Устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора Советский патент 1983 года по МПК H02J3/42 

Nd

00 00

Sunsft

,

ф

е Изобретение относится к устройст вам для автоматической синхронизации генераторов переменного тока, в частности генераторов, имеющих в качестве привода маршевые двигатели автомобилей, Известно устройство для автомати ческой синхронизации, используемое в генераторах переменного тока, содержащее пр ёобразователь построения линии включения, вход которого подключей к выходу -преобразователя раз ности частот, функциональный преобразователь разности частот в соответствующую ей разность фаз (по гра ничной траектории разность частот разность фаз), вход которого подклю чен к выходу преоЬразователя разности частот, и логический блок, фиксирующий попадание текущей разности фаз в зону включения,входы которого подключены к выходу преобразователя разности частот и к выходу пре разователя построения линии включения, а также к выходу преобразовате ля разности фаз, а выход подключен на вход блока включения выключателя генератора ij Однако данное устройство не позволяет осуществить процесс синхронизации за минимально возможное вре мя в условиях малых допустимых разностей частот синхронизируемых напряжений , Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные измеритель разности частот, интегратор и блок пер одизации угла включения, а также выпрямители и cy фlиpyющиe релейные усй;1ители, один из которых воздействует на изменение подачи энергоно сителя в первичный двигатель генера тора, а другой на выключатель генератора. Входы первого суммирующего релейного усилителя подсоединены к вьтхбдам измерителя разности частот и блока периодизации угла включения а входы второго суммирующего релейного усилителя подключены через выпрямители к другим выходам измерителя разности частот и блока период зации угла включения Г 2, Однако это устройство может затянуть процесс синхронизации и привести к качаниям при неточном расче те коэффициентов на входе суммирующего релейного усилителя, управляющего подачей энергоносителя, а боль шой разброс во времени срабатываний выключателей может существенно снизить точность включения, что при сл бых связях между двигателем и генер тором является опасным. Цель изобретения - сокращение вр мени синхронизации и увеличение точ сти включения при большом разбросе времени срабатЕлвания выключателей. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора, содержащее измеритель разности частот, и интегратор, введены измеритель разности фаз, дифференцирующий блок,суммирующий усилитель, воздействующий на изменение подачи энергоносителя в первичный , двигатель генератора, и логический блок, фиксирующий попадание текущей разности частот и разности фаз в зону включения и выдающий сигнал на включение выключателя, причем выход измерителя разности частот соединен с входом дифференцирующего блока, выход измерителя разности фаз соединен с входом интегратора, вход суммирующего усилителя соединен с выходами измерителя разности частот, дифференцирующего блока, измерителя разности фаз и интегратора, другие выхо-. да измерителей разности частот и разности фаз подсоединены к входу логического блока. На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 .зона включения в координатах разность частот - разность фаз и фазовая траектория , на фиг, 3 - схема логического блока; на фиг, 4 - временные диаграммы, поясняющие работу логического блока. Устройство (фиг, 1) содержит измеритель 1 разности частот, дифференцирующий блок 2, измеритель 3 разности фаз, интегратор 4, суммирующий усилитель 5 и логический блок б, Устройство работает следующим образом. На вход измерителя 1 разности частот и измерителя 3 разности фаз подается напряжение сетк и генератора. Выходной сигнал измерителя 1, пропорциональный разности частот, поступает на дифференцирующий блок 2, позволяющий получить производную разности частот. Выходной сигнал измерителя 3, пропорциональный разности фаз и имеющий периодизацию от -180 до , поступает на вход интегратора 4, С выходов измерителей 1 и 3, дифференцирующего блока 2 и интегратора 4 сигналы с соответствующими коэффициентами поступают на вход суммирующего усилителя 5, с выхода которого идет сигнал на изменение подачи энергоносителя : в первичный двигатель генератора. Закон управления имеет вид U--K Jcfat-K,j(,J-K4, гдеь-5,1Г- разность частот и разность фаз синхронизируемых напряжений. Введение производной по разности нзстот позволяет получить более быстрый и устойчивый прбцесс в дина.мике при подгонке частоты ифазы и стабилизацию этих параметров в зада ной области. Следовательно, з врем включения выключателя разность частит и разность фаз останутся в допу стимой области, что существенно.пов шает точность включения. Введение и теграла по разности фаз позволяет устранить статизм по сГ и добиться сведения (Г в ноль. На фиг. 2 изображена фазовая тра ектория процесса подгонкиД f и в ноль, Сигналы с выходов измерителей 1 и 3 одновременно поступают на вход логическ 1 го- блока 6, Логический блок б конструктивно может быть выполнен из следующих стандартных функциональных элементов: четырех устройств сравнения У 7-10, двух логических схем И (И) 11 и 12 и фильтра низких частот .)| 13, Кроме того, в состав блока входят источники опорных .напр тасений -/, f -1 li Z Логический блок предназначен для подачи сигнала на включение выключа теля при попадании разности частот и разности фаз в зону включения. «fl rfeicA -5ftKK e KN -(Гвкк,,«+(Ькл Зону включения можнй сделать достаточно малой, это увеличит точность включения:, и практически не от разится на времени подгонки разности частот и разности фаз, Выполнение неравенства (.1) фиксируется в логическом блоке при помощи УС 7, УС 8 и И 12 вьтолнение неравенства (2 ) - при помощи УС 9, УС 10 и И 11; одновременное выполнение неравенств {) и (.2) - при помощи УС 7 - УС 10 и И 11, И 12. На входы устройств сравнения поступают ригналы: «Е пропорциональный + fikEeiyv O&t пропорциональный ft, ; -, пропорциональный +Et, пропорциональный -HfiBKAf UJ пропорцйональньийГ сГ -Е, пропорциональный -гГекл-- На выходах устройств сравнения, начиная с УС 7, формируются сигналы логической 1 при выполнении условий , (, -E.j.Orf соответственно и сигналы логического О при невыполнении этих условий. Объединение сигналов с выходов УС 7 - УС 10 по схеме логического И дает возможность .зафиксировать одновременное выполнение неравенств (.1) и {2) путям появления на выходе И 12 сигнала логической 1, ФНЧ 13 предназначен для того, чтогбы исключить ложное срабатывание устройства в моменты времени, когда разность фаз равна tl80(моменты периодизации.0 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет ускорить процесс синхронизации, особенно при малой разности частот; увеличить точность синхронизации при большом разбросе времени срабатывания выключателей.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ синхронного ГЕНЕРАТОРА, содержащее измеритель разности частот и интегратор, отличающееся тек, что, с целью сокращения времени синхронизации и увеличения точности вк.ючения при большом разбросе времени срабатывания выклю-т чателей, в него введены дифференцирующий блок, измеритель разности фаз; суммирующий усилитель, воздействующий на изменеиие подачи энергоносителя в первичный двигатель генератора, и логический блок,фиксирующий попадание текущей разности частот и разности фаз в зону включения, причем выход измерителя разности частот соединен с входом дифференцирующего блока, выход измерителя разности фаз соединен с входом интегратора, вход суммирующего усилителя соединен с выходами измерителя разности частот, дифференцирующего блока, измерителя разности фаз и интегратора, другие выходы измерителей разности частот и разности фаз подсоединены к входу логического блока«