Устройство для точной автоматической синхронизации синхронных генераторов Советский патент 1975 года по МПК H02J3/42 

Устройство относится к области автоматической синхронизапии синхронных генераторов и включения их на параллельную работу.

Известны устройства для точной автоматической синхронизации синхронных генераторов, состоящие из блоков контроля разности напряжений, контроля разности частот и подгонки частоты.

Недостатком известных устройств является то, что схемы блоков, контролирующих частоту, характеризуются относительной схемной сложностью.

Для упрощения- схемы блоков контроля разности частоты и подгонки частоты, а также обеспечения возможности их выполнения на однотипных элементах в предлагаемом устройстве блоки контроля частоты выполнены на параметрических усилителях, источником накачки которых служит подключаемый, а источником сигнала - базовый генератор, частота напряжения которого уменьшена вдвое делителем частоты, который является одноконтурным параметрическим усилителем, постоянно работающим в режиме возбуждения. Блок контроля разности частот построен на одноконтурном параметрическом усилителе, возбуждающемся и формирующем сигнал на включение при совпадении синхронизируемых частот с учетом заданной расстройки частоты и совпадении фаз с учетом заданного опережения по углу, достигаемого при помощи фазосдвигающего устройства; блоки подгонки частоты построены на двух двухконтурных параметрических усилителях, работающих в режиме преобразования «вверх с усилением, один из которых настроен на досинхронную, а другой - на сверхсинхронную частоту, которые при достижении подключаемым генератором зоны частоты настройки формируют соответствующие сигналы на изменение подачи топлива.

В цепи накачки контура блока контроля разности частот и фаз включено фазосдвигающее устройство для обеспечения постоянства угла опережения включения генераторов.

На чертеже показано описываемое устройство, включающее БРЧФ - блок контроля разности частот и фаз, БПЧь БНЧа - блоки

подгонки частоты, ДЧ - делитель частоты, Тр - трансформатор, ШПГ - щины подключаемого генератора, ШБГ - щины базового генератора, C(t) - переменная емкость, Сс, Сн, Св, LC, LII, LB - емкости и индуктивности контуров сигнала, накачки и выходного ФСУ - фазосдвигающее устройство.

Как видно из чертежа параметрические усилители блоков БРЧФ, БНЧ1 и БПЧг имеют следующие контуры, связанные между собой

переменной емкостью C(t).

Контур сигнала LC-Сс-C(t), настроенный на синхронную частоту /с у ЬРЧФ, на досинхронную /дс у bii4i и сверхсинхронную /ее у ЬиЧг частоты. Источником сигнала является напряжение шин LUDL , подаваемое через делитель частоты Д4, а синхронная частота равна половине номинальной.

Контур накачки LH-Сн-C(t}, настроенный на частоту /н равную частоте напряжения подключаемого генератора. Источником накачки, энергия которого расходуется на модуляцию емкости C,(t), является напряжение шин подключаемого генератора Шш, поданное через трансформатор ip.

Выходной контур ЬЕ-Св- -(t), У БР4Ф выходной контур специально не предусмотрен, так как выходной си1нал снимается с одного из элементов входного контура; выходные контуры блоков нодгонки частоты настроены на кимйинационные частоты, равные сумме частот накачки /н и досинхронной /до (,у t)il4i) или сверхсинхроннои /ее (У bii42j частот.

13 качестве переменной емкости С(1) может быть использован низкочастотный варикап или вариконд. 1луоина модуляции должна быть значительной, в особенности у ЬР4Ф, с тем, чтобы ооеспечить режим возоуждения одноконтурному параметрическому усилителю. Делитель частоты /j,4 также представляет сооой одноконтурный параметрический усилитель с оольшои глубиной модуляции, ооеспечивающеи постоянное возбуждение даже при отсутствии входного сигнала, частота возбужденных колебании равна собственной частоте контура. Последняя должна быть равна половине частоты накачки делителя, т. е. частоты базового генератора.

Устройство работает следуюш,им образом. При разгоне подключаемого генератора и достижении им частоты /до, на которую настроен ЬИ4ь на выходе этого блока появляется сигнал, воздействующий на увеличение подачи топлива приводного двигателя генератора. Частота генератора приближается к синхронной и в момент ее достижения, когда выполняется условие одноконтурный усилитель блока разности частот БР4Ф переходит

в синхронный режим. Если это произошло при совпадении фаз синхронизируемых генераторов, имеет место режим «сильного резонанса, усилитель возбуждается и переходит в режим генератора, подавая сигнал на включение. Если включения не произошло (например из-за несовпадения фаз) и генератор, продолжая разгоняться, превысил синхронную скорость, в работу вступает БГИг. При достижеНИИ сверхсинхронной частоты fee, на которую настроен Б1142, этот блок формирует сигнал, направленный на снижение подачи топлива; в результате частота подключаемого генератора понижается, приближаясь к синхронной. При

выполнении необходимых условий синхронизации происходит подключение генератора.

Предмет изобретения

Устройство для точной автоматической синхронизации синхронных генераторов, содержащее блоки контроля разности напряжений, контроля разности частот и подгонки частоты,

отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, блоки, контролируюшле частоту, выполнены на параметрических усилителях, источником накачки которых служит подключаемый, а источником сигнала - базовый генератор, частота напряжения которого уменьшена вдвое делителем частоты, который является одноконтурным параметрическим усилителем, постоянно работающим в режиме возбуждения; блок контроля разности частот

построен на одноконтурном параметрическом усилителе, возбуждающемся и формирующем сигнал на включение при совпадении синхронизируемых частот с учетом заданной расстройки частоты и совпадении фаз с учетом

заданного опережепия по углу, достигаемого при помощи фазосдвигающего устройства; блоки подгонки частоты построены на двухконтурных параметрических усилителях, работающих в режиме преобразования «вверх

с усилением, один из которых настроен на досинхронную, а другой - на сверхсинхронную частоту.