Устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик (ii) 877773 (61) Дополнительное к евт. саид-ву (22) Заявлено 1802.80 (21) 2898104/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Э

{51)M. Кл з

Н 02 P 9/46

Государственный комитет

СССР но делам изобретений, и открытий

Опубликовано 30.1081. Бюллетень № 40

Дате опубликования описания 3010.81 (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА измерения напряжения, выход которого подключен к управляющему входу дросселя, полупроводниковые выключатели в. цепи. дополнительной батареи конденсаторов, включенные последовательно с конденсаторами $3 ).

Однако при использовании в качестве регулируемого элемента дросселя, он выполняется на полную мощность дополнительной батареи конденсаторов, в связи с чем масса дросселя и его габариты становятся соизмеримыми с генератором. При использовании дополнительной батареи конденсаторов в качестве регулируемого элемента существенно ухудшаются качества вырабатываемой электроэнергии и режимы работы конденсаторов.

Цель изобретения - уменьшение массы и габаритов устройства, улучшение качества вырабатываемой электроэнергии. и улучшение режимов работы конденсаторов. указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее подключенные к фазам генератора основную и дополнительную батареи конденсаторов, управляемый дроссель, блок измерения напряжения, выход которого подключен к управляющему

Изобретение относится к устройсТ=:. вам для автоматического регулирования напряжения самовоэбуждающихся асинхронных генераторов с конденсаторно-

5 дроссельной системой возбуждения, у которых индуктивная мощность нагрузки компенсируется за счет подключения дополнительных конденсаторов.

Известны устройства для возбуждения и регулирования напряжения асинхронных генераторов, в которых систе:, ма возбуждения состоит из двух батарей конденсаторов: основной — для возбуждения генератора и обеспечения режима холостого хода и дополнительной - для компенсации. индуктивной мощности нагрузки. При этом ток возбуждения генератора регулируется либо изменением подключенной эквивалентной емкости (1 ), либо изменением 2О реактивного тока дросселя, подключенного параллельно батареям конденсаторов f2 1Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генератора, содержащее подключенные к фазам генератора основную и дополнительную батареи конденса.торов, управляемый дроссель, блок

{53) УДК 621. 316. 722:

:621.313.332 (088.8) 877773 входу дросселя, полупроводниковые выключатели в цепи дополнительной батареи конденсаторов, включенные последовательно с конденсаторами, введены блок измерения реактивной мощности, нуль-органы, аналого-цифровой преобразователь и одновибраторы, причем каждая фаза батареи дополнительных конденсаторов разделена на секции одинаковой емкости, а управляемый дроссель выполнен мощностью равной мощности одной секции причем каждая секция конденсаторов снабжена логическим элементом И и полупроводниковым выключателем, уп-, равляющий вход которого подключен к выходу логического элемента, один 15 вход которого .соединен с аналогичными входами элементов И в секциях других фаз конденсаторов и подключен к соответствующему выходу аналого-цифрового преобразоваТеля с чис-. gg лом выходов равным количеству секций, вход которого подключен к блоку измерения реактивной мощности, а другие входы элементов И внутри каждой фазы дополнительных конденсаторов подключены к выходу одновибратора, вход которого подключен к выходу соответствующего нуль-органа, подключенного к фазам генератора, количество нуль-органов и одновибраторов выбрано равным числу фаз гене- 30 ратора.

На чертеже привеДена блок-схема предлагаемого устройства для случая трехфазного генератора.

Устройство состоит из асинхронного генератора 1, батареи основных конденсаторов 2,батареи дополнительных конденсаторов 3, фазных групп полупроводниковых выключателей 4, количество которых равно количест- 40 ву фаз и в состав которых входят .секции полупроводниковых выключателей 5 и логические элементы И 6, нуль-ор-. ганой 7, одновибраторов 8., блока 9 измерения реактивной мощности, аналого-цифрового преобразователя 10, управляемого дросселя 11, блока 12 измерения напряжения. Количество секций полупроводниковых выключателей 5, логических элементов И 6 и выходов аналого-цифрового преобразователя 10.определяется по количестsy n секций дополнительных конденсаторов 3, На чертеже первая. секция. дополнительных конденсаторов обозначена 1А, 1В, 1С, -я секция !А, iB, iC и и-я секция — nA, nB, nC. Емкости всех секций одинаковы.

Устройство работает следующим. образом.

Асинхронный генератор 1 приходит dO во вращение от приводного двигателя до номинальной частоты вращения. ,Происходит самовозбуждение генаратора От батареи основных конденсаторов

2. Установление номинального напряже- 65 ния при холостом ходе генератора

1 осуществляется автоматически измене.нием индуктивного сопротивления дросселя 11, управляемого от блока 12 измерения напряжения.

При включении индуктивной или активно-индуктивной нагрузки на клеммы А, В, С- генератора величина реал явной мощности измеряется блоком 9

1 и выдается на вход аналого-цифрового преобразователя 10, который формирует дискретные сигналы на выходе, количество вступающих в работу выходов зависит от величины реактивной мощности нагрузки. Эти сигналы подаются на входы логических элементов И 6.

Выходные сигналы логических элементов возникают в момент прохождения линейных напряжений генератора через нулевое значение. Это обеспечивается нуль-органами 7 в каждой фазе генератора и одновибраторами 8, выходные импульсы которых подаются на вторые входы логических элементов 6.

Выходные сигналы логических элемвнтов 6 включают такое количество секций полупроводниковых выключателей 5 которое равно количеству выходных сигналов аналого-цифрового преобразователя 10. К шинам генератора подключается такое же количество секций дополнительных конденсаторов 3 в моменты .прохождения линейных напряжений генератора через нуль, т.е. соответствующие секции конденсаторов подключаются к генератору фазовыми группами полупроводниковых выключателей 4 с интервалом равным 120 эл. град. для трехфазной системы. Этим обеспечивается, с Одной стороны, грубое регулирование напряжения генератора а с другой - включение конденсаторов без перенапряжений на них и, соответственно, без ухудшения качества напряжения генератора в момент включе-. ния конденсаторов.

Плавное регулирование напряжения осуществляется управляемым дросселем 11, который рассчитывается на мощность одной секции дополнительной батареи конденсаторов 3. Поэтому при увеличении количества секций и сохранении общей мощности дополнительной батареи конденсаторов 3 мощность дросселя 11 уменьшается, что приводит к уменьшению eio массы и габаритов и, следовательно, всего устройства.

Таким образом, введение в устройство нуль-органов, аналого-цифрового преобразователя, одновибраторов, логических элементов И и полупроводниковых выключателей в секциях дополнительной батареи конденсаторов, выполнение управляемого дросселя на, мощность равную мощности одной сек- . ции дополнительных конденсаторов,,а также предложенное подключение элементов устройства позволяют, напри877773 мер, для генератора мощностью 75 кВт, частотой 400 Гц и индуктивным коэффициентом мощности нагрузки 0,8 с четырьмя секциями дополнительных конденсаторов уменьшить массу устройства на 30% по сравнению с регулятором напряжения, построенным с применением управляемого дросселя на полную реактивную мощность дополнительных конденсаторов, улучшить качество

l„ электроэнергии при переходных проессах, а также форму напряжения а генератора при практически полном отсутствии коммутационных перенапряжений на"конденсаторах и генераторах.

Формула изобретения устройство для автоматического регулирования напряжения асинхронного генераъзра, содержащее подклю- 20 ченные к фазам генератора основную и дополнительную батареи конденсаторов, управляемый дроссель, блок измерения напряжения, выход которого подключен к управляющему входу дрос 25 селя, полупроводниковые выключатели в цепи дополнительной батареи конденсаторов, включенные последовательно с конденсаторами, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов и улучшения качества стабилизации напряжения, .устройство снабжено блоком измерения реактивной мощности, нуль-органами, айалого-цифровым преобразователем и одновибраторами, причем каждая фаза батареи дополнительных конденсаторов разделена на секции одинаковой емкости, а управляемый дроссель выполнен мощностью равной мощности одной секции, причем каждая секция конден- саторов снабжена логическим элементом И и полупроводниковым выключателем, управляющий вход которого подключен к выходу логического элемента, один вход которого. соединен с аналогичными входами элементов И в секциях другим фаз конденсаторов и подключен к соответствующему выходу аналого-цифрового преобразователя с числом выходов равным количестsy секций, вход которого подключен к блоку измерения реактивной мощности, а другие входы элементов И внутри каждой фазы дополнительных конденсаторов подключены к выходу одновибратора, вход которого подключен к выходу соответствующего нульоргана, подключенного к фазам генератора, при этом количество нуль-органов и одновибраторов выбрано равным количеству фаз генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. ABTopcKoe свидетельство. СССР

Р 469200, кл. H 02 P 9/46, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 544090, кл. Н 02 Р 9/46, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 161384, кл. Н 02 P 9/46, 1963 °

877773

Составитель К. Фотина

Редактор С. Тараненко Техред А.Ач 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", г.ужгород, ул.Проектная, 4