Регулятор возбуждения для электрических машин Советский патент 1984 года по МПК H02P9/14 

Ji Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регуляторах тока возбуждения крупны электрических машин, преимущественно в генераторах электростанции, ра ботающих параллельно. В зависимости от режима работы и состояния регулирующей аппаратуры т кие устройства должны обеспечивать работу как в режиме поддержания постоянного. напряжения, так и в режиме постоянства тока возбуждения, чт достигается, изменением структуры регулятора с помощью специальных уз лов. Известен регулятор возбуждения для электрической машины, в котором имеется блок регулирования тока воз буждения, датчики измеряемых параметров регулирования, связанные с якорными цепями электрической машины, задатчик уставки регулирования в автоматическом режиме поддержания напряжения. Для осуществления перехода на режим поддержания тока возбуждения в ручном режиме регулирования имеются специальные блоки задания уставки ручного режима и свои блоки усиления и согласования DJНедостатком этого регулятора являетст излишняя сложность и громозд кость аппаратуры, определяемая двой ным комплектом блоков, сложность пе рехода от одного режима к другому, требующая высокой квалификации пер сонала и значительного времени для его осуществления, что в услови аварийной ситуации приводит к сниже нию надежности электростанции и в итоге всей энергосистемы. Наиболее близким к изобретению является регулятор возбуждения для электрической машины, содержащий выходной управляемый источник тока возбуждения электрической машины, выход которого предназначен для сое динения с обмоткой возбуждения элек трической машины, формирователь зак на управления, выход которого связан с управляющим входом выходного управляемого источника .тока возбуждения, один из входов формирователя закона управления соединен с в ходом блока измерения параметров ре гулирования якорных цепей, блок задания регулируемых параметров и переключающий ключ выбора режима рабо 41 ты с двумя выходами. Для обеспечения перехода с одного режима регулирования на другой этот регулятор имеет основной и резервный каналы регулирования, усилитель рассогласования, формирователь и две логических схемы, чем достигается надежность в переходе с одного режима ,на другой . Недостатком известного регулятора возбуждения является заметное время уравнивания сигналов основного и резервного каналов, ограничивающее быстродействие устройства. Это ограничение является следствием наличия следящей системы, устойчивость котогрой может быть обеспечена ограничением ее быстродействия. В результате переключение структуры регулятора может быть выполнено только после истечения времени ожидания конца отработки следяще.й системы . ограниченного быстродействия резервный канал управления не может быть использован для автоматического изменения тока возбуждения по заданному закону и используется только для перехода на ручное управление при отказе регулятора. Все это приводит к снижению надежности системы регулирования и усложнению эксплуатации. Целью изобретения является повьшгение надежности и упрощение эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что в регулятор возбуждения для электрических машин,содержащий входной управляемый источник тока возбуждения электрической машины, выход которого предназначен для соединения с обмоткой возбуждения электрической машины, формирователь закона управления с двумя входами, выход которого связан с управляющим входом выходного управляемого источника тока возбуждения, один из входов формирователя закона управления соединен с выходом блока измерения параметров регулирования- якорных цепей,блок задания регулирующих-параметров и переключающий ключзыбора режима работы с двумя-выходами,дополнительно введен блок коммутации с тремя управляемыми ключами,, при этом управляющий -вход выходного управляемого источника тока возбуждения через первый управляемый ключ соединен с выходом формирователя закона управления, а через второй управляемый ключ - с выходом блока задания регулируемых параметров, второй вход формирователя закона управления через третий управляемый ключ соедине с, тем же выходом блока задания регу лируемых параметров, управляющие входы первого и третьего управляемых ключей связаны с первым выходом а управляющий вход второго ключа с вторым выходом переключающего клю ча выбора режима работы. На чертеже приведена функциональ ная блок-схема регулятора возбуждения для электрических машин в зам кнутой системе регулирования. Электрическая машина I своей обм кой 2 возбуждения подключена к выходу управляемого источника 3 тока возбуждения, управляющий вход котор го через .первьй управляемый ключ 4 соединен с выходом формирователя 5 закона управления, а через второй управляемый ключ 6 - с выходом блока 7 задания регулируемых параметров. Этот же выход блока 7 через третий управляемый ключ 8 соединен со вторым входом формирователя 5 за кона управления, -первьш вход которо го через блок 9 измерения параметро регулирования якорных цепей связан с якорными цепями электрической м шйны. Переключающий ключ 10 выбора режима работы имеет два выхода 11 и 12. Выход 11 предназначен д функционального управления ключами и 8, а вькод 12 - для управления ключом 6. Регулятор тока возбуждения для электрических машин работает следующим образом. После запуска и синхронизации электрической машины 1 ключ 10 уста навливается в положение 11. При это замыкаются управляемые ключи 4 и 8, чем осуществляется соединение выхода суммирующего компаратора 5 с входом управления управляемого ис точника 3 тока возбуждения, а второ го входа формирователя 5 закона управления - с выходом блока 7 зада ния регулируемых параметров. Б этом режиме происходит автоматическое управление током возбуждения в зависимости, от сигналов на выходе 4« блока 9 измерения параметров регулирования якорных цепей, например, в режиме регулирования напряжения. При необходимости изменения структуры регулятора, например, при возникновении асинхронного хода генератора и необходимости .при этом изменении закона управления, ключ 10 выбора режима работы переключается в положение 12. Это приводит к отк.пючению ключей 4 и 8 и срабатьтанию ключа 6,так как управляемый источник 2 тока возбуждения переходит из автоматического режима регулирования в режим изменения тока возбуждения, определяемый законом, задаваемым блоком 7 задания регулируемых параметров. После окончания аварийного режима или, например, режима пуска синхронной машины и включения ее на параллельную работу с сетью, ключ 10 устанавливается из положения 12 в положение 11, при этом на второй вход формирователя 5 закона управления подается значение сигнала выхода блока 7, которое определяет требуемое значение уставки на момент переключения. Такое использование одного и того же блока 7 задания регулируемых параметров позволяет изменить структуру регулятора и переход из одного режима регулирования в другой в минимально возможное время, со значительным сокращением времени включения энергоблока в энергосистему, так как отсутствует время отслеживания системы регулирования при изменении структуры регулятора. Кроме того, упрощается сам регуля-. тор, так как нет необходимости иметь основной и резервный регуляторы, упрощается обслуживание из-за того, что все операции по изменению структуры осуществляются одним ключом без каких-либо внешних операций, связанных с. переключениями, что также исключает ошибки в действиях обслуживающего персонала. Выполнение блока коммутации и самих управляемых ключей может быть различным и определяется элементной базой, т.е. это может быть и контактная аппаратура и бесконтактные логические элементы, синтезирование логики работы блока коммутации на которых не представляет технической сложности. В испытанном образце на логических элементах время переключения с одной структуры на другую составило 5 МО. Указанные преимущества по возможности сокращения времени изменения 1 1310146 структуры и управления таким изменением с помощью одного ключа приводят к повышению надежности энергоблока и к упрощению его обслужива5ния.

РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ ЭЖКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащий вы- . ходной управляемый источник тока возбуждения электрической машины, выход которого предназначен-для соедине- ния с обмоткой возбуждения электрической машины, формирователь закона управления с двумя входами, выход которого связан с управляющим входом выходного управляемого источника тока возбуждения, один из входов формирователя закона управления соединен с выходом блока измерения параметров регулирования якорных цепей, блок задания регулируемых параметров и переключающий ключ выбора режима с двумя выходами, о т л и ч ающийся тем, что, с целью повьшения надежности и упрощения эксплуатации, в него дополнительно введен блок коммутации с тремя управляемыми ключами, при этом управляющий вход выходного управляемого источника тока возбуждения через первый управляемый ключ соединен с выходом формирователя закону управления, а через второй управляемый ключ - с выходом блока задания реО) гулируемых параметров, второй вход формирователя закона управления через третий управляемый ключ соединен с тем же выходом блока задания с с регулируемых параметров, управляющие входы первого и третьего управляемых ключей связаны с первым выходом, а управляющий вход второго ключа - с вторым выходом переключаюсо щего ключа выбора режима работы.