Устройство для ограничения минимального уровня возбуждения синхронной машины Советский патент 1979 года по МПК H02P9/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ МИНИМАЛЬНОГО УРОВНЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ на с изменяющимся быстродействием, а выходной зажим указанного нелинейного звена ( предназначен для подключения к суммирующему усилителю регулятора возбуждения, причем йатчик тока выполнен с инерционной постоянной в ГО-20 раз больщей инерционной постоянной датчика реактивного тока. На фиг. 1 изображено устройство для ограничения минимального уровня возбуждения синхронной мащины, блок-схема; на фиг. 2 - граничная кривая (а) и ее кусочно-линейная аппроксимация (б), реализуемая с помощью ограничителя. Устройство- дЛя ограничения минимального уровня возбуждения синхронной машины содержит синхронный генератор 1, трансформатор тока 2 и трансформатор напряжения 3, датчик активной составляющей мощности или тока 4, датчик реактивной составляющей мощности или тока 5, нелинейное звено с переменным коэффициентом усиления 6, источник смещения 7, сумматор 8, нелинейное звено с изменяющимся быстродействием 9, суммирующий усилитель 10 автоматического регулятора возбуждения (АРВ), возбудитель 11 Устройство работает следующим ,обраСигналы напряжения и тока статора генератора 1 с трансформатора тока 2 и напряжения 3 поступают на входы датчиков активной мощности или тока 4 и реактивной мощности или тока 5. Сигнал с датчика активной мощности или тока , 4 поступает на нелинейное звено 6, которое увеличивает коэффициент усиления сигнала по мере набора активной нагрузки, а затем суммируется в сумматоре 8 с сигналами реактивной мощности, поступающими с датчика 5, и сигналом смещения, поступающим с датчика смещения 7. Датчик смещения 7 вырабатывает сигнал смещения, либо пропорциональный напряжению статора, либо стабилизированный. Первое происходит, если граничная кривая задается из условия статической устой чивости мащины или если используются датчики активной и реактивной мощности; второе имеет место, если используются датчики активной и реактивной составляющей тока, а граничная кривая задается тепловыми характеристиками мащины. В качестве нелинейного звена 6 может быть применен диодный функциональный преобразователь кусочно-линейной функции позволяющий аппроксимировать требуемую граничную кривую любого возможного вида с заданной точность. При наличии датчика активной составляющей с независящей от знака мощности характеристикой аппроксимирующая функция может быть получена как в режиме генератора, так и в режиме двигателя (фиг. 2). Нелинейное звено 9 формирует динамику полученного сигнала ограничения в зависимости от направления изменения режима и воздействует на АРВ и возбуждение. В режимах, лежащих выще установленной граничной кривой (фиг. 2), звено 9 отключает ограничитель от входа АРВ и последний, получая сигнал напряжения, осуществляет его регулирование. Звено 9 содержит нелинейные цепи дифференцирования и замедления. Оно сообщает сигналу ограничения достаточно малое замедление при вступлении ограничителя в работу и быстрое исчезновение сигнала при выходе его из работы. Такие нелинейные свойства необходимы для уменьшения перерегулирования и улучщения демпфирования колебаний тока ротора при вступлении ограничителя в работу в указанных режимах и в процессе ограничения. То обстоятельство, что датчик активной составляющей мощности (или тока) имеет значительную постоянную времени, практически исключает влияние этой составляющей на статическую устойчивость и ащины. Стабилизация системы регулирования осуществляется за счет сигнала реактивной составляющей. В то же время сигнал активной составляющей участвует в образовании характеристики ограничения, играя роль- изменяемого от нагрузки смещения. С увеличением активной нагрузки этот возрастающий сигнал уменьщает величину сигнала реактивной составляющей при движении вдоль граничной кривой. Коэффициент регулирования по контуру ограничения может быть более 50. Предла1аемое устройство позволяет повысить эффективность использования синхронной маьаины в pL/киме потребления реактивной мощности, улучщить качество переходного процесса по кон-туру ограничения. Формула изобретения Устройство для ограничения минимального уровня возбуждения синхронной мащины, содержащее датчики активной и реактивной мощности или тока, источник смещения и сумматор, причем выходы датчика реактивной мощности или тока и источника смещения подключены к входам сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения Эффективности использования синхронной мащины в режиме недовозбуждения, оно снабжено нелинейным звеном с переменным .коэффициентом усиления и нелинейным звеном с изменяющимся быстродействием воздействия результирующего сигнала в зависимости от изменения режима недовозбуждения, причем выход датчика активной мощ-.

ности или тока соединен со входом нелинейного звена с переменным коэффициентом усиления, выход которого подключен к входу сумматора, а выход сумматора соединен со входом нелинейного звена с изменяющимся быстродействием, с выходом для подключения к входу суммирующего усилителя автоматического регулятора возбуждения синхронной машины, причем датчик активного тока выполнен с инерционной постоянной в 10-20 раз большей инерционной постоянной датчика реактивного тока.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 156213, Н 02 Р 9/10, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР № 203041, Н 02 Р 9/10, 1964.

3.Авторское свидетельство СССР № 283381, Н 02 Р 9/10 1969.