтет
СССР
{23) Приоритет
Опубликовано 25.05.80. Ьктллетень .% 19 ла делан взабретеклк в вткрнтвл (53) УД К621.313., 32 2. 001.4 (088.8) Лата опубликования описания 28.05.80
В. С. Брыков, Ю. В. Козаков, А. П. Сивак и В. H. Охрименко (72) Авторы изобретения
Украинский заочный политехнический институт (7)) Заявнтель (54) НАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ
ГЕНЕРАТОРА MIEKTPCKTAHUHA ПЕРЕМЕННОГО
ТОКА Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при испытаниях электрических генераторов автономных электростанций с приводными двигателями после их изготовления, ремонта или перед установкой на объек5 те.
Известно нагруэочное устройство, позволяющее нагружать испытуемую автономную электростанцию (приводной двигатель совместно с электрическим генератором) электрической сетью, например трехфазной сетью переменного тока.
Это устройство универсально, оно позоляет нагружать сетью генераторы, отличные по значениям выходных и&пряже ний и м мцностей, сократить время ио пытаний и утилизировать энергию, вырабатываемую приводным вигателем. Для согласования параметров выходного напряжения испытуемого генератора с параметрами напряжения сети, создающей нагрузку, используют последовательно соединенные управляемый выпрямитель и инвертор, ведомый сетью. Колебания напряжения сети или испытуемого генератора могут привести к недопустимо большим толчкам тока нагрузки выпрямителя, работающего ца противо-ЗДС иивертора. Для исключения подобных случайных колебаний тока нагрузки нагрузочное устройство должно содержать систему автоматического регулирования тока нагрузки испытуемого генератора.
В таком нагрузочном устройстве используют две автоматические системы регулирования параметров нагрузки испытуемого генератора: тока нагрузки и коэффициента мощности. Система регулирования тока нагрузки состоит из дат» чика тока, подключенного к зажимам инвертора, выход датчика тока включен на вход сумматора, на второй вход кото» рого включен задающий элемент тока нагрузки, а выход соединен с усилителем рассогласования. Система регулирования коэффициента мощности нагрузки состоит иэ датчика коэффициента мошноти, вклю736339
10
3 ченного на вход выпрямителя, выход дат== гика коэффициента мощности включен на вход сумматора, на второй вход которого включен задиоший элемент ксэффиционта
МОщнОсти, а выход соединен с усилителем рассогласования. Контур регулирования тока нагрузки обх }атывает инвертор, ведомый сетью, и контур регулирования коэффициента мощности - выпрями"ель 1.) .
ТВЕоВ регулирование обеспе iNBBET поддержание заданного значения тока и коэффициента мощности нагрузки испыгуемого генератора. Однако понижение напряжения ведущей сети требует увеличения yr лов регулирования инвертори, что сниж ет его запас устойчивости„а при б<}л<. ших перегрузках н высоком заданном значении коэффициента мощности может привести к опрокидыванию, тто недопус.тимо.
Пель.о изобретения является повышение надежности устройстве и pac Это достигается тем, что нагрузочное устройство для испытания Генератора электростанций переменного тока, содержащие управляемый выпрямитель и вецсмый сетью инвертор, сое,шп|енные послс— довательно и служащие для вктпочения между выходными зажимами генератора н сетью, автоматическую систему регули= ровиния тока нагрузки, состояшую из дит.= чики тока, подключс.нного K зажимам инвертора, например выходнь1м, причем выход датчика тока включен ни вход сумматора, на второй вход которого включен э=:задающий элемент тока нагрузки, а выход соединен с усилитегем рассогласования, и автоматическую систему регулирования коэффициента мощности нагрузки, состоящую из датчика коэффициента мощности, включенного на входе выпрямителя, выход датчика коэффициента мощности включен на вход сумматора, ни второй вход котс -рого включен задающий элемент коэффициента мощности„а выход соединен с уси= лителем рассогласования, снабжено цепями коррекции по напрыкению ведущей сети и напряжению испытуемого генератора. Причем выход цепи коррекции по напряжению испытуемого генератора соединен непосредственно или через задающий элемент тока нагрузки и сумматор со входом первого усилителя рассогласования, выход которого подкхпочен ко входу фазосдвигающего блока выпрямителя, а выход цепи коррекции по напряжению ведущей сети соединен непосредственно или через задающий элемент козфффициента мощнос} \Q g5 ;о 55 д с< ,< 5 5п 55 ти, или сумматора со входом второго усилителя рассогласования, выход которого подключен ко входу физосдвигающего бло ки инвертори, На чертеже приведена структурная схВМа предложенного нигрузочного устройства. Г!риводиой двигатель 1 испытуемой автономной электростанции механически соединен с испытуемым генератором 2. К выходу последнего подключен управляемый выпрямитель 3, который совместно с инвертором 4, ведомым сетью переменного тока 5, образует преобразователь чистоты. Между инвертором 4 и сетью 5 включен соглисующий сетевой трансформатор 6. Датчик 7 токи нагрузки испытуемого генератора может быть включен, например, на выходе инвертора. Задающий элемент 8 своим входом соединен с выходом датчики напряжения 9 цепи коррекции по напряжению генератора. Выход сумматора 10 соединен со входом усилителя рассогласования 11, выходом подключенного к фазосдвиги<ощему блоку 12, Перечисл енные элементы нагрузочиого устройства сбразуют систему регулирования токи нагрузки. Система регулирования коэффициента мощности нагрузки испытуемого генератора включает датчик 13 коэффициента мощности, включенный на входе управляемого выпрямителя 3, задающий элемент 14, входом соединенньN с датчиком напряжения 15 цепи коррекции по напряжению сети, а выходом — со входом сумматора 16, операционный усилитель 17 и фазосдвкгающий блок 18 инвертора 4. Работает нагрузочиое устройство следующим образом. Механическая энергия приводного двигателя 1 генератором 2 преобразуется в электрическую энергию переменного тока. Генератор 2 нагружен управляемым выпрямителем 3, нагруженньпй зависимым инвертором 4, через согласующий трансформатор 6 подключенным к сети 5 переменного тока. Коммутация вентилей выпрямителч осутцествляется естественно с частотой напряжения испытуемого генера-.ора, a коммутация вентилей инвертори 4 — с чистотой напряжения сети. Таким образом, энергия вырабатываемая приводным двигателем, поступает в сеть. Ток нагрузки генератора устанавливается задающтпм элементом 8. Задание сравнивается сумматором с выходным 5 7363 сигналом датчика тока 7 и через операционный усилитель 11 и фазосдвигающий блок 12 воздействует на углы регулирования управляемого выпрямителя 3 с целью поддержания заданного значения тока. Коррекция тока нагрузки генератора по выходному напряжению вводится на один из входов задающего элемента 8 от датчика напряжения генератора 9, представляющего собой, например, неуправляемый 10 выпрямитель, через трансформатор подключенный K входу испытуемого генератора. Она позволяет получить мягкую внешнюю характеристику (зависимость эквиваленствого сопротивления от напряжения генератора) при возможной в процессе наладки неудовлетворительной работе системы автоматического регулирования скорости привода и возбуждения генератора, т. е. Облегчает процесс налад- 2а ки ее. Коэффициент мощности нагрузки устанавливается задающим элементом 14. Сигнал задания сумматором 16 сравнивается с выходным сигналом датчика 25 коэффициента модности. 13 и через Онерационный усилитель 17 и фазосдвигающий блок 18 воздействует на углы регулирования инвертора 4 с цепью поддержания заданного коэффициента мощности нагрузки генератора. Сигнал коррекции коэффициента мощности по напряжению сети может быть введен, например, на вход задающего элемента от датчика напряжения сети 15. Укаэанная коррекция 3s исключает уменьшение запаса устойчивости инвертора при случайных понижениях сети, т. е. практически исключает режим работы нагрузочного устройства по этой причине ) б из которых снабжен фазосдвигающим блоком, соединенные последовательно и служащие для включения между выходными зажимами генератора и сетью, автомати« ческую систему регулирования тока нагрузки, состоящую из датчика тока, подключенного к зажимам инвертора, например выходным, выход датчика тока вкпб чен на вход сумматора, на второй вход которого включен задающий элемент тока наг» руэки, а выход соединен с первь1м усиля лителем рассогласования, и автоматичес кую систему регулирования коэффициента мощности нагрузки, состоящую иэ датчика коэффициента мо пности, включенного на вход выпрямителя, выход датчика коэффициента ллощнсх=тп включен на вход сумматора, на второй вход которого включен задающий элемент коэффициента мощности, а выход соединен со вторым усилителем рассогласования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены пепи коррекции по напряжению ведущей сети и напряжению испытуемого генератора, причем выход цепи коррекции по напряжению испытуемого генератора подключен непосредственно или через задаю пий элемент тока пагрузки и сумматор ко входу первого усилителя рассогласовйнняр Выход кОторОго пОдключОЦ ко вход у фазссдвигающего блока выпрямитнля, а выход пепл коррекции по напряжению ведущей сети полктлачеп непосредственно или через задаклпий элемент коэффициента мощпасти и сумматор ко входу второго усилителя рассогласования, выход которого подключен ко входу фазосдвигающего блока шпьертора. Формул а иэобре т ения Нагрузочное устройство для испытания генератора электростанций переменного тока, содержапее управляемый выпрямитель и ведомый сетью инвертор, каждый Ис то Iпики информации» принятые во внимание при экспертизе 1. Калиновская Л. Б. Исследование и разработка динамического эквивалента нагрузок автономных электростанций. Кандидатская диссертация. Владивосток. 1972. 736339 Составитель К. Фотина Редактор Е. Кравцова ТехердО.АндрейкоКорректор С. Шомак Закж 2444/46 Тираж 783 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
