Устройство для возбуждения синхронного генератора Советский патент 1990 года по МПК H02P9/14 

ны с двумя входами, датчик 35 выходно-20 ходных сигналов регулирующих бло

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных системах энергоснабжения. Целью изобретения является упрощение устройства, снижение массы и габаритов, облегчение эксплуатации путем упрощения настройки устройства. Устройство содержит датчик 35 выходного напряжения синхронного генератора, основной 10 и резервный 13 регулирующие блоки, выполненные широтно-импульсными, блок диагностики 12, управляемый выпрямитель 1 с блоком управления 8. Выход управляемого выпрямителя связан с обмоткой возбуждения 2 синхронного генератора 3. Сущность изобретения заключается в использовании одного датчика 35 на два регулирующих блока 10, 13 и блока диагностики 12. 3 ил.

го напряжения синхронного генератора подключен выходом к первым входам измерительных органов основного и резервного регулирующих блоков и связан с входом фильтра 26 низких частот через повторитель 34, а источник 27 опорного напряжения подключен к вторым входам измерительных органов основного и резервного регулирующих блоков и через делитель 37 напряжения - к неинвертирующему входу компаратора 25 Датчик 35 выходного напряжения синхронного генератора содержит трехфазный измерительный трансформатор 38, подключенный на вход выпрямителя 39, на выход которого подключен вход источника 27 опорного напряжения и делитель напряжения на резисторе 40 и потенциометре 41.

j На фиг.З показаны () U17 - напряжения соответственно на входах 15 (16), 17 блока диагностики}

IJ28(2)1 иЭ2.(гг) и зо(з1) напряжения на выходах соответствующих элементов 28 (29), 32 (33), 30 (31) и 36.

Устройство для возбуждения синхронного генератора работает следующим образом.

Напряжение с шии синхронного генератора подается на понижающий измерительный трансформатор 38, с выхода которого оно поступает на выпрямитель 39. Делитель напряжения, выполненный на резисторе 40 и потенциомет- ре 41, обеспечивает формирование сигнала, пропорционального среднему значению напряжения синхронного генератора, подаваемого на измерительные ор

5

5 0

ков 10 и 13, Логические элементы НЕ 28, 29 производят инвертирование выходных сигналов регулирующих блоков. Первый логический элемент НЕ 21 обеспечивает инвертирование и задержку импульсов синхронизации.

На временных диаграммах (фиг.З) единичный логический уровень U52(3 на прямом выходе D-триггера 32 (33) соответствует сигналу развозбужде- ния на выходе регулирующего блока, единичный логический уровень U эо(и) на прямом выходе D-триггера 30 (31) сигналу форсировки на выходе регулирующего блока. Логический элемент И-НЕ 36 формирует нулевой логический уровень изй, если на выходе основного регулирующего блока - сигнал широтно- импуль сной модуляциио

После повторителя 34 пропорциональный среднему значению напряжения синхронного генератора сигнал фильтруется и поступает на компаратор 25„

Опорное напряжение подается на вход делителя 37 напряжения блока 12 диагностики. Делитель напряжения уменьшает опорный сигнал настолько, насколь,- ко фильтр 26 уменьшает подаваемое на

его вход напряжение с тем, чтобы обеспечить переключение компаратора 25 в зоне регулирования блоков 10 и 15, которые стабилизируют среднее значение напряжения синхронного генератора Вне зоны регулирования на выходе компаратора 25 имеет место единичный логический уровень, если напряжение синхронного генератора меньше номинального, н нулевой логический уровень,

если ото напряжение больше номиналь- нЬго.

На первом выходе блока диагностики сигнал соответствует логической еди- нице, а на втором выходе - логическому нулю в следующих случаях: когда на выходе регулирующего блока 13 имеет место сигнал широтно-импульсной мрдуляции, а на выходе регулирующего б|юка 10 - либо сигнал форсировки,либо развозбужденияj когда на выходе 4 регулирующей блока 13 и компаратора 25 - сигнал, соответствующий логической единице (фореировка) , а на вы- ходе регулирующего блока 10 - сигнал развозбуждения; когда на выходе регулирующего блока 13 - сигнал раз- врзбужденияг на выходе регулирующего блока 10 - сигнал форсировки, а на выходе компаратора 25 - нулевой логи- уровеньо Указанные случаи со- о ветствуют отказам основного регули- реющего блока 100 Во всех остальных случаях через логический элемент 9 на блок 8 управления проходит выходной сигнал основного регулирующего блока 10,

При необходимости изменить устав- к напряжения генератора меняется

положение подвижного контакта потенци™ ометра 41 и при этом меняется уровень напряжений, подаваемых на регулирующие блоки 10,13 и на блок 12 диагностики., при изменении уставки не нЈдо производить перенастрой уст- р йства, что очень важно для объектов с ограниченным временем простоя, лишённых специальных измерительных средств,,

Схема блока диагностики при малом количестве логических элементов прости, что обеспечивает высокую надежность и технологичность изготовления всего устройства,. Наличие одного дат- ч«ка напряжения для двух регулирующих блоков и в блоке диагностики существенно уменьшает массу и габариты устройства, при этом практически не снижает его надежность, так ак измери- тельный трансформатор 38 и выпрямитель 39 работает в облегченном режиме близком к холостому ходу, что обеспечивает их высокую надежность.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения синхронного генератора, содержание управляемый выпрямитель, сгловой выход которого предназначен для связи с выводами обмотки возбуждения синхронного генератора, силовой вход - с выходом источника питания переменного тока, а управляющий вход с выходом блока управления выпрямителем с логическим элементом 2-2И-2ИЛИ на входе, первыми входами И подключенный к силовому выходу основного регулирующего блока„ выполненного широтно-импульсным, и к первому выходу блока диагностики, а вторыми входами И - к силовому выходу резервного регулирующего блока, выполненного однотипным с основным регулирующим блоком и к второму выходу блока диагностики, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами основного к резервного регулирующих блоков, а третий - с выходом логического элемента ИЛИ, подключенного первым и вторым входами соответственно к выходам формирователей импульсов синхронизации основного и резервного регулирующих блоков, выходы измерительных органов которых предназначены для связи с силовыми выводами синхронного генератора, блок диагностики выполнен в виде узлов диагностики основного и резервного регулирующих блоков, трех логических элементов НЕ, выходного логического элемента, компаратора, фильтра низких частот, источника опорного напряжения, а каждый из узлов диагностики ™ в виде логического элемента НЕ и двух D-триггеров, второ кз которых связан входом D с выходом логического элемента НЕ соответствующего узла диагностики, причем первый логический элемент НЕ подключен входом к третьему входу блока диагностики, а компаратор неинвертирующим входом связан с источником опорного напряжения, а инвертирующим входом соединен с выходом фильтра низких частот связанного входом с выходом датчика выходного напряжения синхронного генератора, а выходом через второй логический элемент НЕ - с первым из первой группы входов И выходного логического- элемента блока диагностики, выход которого соединен с первым выходом блока диагностики непосредственно, ас его вторым выходом - через третий логический элемент НЕ, входы логических элементов НЕ узлов диагностики основного и резервного регулирующих блоков подключены соответственно к первому и второму входам блока диагностики, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, снижения массы и габаритов, облегчения эксплуатации путем упрощения настройки устройства возбуадения синхронного генератора, в блок диагностики введен логический элемент И-НЕ и делитель напряжения, выходной логичес-.п кий элемент блока диагностики выполнен в виде логического элемента 3-3-ЗИ-ЗИЛИ-НЕ, у которого второй вход из первой группы входов И подключен к неинвертирующему выходу второ- jc го D-триггера узла диагностики резервного регулирующего блока,третий - к неинвертирующему выходу первого D-триг- гёра узла диагностики основного регулирующего блока, входы второй группы 20 входов И подсоединены соответственно к входу второго логического элемента НЕ, к неинвертирующему выходу первого D-триггера узла диагностики резервного регулирующего блока, к неик- 25 вертирующему выходу второго D-триггера узла диагностики основного регулирующего блока, входы третьей группы И подключены соответственно к инвертирую

30

ющим выходам первого и второго D-триг- геров узла диагностики резервного регулирующего блока и к выходу логического элемента И-НЕ, входы которого соединены соответственно с инвертирующими выходами первого и второго D-триггеров узла диагностики основно-( го регулирующего блока, D-вход первого D-триггера каждого из узлов диагностики подключен к входу логического элемента НЕ соответствующего узла диагностики, первый логический элемент НЕ блока диагностики подключен входом к входам С вторых D-триггеров, а выходом к входам С первых D-триг,- геров узлов диагностики, измерительные органы основного и резервного регулирующих блоков выполнены с двумя входами, датчик выходного напряжения синхронного генератора подключен выходом к первым входам измерительных органов основного и резервного регулирующих блоков и связан с входом фильтра низких частот, а источник опорного напряжения подключен к вторым входам измерительных органов основного и резервного регулирующих блоков и через делитель напряжения - к неинверти- рующему входу компаратора.

Фиг.2.

Фиг 3