Устройство для включения синхронных генераторов на параллельную работу Советский патент 1961 года по МПК H02J3/40 

Предлагаемое устройство для включения синхронных генераторов на нараллельную работу, относится к известному типу таких устройств, в которых частоты генераторов автоматически выравниваются в процессе синхронизации.

Подобно известным устройствам этого типа, оно содержит блок измерения разности частот, блок усиления, выполненный на магнитных усилителях, и исполнительный орган, выполненный на подмагничпваемых дросселях насыщения, управляющих серводвигателем регулятора скорости первичного двигателя.

Особенностью предложенного устройства является выполнение блока измерения разности частот в виде двух самостоятельных измерительных органов резонансного типа на L-С элементах, входы которых соответственно подключены к напряжению синхронизируемого и работающего генераторов, а выходы включены дифференциально на обмотки управления магнитных усилителей блока усиления.

Применение в блоке измерения разности частот резонансных контуров вместо магнитных усилителей обеспечивает расширение диапазона рабочих частот устройства и одновременно упрощает его схему.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Основными узлами предлагаемого устройства для включения синхронных генераторов на параллельную работу являются; блок измерения разности частот БИ, блок усиления БУ и исполнительны орган ИО.

Блок измерения разности частот, предназначенный для измерения величины и знака отклонения частот синхронизируемых генераторов от номинального значения, состоит из двух самостоятельных измери№ 137162- 2 тельных органов резонансного типа. На входы этих измерительных органов подаются напряжения l/i и 1/2 синхронизируемых генераторов, а с выходов снимаются токи, пропорциональные величинам частот, соответственно работающего (/уi) и подключаемого () генераторов.

Основной частью каждого измерительного органа является частотный р езонансный контур, состоящий из дросселя L и конденсаторов С, Cg и образующий совместно с входным трансформатором ТР и выпрямителем ВП1 фазочувствительную схему.

Работа измерительного органа основана на известном свойстве резонансного контура - изменять фазу напряжения на дросселе L относительно опорных напряжений V „„ и на входе при изменении частоты в ее рабочем диапазоне (например в диапазоне 45 -55 гц). Резонансные контуры обоих измерительных органов настраиваются на резонансную частоту I ом - 50 гц. Как известно, при резонансе напряжение на дросселе L отстает от опорного напряжения на входе на угол ф 90°. При этой номинальной частоте токи выходов измерительных органов имеют определенную величину (/.,i, /2 - при /ном 50 гц ,)

При изменении частоты напряжения на дросселе L ток на выходе измерительного органа становится больше или меньше величины 7,2 при / „о„ 50 гц и появляется управляющий сигнал отрицательной или положительной полярности (относительно I у при /„д, 50 гц).

Блок усиления БУ предназначен для получения на выходе сигнала, зависящего от величины и знака относительной разности частот синхронизируемых генераторов. В этом блоке суммируются электромагнитным путем (алгебраически) и усиливаются выходные сигналы измерительных органов.

Блок усиления состоит из двух магнитных усилителей: МУ и МУ2, снабженных необходимыми выпрямителями ВП2. установочными сопротивлениями СУ и сглаживающими Сз разделительными С конденсаторами.

В магнитном усилителе МУ1 магнитный поток Ф2, создаваемый током /у 1 выхода измерительного органа работающего генератора, совпадает с магнитным потоком положительной обратной связи Ф4, а магнитный поток ФЗ, создаваемый током Iyz выхода измерительного органа подключаемого генератора, направлен навстречу этим потокам. Направление потоков Ф2 и ФЗ по отношению к потоку Ф4 в магнитном усилителе МУ2, обратно приведенному выше для усилителя МУ1. Магнитные потоки Ф/, создаваемые обмотками смещения, направлены встречно потоку Ф4 в обоих усилителях.

При равенстве потоков Ф2 и ФЗ, что имеет место при равенстве частот синхронизируемых генераторов, оба магнитных усилителя закрыты отрицательным потоком Ф1 обмотки смещения и токи выхода блока усиления равны нулю.

При Ф2 - ФЗ Ф/ в магнитных усилителях появляется определенный поток управления соответствующей полярности у одного усилителя и противоположной у другого, в результате чего один усилитель срабатывает, а другой блокируется. Для обеспечения более надежной блокировки от одновременного срабатывания обоих усилителей предусмотрены дополнительные обмотки управления, обтекаемые токами выхода усилителей и создающие магнитные потоки Ф5, направленные встречно потокам Ф4.

Таким образом, в зависимости от знака относительной разности частот синхронизируемых генераторов, с выхода блока усиления снимается ток д или / 2Токи выхода магнитных усилителей МУ1 и МУ2 являются токами управления исполнительного органа, предназначенного для преобразования этих токов в соответствующий импульс на изменение уставки регулятора скорости первичного двигателя подключаемого генератора посредством электродвигателя М.

В варианте выполнения устройства, показанном на чертеже, исполнительный орган выполнен на дросселях ДР/ и Д,Р2 с обмотками подмагничивания и соответственно, W„-, , управляющих серводвигателем Д, регулятора скорости первичного двигателя.

В зависимости от открытия того или иного из усилителей /ИУ/ или МУ2 открывается тот или иной дроссель ДР1 или ДР2 и уставка регулятора скорости первичного двигателя изменяется в ту или иную сторону.

При небольшой мощности электродвигателя М постоянного тока выходы блока усиления могут быть включены по дифференциальной схеме и поданы непосредственно в якорную цепь этого электродвигателя М. В этом случае надобность в специальном исполнительном органе отпадает.

Предмет изобретения

Устройство для включения синхронных генераторов на параллельную работу с автоматическим выравниванием их частот в процессе синхронизации, содержащее блок измерения разности частот, блок усиления, выполненный на магнитных усилителях, и исполнительный орган, выполненный на подмагничиваемых дросселях насыщения, управляющих серводвигателем регулятора скорости первичного двигателя, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона рабочей частоты и упрощения устройства, блок измерения разности частот выполнен в виде двух самостоятельных измерительных органов резонансного типа на L - С элементах, входы которых соответственно подключены к напряжению синхронизируемого и работающего генераторов, а выходы включены дифференциально на обмотки управления магнитных усилителей блока усиления.

- 3 -№ 137162

ДР1