Устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной Советский патент 1987 года по МПК H02P5/408 

ACM I соответственно. Выходы формирователей 16 и 17 связаны с входами блока 14 регулирования параметров вторичной цепи АСМ I. Выход блока I4 соединен с первым входом сумматора 10 второй вход которого подключен к выходу регулятора 9 скорости вращения. К управляющему входу преобразователя 3 подключен вьЬсод преобразователя (П) 11 координат. Первый вход П 11 соединен с выходом сумматора 7, второй вход - с выходом регулятора 12, третий вход - с первым входом регуИзобретение относится к электро- технике, а именно к устройствам для управления асинхронизированной синхронной машиной первичная обмотка которой подключена к сети переменного тока, а вторичная получает питание от регулируемого преобразователя частоты, и может быть.использовано в электроэнергетике для управления Турбо- и гидрогенераторами продольно-поперечного возбуждения, а также в других отраслях промьгашен- ности.

Цель изобретения - повьшение, надежности работы машины за счет выравнивания теплового ре;жима ротора.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для управления асин- хронизггрованной синхронной машиной 1, первичная цепь которой предназначена для подключения к сети 2 переменного тока, содержит управляемый преобразователь 3 частоты, предназначенный для подключения к вторичной цепи асинхронизированной синхрон ной машины I, датчики 4 токов первичной цепи, датчики 5 напряжений первичной цепи, датчик 6 частоты напряжения сети 2 переменного тока, датчик 7 токов вторичной цепи, датчик 8 углового положения и частоты вращения ротора, выход которого соединен с первым входом регулятора 9 частоты вращения, второй вход котолятора 9 и выходом датчика 8, угла и ,частоты вращения ротора АСМ I. Четвертый вход П 11 соединен с вторым входом регулятора 9 и выходом датчика 6 частоты напряжения сети 2. В устройстве благодаря наличию датчика 15 напряжений вторичной цепи АСМ 1 и формирователей 16 и i 7 обеспечива ется возможность равномерного распределения ndTepb во вторичной цепи АСМ То В результате выравнивается теп- I ловой режим ротора и исключается перегрузка вторичной силовой цепу АСМ I, 1 и

рого соединен с выходом датчика 6 частоты напряжения сети 2 переменно- го тока, а выход - с первым входом сумматора 10.

Выход сумматора 10 соединен с первым входом преобразователя 11 координат, выход которого соединен с входом управляемого преобразователя 3 частоты.

Устройство содержит регулятор 12 реактивной мощности, первый и второй входы которого соединяют соответственно с выходами датчика 4 токов первичной цепи и датчика 5 напряжеНИИ первичной цепи, третий вход - с выходом задатчика 13 реактивной мощности, а выход - с вторым входом преобразователя 11 координат. Третий вход преобразователя 11 координат

соединен с выходом датчика 8 углово-- го положения и частоты вращения ротора, а четвертый вход - с выходом датчика 6 частоты напряжения сети переменного тока.

Устройство содержит блок 14 регулирования параметров вторичной цепи, выход которого соединен с вторым входом сумматора 10.

В устройство для управления асинхронизированной синхронной машиной введены датчик 15 напряжений вторичной цепи и два формирователя 16 и 17 сигналов мощности вторичной цепи,

первые входы которых соединены с соответствуюшлми выходами датчика 15 напряжений вторичной цепи, вторые

входы - с соответствующими выходами датчика 7 токов вторичной цепи, а выходы соединены соответственно с первым и вторым входами блока 14 регулирования параметров, вторичной цепи.

Устройство для управления асин- хронизированной синхронной машиной работает следующим образом.

Сигнал регулирования реактивной мощности формируется в регуляторе 12 на постоянном токе путем сравнения выходного сигнала задатчика 13 реактивной мощности и сигнала обратной связи по реактивной мощности. Выходной сигнал регулятора 9 частоты вращения формируется в виде суммы сигналов, припорциональных сигналу рассогласования по углу и сигналу скольжения, поступающих соответственно с датчика 8 углового положения и частоты вращения и датчика 6 частоты напряжения сети. Сигнал регулятора 9 частоты вращения после сложения в сумматоре 10 с выходным сигналом блока 14 регулирования параметров вторичной цепи поступает совместно с сигналом регулятора 12 реактивной мощности в преобразователь 11 координат, в котором производится преобразование входных сигналов, сформированных на постоянном токе в синхронной Системе координат, в роторную систему координат с использованием сигналов гармонических функций угла между указанными системами координат в соответствии с выражением,u(a,(c3-«)t( .(

+jsin8),

iy

где СО - СОд СОд - частота скольжения О - угловое положение ротора в синхронной системе координат; U , Цу - синхронные проекции U ; - сигнал напряжения возбуждения в роторной системе координат.

Выходной сигнал преобразователя 11 координат поступает на управляющие входы преобразователя 3 частоты.

Формирователи 16 и 17 сигналов мощностей вторичной цепи формируют на выходе сиг налы, пропорциональные произведениям соответствующих сигналов датчиков 15 и 7 напряжений и токов вторичной цепи.

Блок 14 регулирования параметров вторичной цепи формирует сигнал, соответствующий интегралу рассогласования з-начений, пропорциональных мощностям вторичной цепи, который складывается в сумматоре 10 с сигналом

регулятора 9 частоты вращения. Изме- нение выходного сигнала блока 14 регулирования параметров вторичной цепи и суммарного сигнала канала регулирования скорости вращения продолжается до момента установления заданного соотнощения мощностей вторичной цепи машины.

При этом формируемая функция регулирования (в синхронных осях у,X )

имеет следующий вид:

Kg , --U-4o/- orp

u,Kp.. F-K,s-K|5-S,-%i(P,,-p,)J.

Где Ку,Кд,1Ср, Kg, Kj - коэффициенты регулирования по соответствующим параметрам; 1/р - оператор интегрирования; Jp, QO - установки по углу и по реактивной мощности; П(,гр функция

,.uU- |i(Q-Qj-n (I,;l,),

и,

ограничения перегрузки по токам статора и ротора;л Р,и V - отклонения активной мощности к напряжения от длительно установивщегося значения; Q, SjS - текутцие значения реактивной мощности, скольжения и угла; Р|, , Р. - мощности фаз d, q вторичной цепи; коэффициент регулирования распределения загрузки по мощности вторичных обмоток.

Требуемое соотнощение мощностей фаз вторичной цепи учитьшается тем, что в блоке 14 сигналы мощностей фаз вторичной цепи сравниваются между собой с различньми коэффициента-

ми пропорциональности, причем соотношение коэффициентов должно быть обратно пропорционально требуемому соотношению мощностей. Так, например, если требуется равномерное распределение мощностей по фазаЫ вторичной цепи, коэффициенты пропорциональности для сигналов мощностей фаз должны быть одинаковы. При использовании слабой поперечной.обмотки

коэффициент пропорциональности для основной обмотки должен быть равен нулю для того, чтобы канал регулирования мощностей отрабатывал нулевое значение мощности слабой поперечной обмотки в установившемся режиме.

Формирователи 16 и 17 сигналов мощности вторичной цепи представляют собой блоки перемножения, в которых осуществляется перемножение соответ5

ствующих сигналов датчиков токов и напряжений вторичной цепи.

Блок 14 регулирования параметров вторичной цепи может быть выполнен на основе интегросумматора, на вхо- ды которого подаются сигналы фазных мощностей вторичной цепи от формирователей 16 и 17, причем оДин из сигналов должен быть инвертирован. Коэффициенты пропорциональности по входам устанавливаются в соответ- с требуемым распределением вторичных мощностей по фазам, как указано выше. Выходной сигнал интегросумматора пропорционален временному интегралу рассогласовааия мощностей и является выходным сигналом регулирования блока 14,

Так1-ш образом, введение в устройство для управления асинхронизиро- ванной синхронной машиной датчика напряжений вторичной цепи и двух фор мирователей сигналов мощностей вторичной цепи обеспечивает возможность равномерного распределения потерь во вторичной цепи, благодаря чему в сравнении с известным устройством выравнивается тепловой режим ротора, исключается перегрузка вторичных силовых цепей в установившемся режиме и повышается надежность работы машины.

Формула изобретения

Устройство для управления асин- хронизированной синхронной машиной, первичная цепь которой предназначена для подключения к сети переменного тока,.содержащее управляемый преобразователь частоты, предназначенный для подключения к вторичной цепи асинхронизированной синхронной

ор А. Козориз 7821/57

Составитель А. Жилин Техред И.Верес

Коррек Подпис

Тираж 683 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

10

15

888856

машины, датчики токов и напряжений первичной цепи, датчик частоты напряжения сети переменного тока, дат- чик токов вторичной цепи, датчик

5 углового положения и частоты вращения ротора, выход которого соединен с первым входом регулятора частоты вращения, второй вход которого соединен с выходом датчика частоты напряжения сети переменного тока, а выход - с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом преобразователя координат, выход которого соедт нен с входом управляемого преобразователя частоты, регулятор реактивной мощности, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами датчиков токов и напряжений первичной цепи, третий вход - с выходом задатчика реактивной мощности, а выход - с вторым входом преобразователя координат, третий вход которого соединен с выходом датчика углового положения и частоты вращения ротора, а четвертый вход - с выходом датчика частоты напряжения сети переменного тока, блок регулирования параметров вторичной .цепи, выход которого соединен с вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы машины за счет выравнивания теплового режима ротора, введены датчик напряжений

35 вторичной цепи и два формирователя сигналов мош 1остей вторичной цепи, первые входы которых соединены с соответствующими выходами датчика напряжений вторичной цепи, вторые

40 входы - с соответствующими выходами датчика токов вторичной цепи, а выходы соединены соответственно с первым и вторым входами блока регулирования параметров вторичной цепи.

20

25

30

Корректор Г. Репштник Подписное

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления турбо- и гидрогенераторами продольно-поперечного возбуждения. Целью изобретения является повьшение надежности работы. Устройство для управления асинхро- низированной синхронной машиной (АСМ) 1 содержит преобразователь 3 частоты, подключенный через датчик 7 токов и датчик 15 напряжений к . вторичной цепи АСМ Т. Первичная цепь АСМ 1 через датчики 4 токов и датчики 5 напряжений связана с сетью 2. Выходы датчиков 4 и 5 соединены с первым и вторым входами регулятора 12 реактивной мощности, третий вход которого подключен к задатчику 13 реактивной мощности. Выходы датчиков 7 и 15 соединены с первым и вторым входами формирователей 16 ,и 17 сигналов мощностей вторичной цеп и с ю (Л 00 00 00 00 ел