Устройство для автоматической точной синхронизации синхронных генераторов Советский патент 1979 года по МПК H02J3/42 

пропорциональный скольжению, то напряжение, частота которого меньше.

Отличаясь высокой точностью и сравнительной простотой, импульсный автоматический синхронизатор обладает ограниченными возможностями по допустимой частоте скольжения fc/Lon и времени опережения ton Ьцкл произведение которых должно удовлетворять неравенству Чоп- -

со

360°

Здесь сдс||Г допустимая по выбранному критерию синхронизации частота скольения в Гц-.

.время опережения синхро- 15 низатора в с, равное времени включения выключателя tgj,.

-cJJjn otKc максимальный угол опережения синхронизатора в градусах электрических. 20

Так как . ся в синх- . онизаторе путем сдвига в сторону отставания напряжения меньшей частоты на угоЛр пропорциональный скольжению, причем величина этого угла пк не может превысить 360°, то неравенство (1) может быть приведено к виду.

. .Чоп-о (2) :

Выражение (2) определяет область применения Импульсного автоматического, синхронизатора. Из (2) следует, что его применение в системах электро-; снабжения повышенной частоты, где , допускаются больши.е значения сдоп возможно только с быстродействующими выключателями.. Соответственно, применение синхронизатора с медленно действующими выключателями возможно только при условии ограничения 40 величины сдоп требует подгонки частот синхронизируемых напряжений с повышенной точностью и приводит к затягиванию-процесса синхронизации. . .45

Целью -изобретения является расши- , рение области применения синхромизатора. .

Поставленная цель достигается в устройстве для автоматической точ- ел ной синхронизации синхронных генеpaTofcioB, содержащем двухобмоточное реле контроля величины скольжения и идентичных канала, каждый канал содержит формирователь импульсов, управляемый одновибратор, триггер и реле контроля совпадения по фазе входных импульсов триггера, причем управляющий вход одновибратора через цепь обратной связи подключен к первому выходу триггера 60 своего канала, выход одновибратора подключен ко второму входу триггера этого ж канала, ко второму выходу триггера каждого канал а через диф,ференциругощие конденсаТорй подкйю- 55

чены реле контроля совпадения по фазе входных импульсов триггера, а к первым выходам триггеров обоих каналов подключены последовательно с интегрирующими цепями и замыкающими контактами реле контроля совпадения по фазе обмотки двухобмоточного релеконтроля величины скольжения тем, что в каждый канал введен делитель частоты с кратностью деления п, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов своего канала, а выход - к запускающему входу одновибратора своего канала и к первому входу триггера соседнего канала,

i Поскольку частота скольжения f. определяется как разность частот f и f 2 синхронизируемых напряжений и. и и переход в синхронизаторе

1fS...

к частотам f

Tf- и приводит

n к уменьшению в ri раз и частоты скожения fc/n-Значит, выражение (2) теперь следует записывать в виде

-fc.

оп

СЭ)

АОП

Другими словами, введение в схему синхронизатора делителей частоты на п эквивалентно увеличению в п раз его максимального угла опережения . ° обусловливает разширение области применения как по .

СДОП П° OTl

Структурная устройства для автоматической точной синхронизации представлена на чертеже.

Здесь 1,2 - синхронизируемые напряжения и и U, 3, 4 - первый и второй каналы устр9йства, каждый канал содержит форми)оваТель 5 импульсов на входе, делитель 6 частоты следования импульсов на выходе формирователя импульсов; запускающий 7 и у г1равляющий 8 входы одновибратора 9. Вход 7 управляемого одновибратора подключен к выходу делителя, а к входу 8 подключена цепь обратной связи 10. Первый 11 и второй 12 входы триггера 13 подключены соответственно к выходу делителя соседнего канала и к выходу одновибратора Ьвоего канала. Первый выход 14 триггера 13 подключен к цепи обратной связи 10, а второй 15 - через дифференцирующий конденсатор 16 к обмотке .17 контроля совпадения по фазе входных импульсов триггера 13.

Интегрирующая RC - цепь 18, 19 подключена к первому выходу 14 триг гера 13, а выход этой цепи через замыкающий контакт 20 реле 17 подключен к обмотке двухобмоточного релб 21 Контроля величины скольжения.

Синусоидальные синхронизируемые напряжения 1 и 2 в формирователях 5 импульсов превращаются в последова тельности импульсов, каждый из кот рых жестко привязан по фазе к вход синусоиде. В делителях 6 осуществл ется необходимое для расширения во можностей устройства деление частоты следования импульсов, поступаю щих с выходов формирователей 5.Импульсы с выходов делителей 6 подают на запускающий вход 7 одновибратора своего канала, а также на первый вход 11 триггера 13 соседнего канала. С, приходом каждого о ередного запускающего импульса одновибратор 9 переходит во временно-устойчивое состояние, длительность осуществления которого определяется величиной сигнала на управляющем входе 8 от цепи обратной связи. 10. в момент во врата одновибратора 9 в устойчивое состояние формируется импульс для подачи на второй вход .12 триггера 13 своего канала. Тем-самым обеспечивается сдвиг по фазе в сторону отставания синхронизируемого напряжения своего канала. Триггеры. 13 вы полняют функции фазочувствительных устройств; длительность импульсов на их вторых выходах 15 зависит от угла сдвига фаз запускающих импульсов на входах 11 и 12. Так как этот угол в общем случае не остается постоянным, а монотонно изменяется, то длительность импульсов также будет изменяться. В одном канале длительность будет плавно увеличиваться от нуля до максимальной и скачком возвращаться на нуль, в другом - плавно уменьшаться от макс мальной до нуля и.скачком возвращат ся на максимум. Скачкообразное изме . нение длительностей импульсов на выходе триггера 13 происходит в момен совпадения по фазе импульсов на вхо дах 11 и 12. Данное совпадение долж но происходить на время раньше чем совпадение по фазе выходных импульсов делителей.6. Это достигается за счет задержки импульсов, пода ваемых на вход 12, в одновибратор 9 причем необходимая задержка формируется в том канале, входное напряжение которого имеет меньшую частоту. Характерным признаком канала, работающего с меньшей частотой, является скачкообразный переход длительности импульсов на выходе 15 триггера 1 от нуля до максимальной Для выявления данного признака используются дифференцирующий конденсатор 16 и реле 17, которое срабаты вает в момент скачкообразного перехода. Замыкающими контактами 20 реле 17 подключает к интегрирующей RC-цепи 18, 19 обмотку выходного реле 21. ЕСЛИ разность частот синхронизируемых напряжений лежит в допусти68261ыx пределах, то за время между очередными скачкообразными переходами триггера 13 конденсатор 19 успевает зарядиться до уровня, обеспечивающего срабатывание реле 21, При разности частот, большей допустимой, подключение обмотки реле 21 к кон Денсатору 19 вызывает только разряд конденсатора, но не срабатывание реле. Так обеспечивается контроль допустимой разности частот синхронизируемых напряжений. Введение новых элементов - делителей импульсов - выгодно отличает предлагаемое устройство для автоматической синхронизации от прототипа, так как позволяет увеличить максимальный угол опережения. в результате оказывается возможным применение предлагаемого устройства в системах электроснабжения, имеющих инерционные выключатели с большим временем и допускающих точную синхронизацию при болыЬих разностях частот включения. Формула изобретения. Устройство для автоматической точной синхронизации синхронных генераторов, содержащее двухобмоточное реле контроля величины скольжения и два идентичных канала, каждый канал содержит формирователь импульсов, управляемый одновибратор, триггер и реле контроля совпадения по фазе входных импульсов триггера, причем управляющий вход одновибратора через цепь обратной связи подключен к перво-. му выходу триггера своего канала, выход одновибратора, подключен ко второму входу триггера этого же канала, f(o второму выходу триггера каждого (анала через дифференцирующие конденраторы подключены реле контроля совпадения по фазе входных импульсов триггера, а к первым выходам триггеров обоих каналов подключены последовательно с интегрирующими цепями и замыкающими контактами реле контроля совпадения по фазе обмотки двухобмоточногр реле контроля величины скольжения, отличающее с я тем, что, с целью расширения . области применения синхронизатора, в каждый канал введен делитель частоты с кратностью деления п, вход itoToporo подклйчен к выходу формирователя импульсов своего канала, а выходы - к запускающему входу одновибратора своего канала и к первому входу триггера соседнего канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №394890, кл. Н 02 J 3/42, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР №416805, кл. Н 02 J 3/42, 19/2. 3.Авторское свидетельство СССР №438080, кл. Н 02 J 3/42, 1973. 4.Электричество, 1967, ( 3, статья Боброва И.И.