Синхронизатор с постоянным временем опережения Советский патент 1986 года по МПК H02J3/42 

Изобретение относится к электроэнергетике, предназначено для автоматического включения синхронных генераторов на парал лельную работу и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 705598. Целью изобретения является упрощение настройки времени опережения синхронизатора в процессе эксплуатации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема синхронизатора с постоянным временем опережения; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы (индексы при напряжениях сигналов соответствуют индексам блоков синхронизатора).

Синхронизатор содержит формирователи 1 и 1 импульсов, триггеры 2 и 2, фильтры 3 и З нижних частот, управляемые импульсные генераторы 4 и 4, инверторы 5 и 5 фаз, выходной триггер 6, релейный блок 7, генераторы 8 и 9 фиксированных частот, трехпозиционные переключатели 10 и 11 и выходные зажимы 12 и 13 для подключения средств контроля.,

Вход формирователя импульсов 1 (1) присоединен к напряжению генератора Пг (сети Ос), а его выход - к первому входному контакту первого 10 (второго 11) переключателя, к второму входному контакту переключателей 10 и 11 присоединен выход первого генетатора 8 импульсов фиксированной частоты, а к третьему входному контакту этих же переключателей - выход второго генератора 9 импульсов фиксированной частоты, выходной контакт первого 10 (второго 11) переключателя присоединен к первому входу триггера 2(2 ), второй вход триггера 2(2) через последовательно включенные управляемый импульсный генератор 4(4) и фильтр З(З) нижних частот присоединен к первому выходу этого же триггера 2(2), второй выход первого 2 (второго 2) триггера присоединен через инвертор 5 фазы (5) к первому (второму) входу выходного триггера 6 и непосредственно к первому 12 (второму 13) выходному зажиму синхронизатора для подключения средств контроля, выход выходного триггера 6 присоединен к входу релейного блока 7, с выхода которого сигнал поступает на включение генераторного выключателя.

Управляемый импульсный генератор 4(4) с фильтром З(З) нижних частот и триггером 2(2) образуют систему фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), в которой при правильно выбранных собственной частоте a)o(Wo) генератора 4(4), его коэффициенте усиления К4(К4), коэффициенте усиления фильтра Кз (Кз), коэффициенте усиления триггера К2(К,2) и отрицательном характере обратной связи происходит захват частоты генератора 4(4) частотой импульсов, которые подаются на первый вход триггера 2(2). При этом частота (04 (ыЧ) импульсов генератора 4(4) равна частоте входных импульсов, но импульсы генератора отстают

от входных по фазе на угол Р4(Р4), который тем больше (в пределах О-2я), чем выше частота входных импульсов.

Сущность изобретения состоит в том,

что синхронизируемые источники (сеть и генератор) имитируются генераторами импульсов фиксированной частоты, трехпозиционные переключатели позволяют легко создавать различные ситуации по соотношению частот синхронизируемых источников,

а дополнительные выходы облегчают подключение измерительных приборов, используемых для оценки поведения синхронизатора при настройке.

г Частота первого генератора 8 импульсов выбирается больше номинальной частоты синхронизируемых источников соном. на величину Л О), второго генератора 9 - меньше номинальной на ту же величину До. Значение Л to выбирается при изготовлении

0 синхронизатора в зависимости от того, с каким выключателем он должен работать. Настройка времени опережения синхронизатора производится следуюш,нм образом. Переключателями 10 и 11 триггеры 2 и 2 систем ФАПЧ 2, 3, 4 и 2, з, 4 подключа ются по первым входам к выходу генератора 8 импульсов фиксированной частоты Ш8 (DHOM.-t-AU). Эти импульсы, назовем их ведуш,ими, перебрасывают триггеры 2 и 2 в состояние «О по второму выходу.

-Управляемые импульсные генераторы 4 и

4 генерируют импульсы, назовем их ведомыми, ноступаюшими на вторые входы триггеров 2 и 2 соответственно и перебрасывающие эти триггеры в состояние «1.

Частоты 0)4, W4 следования импульсов

j на выходе генераторов 4 и 4 в режиме захвата систем ФАПЧ равны частоте Wg, а фазовые углы Р4, 4 их отставания от ведущих импульсов должны быть равны между собой и пропорциональны величине Доо в соответствии с зависимостью 4 Р4 (1),

0 где К- коэффициент пропорциональности, равный времени опережения синхронизатора и зависящий от коэффициентов усиления К2(К2), Кз(Кз), К4(К4).

Подстраивая коэффициенты К2, Кз, К4

(К2, Кз, К4) в системах ФАПЧ, добиваются

выполнения равенства (1) в обеих системах.

Переключив триггеры 2 и 2 на выход генератора 9 импульсов фиксированной частоты (1)9 соном,- Дй) и подстраивая собственную частоту 0)0(мо) управляемых импульсных генераторов 4(4) добиваются, чтобы в системах ФАПЧ установились углы Р4 Р4 л-ЛДо) (2).

После этого вновь переключают триггеры 2 и 2 на выход генератора 8 и добиваются выполнения условия (1), затем после пере5 ключения триггеров на генератор 9 уточняют факт выполнения условия (2) и т. д. Этот процесс быстро сходится и уже после нескольких переключений условия (1) и (2) начинают выполняться для обеих систем ФАПЧ. Значение угла р контролируется по осциллографу или измерителю длительности импульсов на выходном зажиме 12, р - на выходном зажиме 13. Для перехода от вре„менных величин к угловым используют тот факт, что полная длительность периода Те или Тд соответствует углу 2я. Тогда длительность импульсов Т8 или Т9 на первом выходе триггера 2(2:) соответствует углу - те 8 или . при использовании вольтметра среднего значения, который также подключают к выходным зажимам 12 или 13, угол р (р) оценивают по показаниям вольтметра. Пусть состоянию «О триггера соответствует напряжение на его выходе Vo, а состоянию «1 - напряжение Vi. Так как состоянию «О соответствует угол Р4 Р4 О, а состоянию «Т - угол р4 Р4 2п, то приращению угла 2я соответствует приращение показаний вольтметра Vi-VQ. Очевидно, что текущему значению угла Р4 будет соответствовать показание вольтметра. V,-Vo V Vo+ Инверторы 5 и 5 фазы проебразуют углы р4 и 4 в их дополнения до 2я Y5 2n-p4, У5 2я-р4 (4) . Продолжая настройку переключателями 10 и 11 подключают генератор 8 к первому триггеру 2, а генератор 9 - к второму триггеру 2 и убеждаются в том, что релейный блок 7 срабатывает с частотой биения fs 2л(йз 2л ((1)8- а)д) 4лДсо Таким образом, включение в предлагаемый синхронизатор двух генераторов импульсов фиксированных частот с двумя трехпозиционными переключателями и оформление в нем двух дополнительных выводов позволяет упростить настройку времени опережения синхронизатора, проводить ее с помощью простейщих измерительных приборов - вольтметров среднего значения без использования синхронизируемых источников или каких-либо специальных стендов. Формула изобретения Синхронизатор с постоянным временем опережения по авт. св. № 705598, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки его времени опережения-в процессе эксплуатации, он дополнительно содержит два генератора импульсов фиксированных частот и два трехпо иционных переключателя, причем выходной контакт каждого переключателя присоединен к первому входу соответствующего триггера, первый, второй и третий входные контакты переключателя присоединены к выходам соответствующего формирователя импульсов и первого и второго генератора импульсов фиксированных частот, а второй выход каждого триггера служит для подключения средств контроля.

с

1-.

и.

L/

L

L i

Изобретение относится к области электротехники, предназначено для автоматического включения синхронных генераторов на параллельную работу и является дополнительным к авт. св. № 705598. Цель изобретения - упрощение настройки времени опережения синхронизатора в процессе эксплуатации. Переключателями 10 и 11 триггеры (Т) 2 и 2 подключаются к выходу генератора (Г) 8 импульсов фиксированной частоты