Устройство для синхронизации автономного инвертора и генератора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270178 (21) 2574786/24-07 (51) М. Кл.

2 с присоединением заявки 1Чо

Н 02 Т 3/42

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 62i.зi6. . 729 (088. 8) ОпУбликовано 150680. Бюллетень Мое 22

Дата опубликования описания 170680 (72) Авторы изобретения

B.B. Аракчеев, A.ß. Васенков, В,A. Башилов, Б.A. Бутареев и В.И. Мазаев

Научно-производственное объединение Энергия (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ АВТОНОМНОГО

ИНВЕРТОРА И ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для автоматической синхронизации автономных инверторов при включении их на параллельную работу с сетью, либо при переводе нагрузки с электромашинного генератора на автономный инвертор, и наоборот.

Известно устройство для синхронизации генераторов переменного тока, содержащее блок выделения полуволн огибающей напряжений биений и блок запрета по разности. частот, включенные на одноименные Фазы напряжений синхронизируемых генераторов, ° блок выделения производной напряжения биения, блок разности напряжений генераторов и блок опережения (1).

Мгновенное значение напряжения огибающей в этом устройстве характеризует фазовый сдвиг напряжений синхронизируемых генераторов, однако для регулирования частоты автономного инвертора оно не может быть использовано, так как служит для получения постоянного времени опережени я.

Известно также устройство для синхронизации автономного инвертора и генератора, реализующее способ синхронизации, заключающийся в изме нении частоты автономного инвертора в зависимости от разности фаз генератора и автономного инвертора (2) .

Это устройство содержит прибор для установки напряжений, реле разности фаз, фазосдвигающее устройство реле минимальной частоты и ключ.

Недостатком данного устройства является сложность .реализации, связанная с применением сложного фазо15 сдвигающего устройства.

Целью настоящего изобретения является упрощение устройства для синкронизации генератора и автономного инвертора.

2Q для достижения этой цели в уст; ройство, содержащее реле минималь ной частоты и ключ, введены блок выделения полуволн огибающей напряжений биений, блок инвертирования

25 и блок контроля фазы, причем выход блока выделения полуволн огибающей напряжений биений соединен .с входом блока инвертирования и с одним входом ключа, второй вход которого

$Q подключен к выходу блока инвертиро-.

741372 вани я, а управляющий вход — к выходу блока контроля фазы, один вход которого соединен с выходом реле минимальной частоты, а два других соединены с входами реле минимальной частоты и входными зажимами блока выделения полуволн огибающей напряжений биений для подключения на одноименные фазы напряжений генератора и автономного инвертора.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — векторная диаграмма напряжений синхронизируемых источников; на фиг. 3 — кривые напряжений на входе трех блоков устройства, при постоянной разности частот генератора и автономного инвертора..

Устройство содержит блок 1 выделения полуволн огибающей напряжений биений, бЛок 2 ° инвертирования, ключ

3, блок 4 контроля фазы, реле 5 минимальной частоты и выходной канал 6..

Блок 1, на вход которого поступают напряжения с одноименных фаэ (Ll А„В1 и 0- А Вл) генератора и автономного инвертора, выделяет на выходе выпрямленное и отфильтрованное напряжение, обусловленное разностью фаз напряжений на входе.

Блок 2 инвертирования меняет полярность выходного напряжения блока 1. Напряжения с выходов блока 1 и блока 2, имеющие разные полярности, подаются на входы а и в ключа 3.

Работой ключа управляет блок 4 контроля фазы, который включается в рабсту после срабатывания реле 5 минимальной частоты.

Блок 4 контроля фазы подключает выходной канал 6 ключа 3 либо к одному, либо к другому входу.

При отключенном блоке контроля фазы выходной канал отключен от входов ключа.

Входы реле 5 минимальной частоты и входы блока 4 контроля фазы подключаются к вышеуказанным фазам напряжения (1). й„. В„и U A>. В ) генератора и автономного инвертора.

Устройство работает следующим образом.

По достижении разности частот генератора и автономного инвертора уст ановленн ого уровн я, срабатывает

Реле 5 минимальной частоты и включае в работу блок 4 контроля фазы. Блок 4 контроля фазы в каждый момент времени определяет место положения вектора фазы напрвкения автономного инвертора относительно вектора одноименной фазы напряжения генератора и вырабатывает соответствующий сигнал, который управляет. работой ключа.

Если вектор напряжения автономного инвертора опережает вектор напряжени я генератора (см. фиг. 2 а), то сигнал с блока 4 контроля фазы подключает выходной канал 6 ключа к входу а, а если он отстает (см. фиг. 2в) — к входу, При этом на выходном канале 6 (фиг. Зс) образуется управляющее напряжение, сформированное от отрезков разнополярных полуволн огибающей напряжений биений, вырабатываемых блоком 1 (фиг. За) и блоком

2 (фиг. Зв). Его полярность и амплитуда характеризуют местоположение вектора фазы напряжения автономного инвертора относительно одноименной фазы напряжения генератора.

15 управляющее напряжение воздействует на систему управления автономного инвертора и изменяет его частоту. Положительное значение этого напряжения увеличивает частоту напряжения автономного инвертора, а отрицательное — уменьшаеТ.

На кривой управляющего напряжения (фиг. 3 с) показаны две точки, соответствующие положению вектора

25 A В на диаграмме фиг. 2.

Величина отклонения фаз вектора напряжений определяет амплитуду управляющего напряжения и тем самым величину воздействия на задатчик частоты инвертора. При сближении векторов напряжений величина управляющего воздействи я умен ьшает ся и сводится к нулю. Устройство обладает свойствами статического регулятора, то есть точность сведения векторов напряжений инвертора и генератора определяется коэффициентом уси-. ленияя си ст емы.

Устройство сводит вектора нанряжений по наикратчайшему пути.

40 Устройство выполнено на простых широко применяемых в электронной технике элементах. Отсутствие фазосдвигающего устройства, а также формирование управляющего напряжения из огибающей напряжений C..åíèé позволяет упростить схему, повысить надежность ее работы и быстродействие.

Формула изобретения

Устройство для синхронизации автономного инвертора и генератора, содержащее реле минимальной частоты иключ,отличающееся тем, что, с целью упрощения, оно снабжено блоком выделения полуволн огибающей напряжений биений, блоком инвертирования и блоком контроля фазы, причем выход блока выделения

® полуволн огибающей напряжений биений соединен с входом блока инвертирования и с одним входом ключа, второй вход которого подключен. к выходу блока инвертирования, а управляющий вход — к выходу блока контроля фа741372

АВ1 Руе.5

ПНИИПИ Заказ 3214/51 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП ПАтент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 зы, один вход которого соединен с выходом реле минимальной частоты, а два других соедивены с входами реле минимальной частоты и входными зажимами блока выделения полуволн огибающей напряжений биений для подключения на одноимечные фазы напряжений генератора и автономного инвертора.

Источники информации прин ятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 471637, кл. Н 02 J 3/42, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР кл. Н 02 У 3/42 по заявке

9 2479916/07, 197"