Устройство для распределения активной нагрузки между параллельно работающими синхронными генераторами Советский патент 1988 года по МПК H02J3/46 

00 00 4: --J

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для автоматического распределения активной .нагруки между параллельно работающими сии хронными генераторами при условии прогюрдаонального распределения реак тивньк нагрузок.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем упро- щения устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для распределения активной нагрузки между двумя параллельно работающими синхронными генераторами (в общем случае устройство применимо для любого числа генераторов), на фиг. 2 - временные диаграммы, по- ясняюпще принцип работы устройства.

Устройство для распределения ак- тинной нагрузки между двумя параллельно работающими синхронньп.м генераторами содер жит синхронные генераторы 1.1 и 1.2, трехфазные выключатели 2.1 и 2.2, трехфазную нагрузку 3, датчики 4.1 и 4.2 тока, диоды 5.1 и 5.2, за мыкающие блок-контакты 6.1 и 6.2, первый стабилитрон 7, первый оптоэлектронный ключ 8 с усилением, переменный резистор 9, вто- рой стабилитрон 10, второй оптоэлектронный ключ 11 с усилением, логический элемент Сложение по модулю 2 12, делитель 13 частоты, первый логический элемент И 14, второй логичес- кий элемент И 15, первый усилитель 1 первые чувствительные элементы 17, вторые усилители 18, вторые чувствительные элементы 19, например обмотки реле, источник 20 напряжения и общую шину 21. При этом нагрузка 3 через трехфазные выключатели 21 и 22 подключена к выходам синхронных генераторов 1.1 и 1.2 соответственно. Датчики 4.1 и 4.2 тока включены в од ну из фаз (А, В или С) соответствующего синхронного генератора 1.1 или 1.2. Входы датчиков 4.1 и 4.2 тока соединены с входами замыкающих блок- контактов 6.1 и 6.2 и с анодами дио- дов 5.1 и 5.2 соответственно, выходы замыкающих блок-контактов 6.1 и 6.2 выключателя соединены с общей шиной 21. Катоды диодов 5.1 и 5.2 соединены с выходами датчиков 4.1 и 4.2 то- ка. Выход датчика 4.1 тока соединен с катодом первого стабилитрона 7 и анодом входного диода первого опто- электронного ключа В с усилением.

катод входного диода которого соединен с входом переменного резистора и катодом входного диода второго оптоэлектронного ключа 11 с усилением. Выход переменного резистора 9 соединен с анодами первого 7 и второго 10 стабилитронов. Катод второго стабилитрона 10 соединен с анодом входного диода второго оптоэлектронного ключа 11 с усилением. Аноды входных диодов вторых оптоэлектрон- ных ключей с усилением всех генераторов соединены между собой. Выход пер вого оптоэлектронного 8 ключа с усилением соединен с первым входом логического элемента Сложение по модулю 2 12, выход которого соединен с входом делителя 13 частоты, выходом соединенного с первыми входами первого 14 и второго 15 логических элементов И соответственно. Выход первого оптоэлектронного ключа 8,с усилением соединен с вторым входом первого логического элемента И 14, выход второго оптоэлектронного клю- ча 11 с усилением - с вторыми входа - ми,логического элемента Сложение по модулю 2 .12 и второго логического элемента И 15, Выход первого логического элемента И 14 соединен с входом первого усилителя 16, выход которого соединен с входом первого чувствительного элемента 17. Выход второго логического элемента И 15 содинен с входом второго усилителя 18, выход которого соединен с входом второго чувствительного элемента 19.Чувствительные элементы 17 и 19 имеют выходы и соединены так же с источником напряжения. Схема соединений для Ъто рого генератора идентична описанной.

Устройство работает следующим образом.

Для примера рассмотрим параллельную работу синхронных генераторов 1. и 1.2s При этом вьпшючатели 2.1 и 2.2, блок-контакты 6.1 и 6.2 должны быть замкнуты. Диоды 5.1 и 5.2 образуют схему однополупериодного выпря- мпения.

Датчики 4.1 и 4.2 тока включены встречно. Если на одноименных, зажимах датчиков тока сигнал отрицательной полярности, то он замыкается через диоды 5.1 и 5.2. Если на одноименных зажимах датчиков 4.1 и 4.2 тока имеются оданаковые сигналы (в случае пропорционального или одипа314

кового распределения активной нагрузки генераторов 1.1 и 1,2), то вследствие встречного включения обмоток датчиков 4.1 и 4.2 тока в измерительной цепи ток не возникает.

При возникновении дисбаланса активной нагрузки между генераторами 1 и 4 (например, I, 1, где I, и Ij - фазные токи генераторов 1 и 1 соответственно) в измерительной цепи течет уравнительный ток, график которого соответствует характеристике однополупериодного выпрямления (фиг. 2, i|jp).

Этот однополупериодный ток течет в мостовую схему первого генератора через входной диод первого оптоэлект- ронного ключа 8 с усилением на вход переменного резистора 9, с входа которого на анод второго стабилитрона 10. Величина этого тока определяется сопротивлением переменного резистора 9, и есу1И она больше, чем величина срабатывания первого оптозлектронно- го ключа 8 с усилением ij-p , то на его вькоде формируется единичный сигнал, который поступает на первый вход ло- гического элемента Сложение по модулю 2 12 и на второй вход первого логического элемента И 14. На выходе логического элемента Сложение по модулю 2 12 появляется сигнал логической единицы, поступающий на вход делителя 13 частоты, на выходе которого формируется серия импульсов заданной длительности, поступающих на первый вход первого логического элемента И 14, и на его выходе появляется указанная серия импульсов. Эти сигналы пос1 упают на вход первого уси лителя 16, усиливаются в нем и подаются на вход первого чувствительного элемента 17, который формирует сигнал на уменьшение подачи топлива в первый дизель.

Однополупериодный ток в мостовой схеме второго генератора течет через входной диод второго оптоэлектронного ключа с усилением, вход переменного резистора, с выхода которого на анод первого стабилитрона. Если величина этого тока больше; чем величина сра- батьшания второго оптозлектронного ключа с усилением i(.p , то на его выходе появляется единичньш сигнал, который поступает на вторые входы логического элемента Сложение по моду

47

лю 2 и второго логического элемента И. На выходе логического элемента Сложение по модулю 2 появляется сигнал логической единицы, поступающий на вход делителя частоты, на выходе которого формируется серия импульсов заданной длительности, поступающих на первый вход второго логического элемента И, и на его выходе появляется указанная серия и пyльcoв. Эти сигналы поступают на вход второго усилителя, усиливаются в нем и подаются на вход второго чувствительного элемента, который формирует сигнал на увеличение подачи топлива во второй дизель.

Если выходит из строя одно из плеч моста, например выходит из строя первый оптоэлектронный ключ с усилением, то в этом случае аварИ11ная ситуация не возникает, система может регулироваться, аварийная ситуация не наступает.

25

Формула изобретения

Устройство для распределения активной нагрузки ме;кду параллельно ра ботающими синхронньИ М генераторам, подключенными через выключатели к сборной шине, содержащее датчики тока генераторов, общую шину и по числу генераторов переменньи резистор, ди

од, делитать частоты, источник напряжения, первыи и второй усилители, первый и второй чувствительные элементы, причем вход датчика тока соединен через замыкающий блок-контакт выключателя генератора, с общей шиной, вход датчика тока соединен с анодом диода, катод которого соединен с выходом датчика тока, соответствующие первый и второй усилители последовательно соединены с первым и вторым чувствительными элементами с выходами для подключения к регулятору подачи топлива первичного двигателя, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эксплуа

тационной надежности путем упрощения устройства, в него введены по числу генераторов первый и второй стабилитроны, первый и второй оптоэлектрон- ные ключи с усилением, логический элемент Сложение по модулю 2, первый и второй логические элементы И, причем выход датчика тока соединен с катодом первого стабилитрона и анодом входного диода первого онтоэлект- ронного ключа с усилением, катод которого соединен с катодом входного диода второго оптоэлектронного ключа с усилением и первым вьгаодом переменного резистора, второй вывод которого соединен с анодами первого и второго стабилитронов, катод второго стабилитрона соединен с анодом вход- кого диода второго оптоэлектронного ключа с усилением, аноды входных диодов вторых оптоэлектронных ключей с усилением всех генераторов соединены между собой, выходы первого и второго оптоэлектронных ключей с усилением соединены соответственно с первым и

вторым входами логического элемента Сложение по модулю 2 выход которого соединен с входом делителя частоты, выход делителя частоты соединен с первыми входами первого и второго логических элементов И одновременно, выход первого оптоэлектронного ключа с усилением соединен с йторым входом первого логического элемента И, выход второго оптоэлектронного ключа с усилением соединен с вторым входом второго логического элемента И, выход первого логического элемента И соединен с входом первого усилителя, выход второго логического элемента И соединен с входом второго усилителя.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем упрощения устройства. Устройство содержит датчики тока 4.1, 4.2, блок- контакты 6.1 и 6.2 выключателей 2.1, 2.2, диоды 5.1, 5.2, для каждого генератора - ст-абилитроны 7, 10, опто- электронные ключи 8, 11, резистор 9, логический элеме(т 12 СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ 2, делитель частоты 13, логичес - кие элементы И 14 и 15 и чувствите.аь- ные элементы 17, 19. При возникновении небаланса активной нагрузки одно- полупериодный ток течет п мое тонут схему первого генератора. Если величина тока, протекающего через опто-- электронный ключ 8(11) 11рев лпает его порог срабатываштя, на его вькоде формируется единичньп ; сигнал. На соответствующем выходе тсмента 12 формируется логическая едикицл. На выходе соответствующего элемента 1i появляется серия импульсов С Т делителя частоты 13. Соответствую1ций чувствительный элемент 17 ипи 19 рует сигналы соответственно на уменьшение или увеличение, подачи топлива в приводной двигатель. 2 ил. (Л

с/7

о

фиг. 2