Известны регуляторы с потенциометрическим устройством для регулирования частоты, напряжения, активной мощности и других параметров. На вход регулятора подводится напряжение, соответствующее регулируемому параметру, и напряжения, соответствующие действительной и заданной нагрузкам, а с выхода регулятора управляющее напряжение подается через, усилитель на исполнительный орган, причем для выявления изменений регулируемого параметра применяются такие индикаторы, в которых напряжение, в случае отклонения регулируемого параметра от установленного значения, изменяется по фазе.
В описываемом регуляторе, изменение напряжения по фазе осуществляется индикатором либо плавно при неизменной величине напряжения, либо скачком на 180° при плавном изменении величины напряжения.
На фиг. 1, 14, 15 и 16 представлены принципиальные схемы предлагаемых регуляторов с применением различных индикаторов частоты, напряжения или активной мощности; на фиг. 2, 3, 8, 9, 10 11, 17, 18 и 19 - векторные диаграммы регуляторов; на фиг. 4, 5, 6, 7 - схема, частотная характеристика и векторные диаграммы фильтра; на фиг. 12 и 13 - схемы устройств для распределения нагрузок между генераторами.
Предлагаемый регулятор (фиг. 1) состоит из следующих элементов.
Частотного фильтра 1, изменяющего фазу напряжения на выходе при отклонении частоты от номинальной. Схемы 2, обеспечивающей подвод к частотному мосту напряжения, сдвинутого по отнощению к напряжению сети на 90°. Устройства 3 для произвольного распределения нагрузок между генераторами. Устройства 5 для выделения напрял ений, пропорциональных активной нагрузке генератора, активной нагруз№ 70439. - 4 имеет две обмотки, Токи в обмотках имеют противоположное направле.ние. Схема питания обмоток устроена так, что результирующий поток соленоида прямо пропорционален активной нагрузке всей станции.
При отклонении нагрузки от заданной, движок смещается с нейтрали и, в зависимости от направления смещения, по сопротивлению Ri пойдет ток определенного направления и регулятор будет воздейство вать на исполнительный орган, Эти действия также показаны векторными диаграммами, приведенными на фиг, 8-11. В остальном схема аналогична схеме регулятора, изображенной на фиг. 1. Регулятор, схема которого показана на фиг. 14, также поддерживает строгр заданное соотношение нагрузок между генераторами и поддерживает ладанную нагрузку на станции независимо от частоты и напряжения в системе.
На фиг. 15 приведена принципиальная схема регулятора для случая регулирования напряжения. В качестве органа, реагирующего на отклонение напряжения от заданной величины, применено устройство, аналогичное тому, которое имеется в регуляторе активной мощности, однако соленоид здесь имеет только одну обмотку. Величина напряжения, которую должен поддерживать регулятор, определяется натяжением пружины. Здесь вместо активных сопротивлений .2 и RI применены индуктивные сопротивления LZ и LS.
Электромашинный усилитель воздействует на возбуждение возбудителя В (увеличивая или уменьшая его возбуждение).
Регулятор также имеет астатическую характеристику и поддерживает строго заданное соотношение реактивных нагрузок между генераторами.
В случае необходимости, во всех указанных регуляторах может быть введена обратная связь, которая на схемах не указана.
В случае необходимости, при регулировании частоты и активной мошности, схема допускает воздействие на исполнительный орган.
Регулятор частоты, согласно фиг. 16, состоит из следующих элементов.
Эталонного генератора частоты 6 с кварцевым стабилизатором, мультивибратора 7 с фильтром, устройства 8, сравнивающего частоту эталонного генератора с частотой системы, устройства 2 для произвольного распределения нагрузок между генераторами, устройства 5 для выделения напряжений, пропорциональных активной нагрузке генератора, активной нагрузке станции и величине отклонения частоты и синхронного времени, электромашинного усилителя , воздействующего на электромагнит масляного серводвигателя 4, и электромагнита мас71ЯНОГО серводвигателя.
Эталонный генератор частоты с кварцевым стабилизатооом выпчбатывает частоты порядка нескольких десятков килогерц. При помощи мультивибратора эта частота делится до получения на выходе 50 гц, я мощность на выходе усиливается до требуемой величины. Эталонная частота и частота системы подводятся для сравнения к устройству S, которое имеет два синхронных двигателя 9 и 10 - один, питаемый от напряжения эталонной частоты, и второй, питаемый от напряжения с частотой системы. Ротор каждого двигателя оканчивается валом с нарезкой, на которые надета общая муфта. В паз на муфте вставляется конец движкя. который может вращаться вокруг оси О. Движок перемещается по дополнительному потенциометру, который все время обтекается током.
При частоте энергосистемы, равной эталонной, муфта не перемещается и величина сопротивления (и соответственно падение напряжения) между движком д и отпайкой г равна нулю. В этом случае регулятор не воздействует на исполнительный орган. При отклонении частоты системы от номинальной двигатель .9 меняет свою скорость
Действие регулятора пояснено векторными диаграммами, представленными на фиг. 8 - 11.
При частоте сети, равной 50 гц, и при равенстве активных составляющих падения напряжения U от данного генератора и (7 от части тока всей станции, напряжения на выходе схемы будут равны по абсолютной величине /U2/ и регулятор действовать не будет (фиг. 8). При частоте сети выше 50 гц вектор напряжения фильтра U (фиг. 9) будет сдвинут относительно напряжения t/i на угол меньший, чем 90°, и при равенстве активных составляющих падения напряжения на сопротивлениях Rz и з будет справедливо неравенство /U/K/U / и регулятор будет действовать на исполнительный орган.
Когда частота сети меньше 50 гц (фиг. 10), будет иметь место неравенство /Ul/ /UaV регулятор также будет действовать на исполнительный орган.
В случае, если при нормальной частоте в сети произошло, в силу каких-либо причин, отклонение от заданного соотношения нагрузок между генераторами (например, как указано на фиг. 11, генератор снизил заданную ему нагрузку U не равно U, , то про-тзойдет нарушение равенства /У// / /2/- В данном случае будет неравенство /t/i/ /f/27 и регулятор будет действовать на исполнительный орган.
На фиг. 8-11 величины IJ и f/,, обозначают активные составляющие падения напряжения от тока данного генератора и, соответственно, от тока всех генератиров станции, а f/, рс -реактивные составляющие.
В зависимости от количества генераторов на станции (например, два или три), могут быть применены схемы распределителя, приведенные на фиг. 12, 13. В том случае, если частоту регулирует один генератор, регулятор выполняется без сопротивления R2 и (следовательно, и без устройства распределения нагрузок).
Для обеспечения большей точности работы регулятора Ч5с-от:;ыи фильтр помещается в термостат.
Крутая характеристика частотного фильтра, быстрота реагирования электромашинного усилителя на заданный режим и отсутствие в цепи контактов обеспечивает практически безынерционное действие регулятора и высокую его чувствительность. Стабильность характеристики фильтра и астатическая характеристика регулятора обеспечиваю- сокую точность поддерживаемой величины частоты в системе. Способность регулятора к поддержанию заданного соотношения нагрузок между генераторами ускоряет возможность перекачивания энергии между генераторами, чего до сих пор не удавалось получить с регуляторами, имеющими астатическую характеристику, без прп.менения специальных устройств.
Предлагаемый регулятор действует правильно также г. при сниж; нии величины напряжения при коротких замыканиях.
На фиг. 14 приведена принципиальная схема использования данного регулятора, как регулятора активной мощности (для базисноГ станции).
Величина заданной активной мощности характеризуется натяжением пружины устройства, примененного здесь вместо частотного фильтра.
Устройство, задающее величину нагрузки, действует следующим образом. К потенциометру, укрепленному в специальной раме, подведено напряжение сети. От середины потенциометра сделан отвод, который присоединяется к сопротивлению R. На движок потенциометра, который присоединен к другому концу сопротивления R, действуют ;1ьа усилия. Первое усилие от пружины, величина натяжения которой определяет заданную нагрузку, второе усилие - от соленоида. Соленоил
- 3 -№ 70439
(с)
вращения и муфта перемещается вправо или влево в зависимости от знака отклонения частоты. При этом движок перемещается по потенциометру и вводит в устройство 5 некоторое напряжение Af/.
Векторная диаграмма для нормального режима дана на фиг. 17.
В зависимости от знака напряжения А/7 (фиг. 18 и фиг. 19) регулятор воздействует на исполнительный орган.
Регулятор начинает воздействовать на исполнительный орган немедленна при отклонении частоты от номинальной и прекращает свое действие после того,-как будет восстановлена не только но.минальная частота в системе, но также и выравнено синхронное время с эталонным (фактором эталонного времени также является генератор эталонной частоты).
Электромащинный усилитель воздействует на один из электромагнитов, который непосредственно связан со штоком масляного серводвигателя 4.
Для того, чтобы частота эталонного генератора не изменялась под влиянием температуры Окружающей среды, кварцевая пластина эталонного генератора частоты помещена в термостат.
Для нескольких регуляторов данной станции используется один генератор эталонной частоты. Эталонная частота данного генератора может передаваться на другие станции при регулировании частоты несколькими стан (1;йями. Регулятор .может быть также использован для устройства точных часов и часов, контролирующих расхождение между эталонным и синхронным временем.
Предмет изобретения
1. Регулятор частоты, напряжения, активной мощности и пр. с потенциометрическим устройством, на вход которого подаются напряжения, соответствующие регулируемому параметру, и напряжения, соответствующие действительной h заданной нагрузкам, а с выхода управляющее напряжение подается на исполнительный орган, например, через усилитель, и с применением такого индикатора регулируемого параметра, напряжение на выходе которого, в случае отклонения регулируемого параметра от установленного значения, изменяется по фазе, отличающийся тем, что изменение напряжения по фазе осуществляется индикатором либо плавно при неизменной величине напряжения, либо скачком на 180° при плавном изменении величины.,
2.Регулятор по п. I, от л и ч а ю щи и ся применением полосового фильтра между выявительным органом индикатора и потенциометрическим устройством;
3.Регулятор по п. 1, отд и ч а ю щи и с я применением в качестве индикатора напряжения или активной мощности - электромагнита, получающего питание от сети или от ваттметрового устройства и перемещающего движок дополнительного потенциометра с выведенной средней точкой.
4.Регулятор по п. 1, отличающийся применением в качестве индикатора частоты муфты, снабженной отверстиями с нарезкой, в которые входят валы двух синхронных двигателей, получающих питание от регулируемого источника тока и от сети, задающей частоту, таклм образом, что при отклонении регулируемой частоты от заданного значения муфта перемещает движок дополнительного потенциометра относительно средней точки последнего.
- 5 -NO 70439
Фиг.З
cr-rl fe -.
.г
y,i/j
Фиг- 4
Фиг 3
(., с, о-- тгетлг-1|-
h
л,.
Ф.
tpuz.ff
У, иг . )1/,I(U4
фуг. 5
/,gA5ri / |/ г55гц.
1I л ff, .Г
У„
if 5ffr4
Фиг.7
Jif
м
ifc J
Ф«г.й
УягУвс
У,У;
М7 /г/
№ 70439 Фиг.{5
- 10 Фиг. /4
