Устройство для автоматической синхронизации синхронного генератора Советский патент 1977 года по МПК H02J3/42 

чены через выпрямители к другим выходам измерителя разности частот и бло-ка периодизащни угла включения.

Указанное подключение позволяет получить процесс синхронизации, близкий к опт мальному по быстродействию.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматической синхронизации; па фиг. 2 - изменения во времени входных и выходных сигнало в соответствующих элементов устройства для случая положительной начальной разности частот синхронизируемых наиряжений.

Устройство автоматической синхронизации содержит измеритель разности частот /, соединенный через интегратор 2 ,с входом блока периодизации угла включения 3, один из выходов которого соединен с входом выпрямителя 4. Измеритель разности частот У одним из выходов соединен через выпрямитель 5 с суммирующим релейным усилителел-г 6, а другим - с суммирующим релейным усилителем 7. Усилитель 6 связан с выпрямителем 4, а усилитель 7 - с блоком периодизации угла выключения 5. Выходы суммирующих релейных усилителей являются выходными устройства.

Выходной сигнал измерителя / (/вых1 фиг. 2), пропорциональный разности частот синхронизируемых напряжений, поступает на вход интегратора 2. По-следиий осуществляет операцию интегрирования по времени этого сигнала, выдавая на выходе сигнал, пропорциональный разности фаз Синхронизируемых напряжений.

Как известно, в режиме синхронизации разность фаз синхронизируемых Напряжений может .изменяться в неограниченных пределах.

Поэтому выходной сигнал интегратора 2 периодизируется по уровню блоком периодизации угла включения 3. Операция периодизации осуществляется путем разряда конденсатора в цепи интегратора 2. Разряд осуществляется кратковременным замьжаБием контактов реле настроенного так, чтобы срабатывание его происходило при достижении выходным напряжением величины, соответствующей значению угла периодизации, равному 2я, т. с. выходной сигнал интегратора 2 квантуется цо уровню блоком периодизации угла включения 3 с уровнем квантования, равным 2л. На фиг. 2 выходной сигнал блока периодизации 5 обозначен f/вых. а моменты квантования - И /2. Дополнительно на фиг. 2 обозначен уровень квантования 2л.

Выходные сигналы измерителя разности частот 1 и блока периодизации угла включения 3 поступают на входы релейното усилителя 7, воздействующего на серводвигатель изменения нодачи эиергоносителя в первичный двигатель генератора. Релейный усилитель 7 осуществляет суммирование сигналов, пропордиональных разности частот и периодизированной разности фаз синхронизируемых иапряжений, и преобразование их согласно выражению

и - + C2A6,

где и - управление, подаваемое на сервоД1вигатель изменения подачи энергоносителя в первичный двигатель генератора;Д/,Дб - разность частот и периодизированная разность фаз синхронизируемых

напряжений; С, С2 - весовые коэффициенты.

Напряжения на входе и выходе релейного усилителя 7 обозначены на фиг. 2 соответственно и„.- и /вых-- Пока сумма CiAf + Н-СгАб положительна, управление на серводвигателе равно минус единице, т. е. серводвигатель уменьшает нодачу энергоносителя в первичный двигатель генератора и соответственно уменьшает разность частот синхронизируемых напряжений. Это продолжается до тех пор, лока разность частот, изменив зиак, не станет такой, при которой сумма CiA/ + С2А6 и соответствующее ей управление тоже переменит знаК. Указанный момент обозначен на фиг. 2 через /зДругие выходы измерителя разности частот / и блока периодизации угла включения 5 через выпрямители 4 и 5 подключены на входы релейного усилителя 6, осуществляющего подачу сигнала на включение выключателя генератора. Релейный усилитель 6 осуществляет суммирование сигналов, пропорциональных модулям разности частот и иериодизированной разности фаз синхронизируемых напряжений. Операцию модуля выполняют выпрямители 4 и 5. При выполнении условия

Di/Af/ + Z)2/A6/ e,

тде /А/А /Аб/ - модули разности частот я периодизированной разности фаз синхронизируемых напряжений;DI, DZ - весовые коэффициенты;

8 - достаточно малое положительное число,

релейный усилитель 6 срабатывает, выда1вая

сигнал на включение выключателя генератора.

Напряжения на входе и выходе релейного

усилителя 6 обозначены на фиг. 2. 7вхв и

1/выха: а момент иодачи сигнала на включение

обозначен через t. Дополнительно на фиг. 2

си1мволом 8 обозначен уровень срабатывания

релейного усилителя 6.

Выбирая соответствующим образом весовые коэф|фициенты С, С. DI и D2, добиваются выдачи сигнала на включение выключателя генератора вблизи момента оптимума, обозначенного на фиг. 2 через t.

Указанное под1ключение элементов позволяет получить процесс синхронизации, близкий к оптимальному по быстродействию. Сокращение времени синхронизации позволит повысить надежность электросиа.бжения потребителей.

Формула изобретения

Устройство для автоматичеакой синхронизации синхронного генератора, содержащее лоследовательно соединенные измеритель разности частот, интегратор и блок периодизации угла выключения, а также выпрямители и суммирующие релейные усилители, один из которых воздействует на изменение подачи энергоносителя в первичный двигатель генератора, а другой - на выключатель генератора, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени синхронизации, входы первого суммирующего релейного усилителя подсоединены к выходам измерителя разности частот и блока периодизации угла включения, а входы второго суммирующего релейного усилителя подключены через выпрямители к другим выходам измерителя разности частот и блока периодизации угла включения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство 455424, кл. Н 02 J 3/42, 1972.

2. Журнал «Электричество № 3 за 1967, стр. 14-19, «Импульсный автоматический синхронизатор, И. И. Бобров (прототип).

фиг.1

USm ueuxsszrrU6T.r

а„и1 %ff,

fi

-7

41

0ti

, ts

Фчг.2.