Измерительный орган напряжения с дистанционным задатчиком для автоматического регулятора возбуждения Советский патент 1977 года по МПК H02P9/14 

допошиггелеио дифференцирующим элементом, включенным на выходы счетчика, и вторым прерывателем, включенным на выходе дифференцирующего элемента и связанным с прерывателем на входе счетчика. При этом изменение уставки дойигается переключением последовательно включенных стабилитронов при постоянном коэффициенте трансформации измерительного органа напряжения. Переключение стабилитронов осуществляется дискретным реверсивным счетчиком, запоминающим заданное состояние. Для обеспечения последовательное™ изменения уставки стабилитроны групшфуются в соответствии с дискретным кодом счетчика, так что напряжение стабилизации соответствует весу клкАа выхода цифроаналогового преобразователя, содержащего счетчик в качестве регистра.

Счетчик изменяет свое состояние под действием генератора импульсов, запускаемого реле, которое включается дистанционно. Этим обеспечивается гальваническая развязка при отдаленном пульте оператора.

Так как переполнение счетчика приводит к сбросу в противоположное состояние и резкому изменешио количества включенных стабилитронов, выходы разрядов счетчика с помощью прерывателя выключают генератор импульсов, останавливая счет.

Для повыщения надежности работы указанием самопроизвольного сбоя применен дифференцирующий элемент, выдающий сигнал при переключении стабилитронов. При нормальном изменении уставки дифференцирующий элемент блокируется с помощью реле запуска генератора импульсов.

Для обеспечения наибольшей плавности напряжение сравнивания может задаваться не только набором стабилитронов, но и набором сопрот1тлений, подключаемых к младщим разрядам счетчика.

Для сохранения уставки при перерыве питания счетчик содержит элементы памяти, не зависящие от напряжения питв1шя, например реле с залипанием контактов.

На фиг. 1 представлена блок-схема силовой части автоматического регулятора с измерительным органом напряжения с дисташщонным задатчиком; на фиг. 2 - блок-схема цепей управления; на фиг. 3 - блок-схема ивдексации самопроизвольного сбоя.

Автоматический регулятор с измерительным органом напряжения с дистанционным задатчиком содержит измерительный трансформатор 1, соединенный с выпрямителем 2, питающим через стабилитроны с 3 по 10 уставки, сшротивления с 11 по 14 уставки и контакты с 15 по 20 реле переключения уставки, фильтр нижних частот 21, выход которого включен на усилитель 22, воздействующий на возбудитель 23 мащины переменного тока 24, катущки реле с 25 по 30 переключения уставки и генератор 31 импульсов подсоединены к триггерам с 32 по 37, включенным через прерыватели с 38 по 43, образующим реверсивный счетчик, в частности двоичный, включаемый с помощью реле запуска 44 и 45 и прерывателей 46 и 47, реле :запуска, логические преобразователи 48 и 49 соединены с прерьшателями , 47 и катушками реле 25-30, контакты которых 50-61 соединены по схеме И в преобразователях 48, 49. Суммирую дий усилитель 62 входом подключен к выходам реле 25-30 (позиции 63-68), а выходом - к дифференцирующему преобразователю 69, соединенному с прерывателем 70, на вход которого воздействует логический сумматор 71, соединенный своими входами с выходами реле 44,45.

. Напряжение статора мащины 24 измеряется трансформатором 1, выпрямляется диодами выпрямителя 2 и срав1швается с уставкой на стабилитронах с 3 по 10 и сопротивлениях с 11 по 14. Отклонение измеренного напряжения статора от величины уставки проходит фильтр 21 и усиливается усилителем 22. Усилитель 22 включен на вход возбудителя 23 и изменение выхода усилителя через возбудитель 23 приводит к изменению тока возбуждения мащины 24.

Величина отклонения сигнала на входе фильтра 21 определяется количеством последовательно

включенных стабилитронов и параллельно включенных ссяротивлений 12, 13, 14, изме11яющих ток смещения на сопротивлении 11. Контакты с 15 по 20 принадлежат реле, катушки которых обозначены номерами позиций с 25 по 30. Контакты

реле 28, 29 и 30 (позиции 18, 19, 20) щунтируют стабилитроны в количестве один, два и четыре. Контакты реле 25, 26, 27 (позиции 15, 16, 17) замыкают сопротивления, величина которых также соответствует двоичному коду. Изменение состояНИИ реле с 25 по 30 позволяет получить 63 ступени уставки, принимая за ступень одну восьмую напряжения пробя одного стабилитрот.

Порядок переключения реле и сохранения их состояния обеспечивается реверсивным двоичным

счетчиком. Счетчик работает так, что одни реле отпускают, другие срабатывают, но на каждый гакт общее смещение уставки изменяется на одну ступень. Счетчик образован прерьшателями и триггерами с 32 и 43. Такты счета задаются генератором 31

импульсов. Оператор запускает с помощью реле 44 и 45 счетчик в работу, подключая его к постоянно работающему генератору 31 перерывателем 38. Остальные прерыватели счетчика с 39 по 43 изменяют направление счета в сторону больше или меньцю. При отключении реле 44 или 45 прерыватели разобщают триггеры счетчика. На выходе триггеров с 32 и 37 включены катупжи с 25 по 30. Неизменность состояний триггеров в разобщенном состоянии определяет реле с 25 по 30 и, соответственно,

величину уставки.

Переполнение счетчика переводит его в

противоположное состояние и приводит к

скачку уставки на 63 ступени. Во избежание этого

выходы реле соединяют по схеме И в логических

блокак 48 If 49. Только тогда, когда все реле выключены, сигнал появится ш выходе блока 48. Выходы блоков 48 и 49 с помощью прерьтателей 46 и 47 выключают реле зануска 44 и 45. Предельное Звеличение числа в счетчике включает блок 49 и осгашвлнваег действие реле 45, обозначенное меньше. Обозначение меньше относится не к «шслу в с«ктчике, а к величине тока войужде1ШЯ- Увеличение числа включает реле 25-30, шунтирует стабилитроны уставки и увеличивает отклонение сигнала. Регулятор имеет отрицательную обратную связь по условию регулирования напряжения, когда рост напряжения и его отклонения от устаки приводят к уменьшению тока возоуждения машины 24.

Если реле 44 или 45 не включает генератор, счетчик не должен изменять своего состояния. Для индикации самопроизвольного сбоя включение каждого реле переводится, например, коммутацией стабилитронов в толчок тока в усилителе-сумматоре 62, дифференцируется преобразователем 69 и передается через прерыватель 70 на сигнал. Если оператор включает реле 44 и/ш 45, их сигналы логически суммируются в 6jiOKe 71 и отключают прерыватель 70, исключая при нормальном изменении уставки сигнал неисправности.

Регуляторы возбуждения одним из обязательных режимов имеют перерыв питания при аварии в знергосистеме. При восстановлении питания уставка должна быть определенной или равной до пере- рыва питания. Для этого триггеры счетчика должны сохранять состояние при снятии и восстановлении питания, что обеспечивается введением памяти в триггеры на элементах не зависящих от напряжения. Триггеры такого типа могут быть выполнены, если в качестве реле 25-30 взять реле с залипанием контактов и в зависимости от состоя1шя реле вводить преоблада1ше включе1шя плеч триггера при подаче напряжения питания, преоблада1ше может быть выполнено коммутацией базовых цепей транзисторных триггеров. Возможно выполнение триггеров только на реле с залипанием контактов. Синтез таких схем проводится по общеизвестным правилам алгебры логики.

Замена вращающихся механических частей уставки регулятора возбуждения устраняет трудности при широком серийном производстве, связанные с необходимостью использования высокоточного станочного оборудования. При внедрении регулятора возбуждения для бесщеточных синхронных компенсаторов оказалось невозможным серийно освоить на заводе - изготовителе регуляторы задатчики с механической передачей, а имеющиеся серийные устройст ва оказались в совокупности дорогими и требовали систематического ухода за меха1О ческой передачей . Применение изобретения позволило снизить стоимость изделия и галадить серийный выпуск. Внед:vtiif и 1иергегике АСУ поставило вопрос о стыковке цифровых вычислительных машин с регуляторами и оперативньпуш органами устройств управления агрегатами.

Наличие цифрового счетчика в блоке уставки позволяет вводить инфрпмапию с цифровой машины в регулятор непосредственно в последовательной или параллельной форме и не требует разработки дополнительных цифроаналоговых преобразователей.

Неизменность коэффициента усиления регулятора при изменении уставки повышает точность работы регулятора и обеспечивает больший .запас устойчивости при заданной точности.

15

Формула изобретения

1.Измерительный орган напряжения с дистанционным задатчиком для автоматического регулятора возбуждения, содержащий элемент сравнения на последовательно соединенных стабилитронах, а также прерьшатель с гальванически развязанным входом для соединения с ключом, находящимся вне автоматического регулятора, отличающийс я тем, что, с целью улучшения использования синхронной машины путем сохранения постоянства коэффициента усиления измерительного органа напряжения при изменении уставки тока возбуждения, к стабилитронам элемента сравнения подсоединены выходы ключей дополнительно введенного цифро-аналогового преобразователя, содержащего в качестве регистра реверсивньй счетчик с генератором импульсов на входе, а между счетчиком и генератором импульсов включен дополнительно

введенный прерыватель с гальваническим развязанным входом.

2.Измерительршш орган напряжения по п. 1, отличающийся тем, что, с целью индикации самопроизвольного сбоя, он снабжен дифференцирующим элементом, включенным на выходы счетчика, и вторым прерьшателем, включенным на выходе дифференцирующего элемента и связанным с прерывателем на входе сче -п-кя

Источники информации, принятые во внимание

при экспертизе:

1. Шагал Г. Л. Электрические исполнительные механизмы Госэнергоиздат, М.Л., 1961 г, с. 30.

2.Элементы и узлы аналоговых регуляюров

УБ СР Информэлектро 08.03.73

3.Алексеев Л. Ф., БабулиН В. А., Герценберг Г. Р Автоматические регуляторы возбуждения силького действия для гидрогенераторов, турбогенераторов и синхронных компенсаторов с ионной системой возбуждения Труды ВЭИ, вьш. 73, Энергия, М.Л. 1966,г.с. 14. In Гти-| Г L - El Ч L LHJ ШЛ, LHJ,. 17П In kQТР TJI

5

47

4

-;f7 -58 -69 60

f9

fa

A