УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМГЕНЕРАТОРА Советский патент 1971 года по МПК H02P9/30 

Предложенное устройство относится к о,бласти, ветроэнергетики, в частности к устройствам ДЛЯ; управления возбуждением тенератора ветроэлектрической установки.

Недостатком известных устройств для управления возбуждением генератора ветроэлектрической установки, содержащих коммутирующий элемент в цеии обмотки возбуждения, например тиристор, формирователь импу.тьсов управления, блок выключения коммутирующего элемента, стабилизированный блок питания, является низкая точность уставки скорости вращения, при которой происходит возбуждение генератора, так как существенное влияние на точность уставки оказывает величина остаточного напряжения генератора при заданной скорости его вращения.

Величина этого напряжения зависит от величины и коэффициента мощности глухоподключенной к генератору нагрузки от продолжителвдости нахождения генератора в нерабочем состоянии.

При эксплуатации в реальных условиях ветроэлектрическая установка может быть агрегатирована с насосами различной мощности, возможно также периодическое подключение и отключение как насоса, так и иных нагрузок, кроме того цикличность ра.боты установки может быть самой разнообразной. Все это влечет за собой существенное (до двухкратного) изменение остаточного напряжения генератора и, следовательно, скорости вращения, при которой генератор возбудится.

При этом, в случае возбуждения генератора при скорости вращения ниже заданной величины, асинхронный двигатель насоса может не запуск1аться, что ведет к нерегрузке его по току и при длительности такого режима к выходу из строя электродвигателя, или пуск дв.игателя происходит, однако мощность, развиваемая насосом, недостаточна для

подъема воды на нужную высоту, т. е. работа насоса непроизводительная. Если же возбуждение генератора будет происходить при скорости вращения, выше заданной величины, уменьшается время нахождения установки в рабочем состоянии и соответственно ее производительность. Возбуждения генератора может вообще не произойти, если остаточное напряжение генератора будет слишком мало.

Цель изобретения - повысить точность уставки скорости вращения, при которой будет происходить возбуждение генератора ветроэлектрической установки и обеспечить развозбуждение генератора при снижении его

Это достигается тем, что вход формирователя импульсов управления включен через трансформатор тока последовательно в цепь резонансного LC- контура, соединенного с выходными зажимами генератора, причем параллельно конденсатору резонансного, контура присоединены встречно включенные стабилитроны, а управляющая обмотка трансформатора тока соединена последовательно с обмоткой возбуждения генератора.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предшагаемого устройства унравледия возбуждением генератора.

Схема содержит синхронный генератор /, выпрямитель 2, стабилитроны 5 и 4, конденсатор 5, дроссель 6, трансформатор 7 то,ка, первичную обмотку 8 трансформатора тока, обмотку 9 управления трансформатора тока, выходную о бмотку 10 трансформатора тока, тиристор II, блок 12 питания, формирователь 13 импульсов управления и блок 14 выключения тиристора.

Система возбуждения генератора / выполнена по схеме фазового комлаундиров ания, причем последовательно с обмоткой возбуждения генератора включен тиристор 11. Тиристор 11 в К1ЛЮчает формирователь 13 импульсов управления, вход которого через трансформатор 7 тока, емкость 5 и дроссель 6 резонансного LC-.контура соединен с выходными зажимами генератора 1. Для гашения тиристора 11 используется блок 14 выключения, выходные зажимы которого присоединены к аноду И катоду тиристора. Блок 12 питания осуществляет питание блоков 13 и 14 как при невозбужденном, так и при возбужденном генераторе.

Схема работает следующим образом. При низкой скорости вр ащения генератор развозбужден, а на зажимах резонансного LC-контура и на выходе выпрямителя 2 имеется лишь остаточное напряжение генератора. Так как частота этого напряжения ниже резонансной частоты LC-контура, величина тока, протекающего через вторичную обмотку 10 трансформатора 7, меньше тока срабатывания формирователя 13 импульсов;, т. е. тока, при котором формирователь 13 импульсов вырабатывает управляющие импульсы. При этом тиристор 11 закрыт, и ток в обмотке воз буждения практически отсутствует. По мере повышения частоты генератора соответственно возрастает тоК резонансного контура. При достижении генератором частоты, близкой к резонансной частоте jLC-контура, ток вторичной обмотки 10 трансформатора 7 тока резко возрастает и достигает значения тока срабатывания формирователя 13 импульсов. Последний выра1батывает управляющие импульсы, тиристор 11 открывается, и генератор самовозбуждается. Так как напряжение на входе LC-контура после возбуждеимя генератора возрастает примерно в 20- 30 раз, то для, ограничения тока в цепи контура использованы стабилитроны 3 и 4, которые включаются при определенном напряжении на конденсаторе и снижают добротность резонансного -контура. Для развозбуждения генератора в случае снижения его скорости, ниже допустимой величины, необходимо предварительное снятие с тиристора 11 управляющих импульсов. Это достигается путем насыщения трансформатора 7 тока с помощью управляющей обмотки 9, в результате чего прекращается ток во входной цепи формирователя 13 имлульсов. При снижении частоты генератора до минимально допустимой величины, блок 14 выключения гасит тиристор //, благодаря чему происходит развозбуждение генератора.

Предмет изобретения

1.Устройство для управления возбуждением генератора ветроэлектрической установки, содерл ащее коммутирующий элемент в цени обмотки возбуждения, например, тиристор,

формирователь имнульсов управления:, блок выключения Коммутирующего Эу1емента, стабилизированный блок питания, отличающееся, тем, что, с целью повышения точности уставки скорости, вр ащения, при которой, происходит возбуждение генератора, вход формирователя импульсов управления вк11ючен через трансформатор тока последовательно в цепь резонансного LC-контура, соединенного с выходными зажим.ами генератора, причем

параллельно конденсатору резонансного контура присоединены встречно включенные стабилитроны.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью о-беспечени-я возможности развозбуждения генератора, управляющая обмотка трансформатора тока соединена последовательно с обмоткой возбуждения генератора.

к HatjtysKf