Регулятор частоты электроэнергетической установки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Соцнапнстичесних

Республик н»877771

Ф „-Г

ll./ сФ ;.. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлемо 22Я280 (21) 2884701/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3010.81. Бюллетень 89 40 (51)М. Кл з

H 02 P 9/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.311. 23 (088.8) Дата опубликования описания 361081,(72) Авторы изобретения

П.В. Дружинин, В.В. Лукин, A.Â. Орл и. В.В. Сапожников

1 (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ

УСТАНОВКИ держащие центробежный регулятор частоты вращения с задающим устройством, обеспечивающими постоянную частоту вращения (2 ).

Однако такие регуляторы не обеспечивают регулирование частоты вращения дизеля в функции нагрузки, чем достигается минимальный расход топлива.

Наиболее близким к предлагаемому является регулятор электроэнергетической установки, состоящей из двигателя внутреннего сгорания и асинхронного генератора с принудительным синхронным потоком, содержащий датчик тока нагрузки и устройство IIo» дачи топлива (3 ).

Недостатком данного устройства;. является недостаточная стабильность частоты вращения в режимах постоян" ° ной нагрузки, что приводит к перерасходу топлива.

Цель изобретения — дальнейшее

2с повышение экономии топлива за счет повышения стабильности частоты вращения постоянной нагрузки.

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для регулирования частоты вращения дизель-генераторов с асинхронными генераторами с принудительным синхронным потоком, работающих с переменной частотой вращения.

Известен регулятор частоты вращения дизель генераторной установки с асинхронным генератором, содержащий электромагнит, якорь, которого воз действует на органы подачи топлива и воздуха на горение дизеля. Электромагнит имеет две обмотки, одна из которых подключена к датчику тока нагрузки генератора, а другая — к датчику напряжения. Магнитные потоки обмоток электромагнита направлены встречно (1 ).

Регулирование частоты вращения дизеля осуществляется в основном вфункции напряжения, а токовая обмотка электромагнита, соединенная с датчиком тока нагрузки, предназначена только для уменьшения статической ошибки, повышения быстродействия и устойчивости.

Известны также системы стабилизации частоты вращения дизель-генераторов с синхронными генераторами, соПоставленная цель достигается тем, что регулятор частоты электро30 энергетической установки, состоя877771 щей иэ двигателя внутреннего сгорания и асинхронного генератора с принудительным синхронным потоком, содержащий датчик тока нагрузки и jjQTpoAcTâî подачи топлива, снабжен центробежным регулятором с эадатчиком и датчиком его положения, уст5 ройством сравнения, функциональным преобразователем с задатчиком функции оптимального регулирования, причем выход центробежного регулятора подключен к устройству подачи топлива, к входам функционального преобразователя,присоединены выходы датчика тока нагрузки и задатчика функции оптимального регулирования, а ее выход соединен с входом устрой- 15 ства сравнения, к входу которого также присоединен выход датчика положе-. ния центробежного регулятора, а к выходу устройства сравнения присоединен задатчик уставки центробежного ;ф егулятора.

На чертеже представлена блок-схема регулятора частоты вращения.

Регулятор частоты вращения содержит датчик 1 тока нагрузки генератора, включенный в главную цепь асинхронного генератора 2, приводимого во вращение дизелем 3. С датчиком 1 тока нагрузки соединен функциональный преобразователь 4 .тока нагрузки генератора, а к нему присоединен задатчик 5 функции оптимального регулирования. К выходу функционального .преобразователя 4 присоединено устройство 6 сравнения, к входу которого присоединен также датчик 7 центробеж- З5 ного регулятора, соединенный с центробежным регулятором 8. К выходу устройства б сравнения присоединен задатчик 9 уставки центробежного ре-, гулятора, механически соединенный с 40 центробежным регулятором 8. Центробежный регулятор 8 управляет устройством 10 подачи топлива дизеля 3.

В статических режимах работы ус тановки (неизменность нагрузки в 45 цепи генератора ) постоянство частоты вращения обеспечивается центробежным регулятором 8.

При изменении нагрузки сигнал от датчика нагрузки поступает в функ- щ циональный преобразователь 4, в который поступает и выходной сигнал от задатчика 5 функции оптимального регулирования. Этот сигнал определяет закон оптимального режима работы . дизеля.

Выходной сигнал функционального преобразователя 4,подаваемый на вход устройства б сравнения обеспечивает на выходе устройства б сравнения. сигнал, подаваемый на задатчик 9 уста- 60 новки центробежного регулятора, задающий уставку центробежного регулятора, соответствующую минимальному расходу топлива при данном значении нагрузки. 65

В устройство б сравнения поступает также сигнал от датчика центробежного регулятора. Величина этого сигнала соответствует положению ус". тавки центробежного регулятора. В устройстве б сравнения сравниваются два сигнала. Система отстроена таким образом.,что при холостом ходе генератора нет сигнала от датчика 1 тока, сигнала также нет и от датчика 7, а следовательно, и отсутствует сигнал на выходе устройства .б сравнения.

Положение рейки топливного насоса устройства 10 подачи топлива с помощью центробежного регулятора 8 установлено таким образом, чтобы при хо-: лостом ходе дизель-генератор работал с частотой вращения, соответствующей .минимальному расходу топлива, но в то же время обеспечивающей устойчивость работы дизель-генератора при включении нагрузки.

При включении нагрузки от датчика

1 тока поступает сигнал, а поскольку

J от датчика 7 центробежного регулятора сигнала нет (положение уставки центробежного регулятора не изменилось, так как оно может измениться только задатчиком 9 уставки центробежного регулятора 7, на выходе устройства б сравнения появляется сигнал.

Этот сигнал приводит в действие задатчик 9 уставки центробежного регулятора, который изменяет уставку центробежного регулятора 8, а следовательно, изменяется и количество подаваемого топЛива и частота вращения так чтобы она 6bUIa такой, при которой обеспечивается минимальный расход топлива при данной нагрузке. При выполнении этого условия сигнал от датчика 7 центробежного регулятора будет равен сигналу, поступаемому от функционального преоера- эователя 4, а следовательно, сигнал на выходе устройстаа 6 сравнения исчезнет:. Система отстраивается таким образом, что при частоте вращеЪ ния, соответствующей минимальному расходу топлива при данном значении нагрузки, сигнал на выходе устройства б сравнения отсутствует. Поддержание постоянства частоты вращения дизеля в установившихся режимах при заданной частоте вращения обеспечива-. ( ется центробежным .регулятором 8.

В качестве датчика тока нагрузки могут быть использованы три трансформатора тока, вторичные обмотки которых соединены в звезду. Сигнал от этого датчика выпрямляется в выпрямитеЛе, собранном по схеме Ларионова на шести неуправляемых вентилях. Датчик 7 центробежного регулятора может быть выполнен в виде индукционно дифференциального преобразователя, а устройство 6 сравнения на двух магнитных усилителях

877771

Формула изобретения

Hump óçêà

Составитель К. Фотина

Редактор С. Тараненко Техред A.Áàáèíåöi Корректор Е..Рошко

Заказ 9646/85 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 с внутренней обратной связью; включенных по дифференциальной схеме.

Функциональный преобразователь представляет собой полупроводниковое устройство (составной транзистор), сопротивление которого зависит от нагрузки. Характер этой зависимости задается током управления, подаваемым от задатчика функции оптимального регулирования, который представляет собой источник постоянного.тока с регулируемой величиной выходного напряжения.

Предлагаемое устройство позволяет повысить стабильность частоты вращения двигателя внутреннего сгорания в режимах постоянной нагрузки, а следовательно, получить дальнейшую экономию топлива за счет исключения нестабильности частоты вращения.

Регулятор частоты электроэнергетической установки, состоящей из двигателя внутреннего сгорания и асинхронного генератора с принуди тельным синхронным потоком, содержащий датчик тока нагрузки и устройство подачи топлива, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью экономии топлива путем повышения стабильности частоты вращения в режимах постоянной нагрузки, регулятор снабжен центробежным регулятором с задатчиком и датчиком его положения, устройством сравнения, функциональным преобразователем и задатчиком функции оптимального регулирования, причем к входам функционального преобразователя присоединены выходы датчика тока .нагрузки и задатчика функции оптимального регулирования, а его выход соединен с входом устройства сравнения, к входу которого также присоединен выход датчика положения центробежного регулятора, к вы15 ходу устройства сравнения присоединен э@датчик .уставки центробежного

° регулятора, а выход центробежного регулятора соединен с устройством подачи топлива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 466600, кл. Н 02 Р 9/46, 1971.

25 2 Мещанинов П А Автоматизация судовых электроэнергетических систем. Л., "Судостроение", 1970, с. 156-162.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 529520, кл. Н 02 Р 9/04, 1974.