Устройство для автоматического регулирования частоты Советский патент 1976 года по МПК H02J3/46 H02P9/44 

Изобретение относится к области автома тического регулирования частоты электростанций или энергосистем. В настоящее время известны устройства для автоматического регулирования частоты flj, например энергосистемы, вьшолненные па сельсине, обмотка возбуждения которого подключена к эталону частоты, а на трехфазную обмотку подается напряжение сети. Недостатком таких устройств является возможность накопления управляющего сигнала от регулятора частоты на одной или нескольких регулирующих станциях, исчерпавших свой регулировочный диапазон. Известно также устройство для автоматического регулирования частоты, являющееся прототипом 12 , содержащее сельсин, обмотка возбуждения которого подключена к эталону частоты, а его трехфазная обмотка подсоединяется к сети, ротор сельсина через редуктор соединен с исполнитель ным элементом и через установленный на подщипнике флажок связан с контактами без моментных выключателей. Недостатками это го устройства являются недостаточная точность и сложность конструкции. Цель изобретения - повышение точности работы устройства и упрощение его конструкции. Указанная цель достигается тем, что предложенное устройство снабжено электромагнитной муфтой, ведомая часть которой соединена с ротором сельсина, ведущая часть связана с валом редуктора исполнительного элемента, а рабочая обмотка ее подключена к контактам безмоментных выключателей. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит эталон частоты 1, подключенный к обмотке возбуждения сельсина 2. На валу ротора сельсина, на верхней обойме подщипника укреплен флажок 3, который управляет работой безмоментных вь1ключателей 4 и 5, связанных с внещними контактами 6 и 7. Параллельно указанным контактам подключены концевые выключатели 8 и 9 исполнительного элемента 1О. Вал сельсина 2 связан с электромагнитной муфтой 11 и через нее с редук3тором 12 исполнительного элемента 10, а рабочая обмотка муфты подключена к безмоментным выключателям 4 и 5. Внешние контакты 6 и 7 соединены с плюсом источника питания, минус которого подключен к рабочей обмотке электромагнитной муфты 11. Устройство работает следующим образом При отклонении частоты в энергосистеме или на электростанции от частоты этало на ротор сельсина 2 начинает вращаться. Направление вращения зависит от знака отклонения частоты, а его скорость - от вели чины этого отклонения. Это вращение передается на флажок 3, который в зависимости от на1фавления вращения ротора сельсина 2 замыкает безмоментные выключатели 4 или 5. Если частота в энергосистеме соответствует частоте эталона, то ротор сельсина неподвижен и флажок 3 находится в нейтрал ном положении, а безмоментные вьпслючатели 4 и 5 разомкнуты. Конструктивно флажок 3 жестко закреплен на верхней обойме подшипника скольжения или подшипника качения, внутрення обой ма которого укреплена на оси сельсина 2. В качестве безмоментных концевых вьпслю- чателей могут быть использованы переключатели типа, БВК-24, КВД-3 и т.д., не тре бующие механических усилий для их срабатывания (например, переключатели, .вьшолненные на фотоэффекте и др). Таким образом, флажок на подшипнике является фрикционной муфтой. При вращении ротора сельсина 2 за сче трения в подшипнике флажок 3 захватывает ся в направлении вращения и своим подвиж ным контактом замыкает цепь одного из вы ключателей, например 4. После этого флажок становится на упор, а ротор сельсина 2 продолжает вращение в том же направлении. При изменении отклонения знака частоты на противоположный, ротор сельсина 2 изменяет направление вращени; Г. счет трения в подшипнике захватывает флажок 3, который сначала размыкает цепь выключателя 4 и, перемещаясь в другую сторону, замьшает контакт выключателя 5. При отсутствии вращения сельсина флажок 3 под тяжестью собственного веса стре мится занять нейтральное положение, харак теризующееся разрывом контактов безмоментных выключателей 4 и 5. Регул1фующее действие устройства осуществляется за счет передачи вращения ротора сельсина 2 через электромагнитную муфту 11 и редуктор 12 на движок исполнительного элемента 10. В рабочем положении электромагнитная муфта 11 обесто1чена и обеспечено механическое соединение вала сельсина 2 и входного вала редуктора 12. В случае срабатывания электромагнитной муфты 11 происходит разрыв механической связи и вращент я сельсина 2 на исполнительный элемент 10 через редуктор 12 не передается. Таким образом, хтри срабатывании внешнего контакта, например 6, в случае исчерпания диапазона регулирования на станции или в энергосистеме или в случаеСрабатывания концевого вьпслючателя 8 исполнительного элемента Ю через безмоментный выключатель 4 рабочая обмотка электромагнитной муфты 11 подключается к плюсу источника питания, про исходит механическое расцепление передачи от сельсина 2 к редуктору 12 и к исполнительному элементу 10. Воздействие регулятора частоты в этом направлении прекращается. Однако в случае изменения направления вращения ротора сельсина 2 размыкается контакт выключателя 4, электромагнитная муфта 11 обесточивается и происходит механическое зацепление передачи от сельсина 2 к исполнительному элементу 10. Teusoe вьшолнение устройства дает возможность производить остановку действия регулятора частоты в одном из направлений, сохраняя возможность регулирования в другую сторону, устраняет неправильность работы при включении из-за возможного расхождения векторов напряжений эталона частоты и сети, что повышает точность работы и упрощает конструкцию. ормула изобретения Устройство для автоматического регулирования частоты, содержащее сельсин, обмотка возбуждения которого подключена к эт.-алону частоты, а его трехфазная обмотка - к сети, ротор сельсина через редуктор соединен с исполнительным элементом и через установленный на подшипнике флажок связан с контактами безмоментных выключателей, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности и упрощения его конструкции, оно снабжено электромагнитной муфтой, ведомая часть которой соединена с ротором сельсина, ведущая часть связана с валом редуктора исполнительного элемента, а рабочая обмотка ее подключена контактам безмоментных выключателей. Источники информации, принятые во вниание при экспертизе: 1. Авт.св. № 3170О1,кл. Q O1R 23/02, 1970. 2. Авт.св. № 437174, КЛ.Н02 33/46, 1972.