Устройство для стабилизации положения ротора синхронных машин электромеханического преобразователя частоты для объединения энергосистем Советский патент 1983 года по МПК H02J3/06 H02P9/04 

ного соединения.подключены к входак датчика оси сг иентации второй машин выход каждого датчика оси ориентаци подключен к входу одного из датчико внутреннего угла, к второму входу которого подключен выход датчика положения ротора, причем выход каждого датчика внутреннего угла подкл чен к входу регулятора приводного |ДВИгателя. На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства. Устройство содержит синхронные .машины 1 преобразователя, приводные двигатели 2, датчики 3 положения ро тора, датчики 4 внутреннего угла, д чики 5 оси ориентации, измерительны трансформаторы б и 7, регуляторы 8 приводных двигателей, силовые транс форматоры преобразователя 9, Положение оси ротора синхронной машины 1, на валу которой расположе приводной двигатель 2, фиксируется датчиком положения ротора 3, сигнал с выхода которого поступает на один из входов датчика 4 угла, на другой вход которого поступает сигнал с датчика 5 оси ориентации, который соответствует либо напряжению фазы А согласного (встречного) соединения вторичных обмоток измерительных тран форматоров б и 7, либо линейному напряжению В, С встречного (согласного) соединения (большему из них). Сигнал с датчика угла поступает на входрегулятора 8, который воздействует на силовую часть системы управления приводного двигателя 2 синх ронной машины 1 преобразователя. Первичные обмотки трансформаторов б и 7 подключены к шинам объединяемых энергосистем. Вторичные обмотки трансформаторов 6 и 7 соединены между собой попарно последовательно согласно и встречно, поэтому амплиту да и фаза напряжения вторичных обмоток измерительных трансформаторов , соответствует амплитуде и фазе напря жений на зажимах якоря синхронных машин 1, подключенных к силовым трансформаторам преобразователя 9. Принцип работы устройства заключается в следующем. При изменении угла S между векторами и и и„ напряжений шин несинхронно работающих энергосистем, объединенных преобразователем частоты, напряжение якоря одной из машин изменяется по закону синуса угла (f , а второй машины - по закону косинуса угла. Тем самым, напряжение якоря по амплитуде изменяется от номинал зного значения до нуля, внутренний угол машин равен либо нулю, либо 180 эл.град. (активной мощностью машины не загружены). Столь значительный диапазон изменения напряжения якоря делает невозможным эффективное использование регулирования возбуясдения во вспомогательной оси ротора. В этом случае целесообразнее применить управляемый привод Мсшшн. Регулирование привода осуществляется по внутреннему углу синхронной машины. Однако датчики угла работают надежно лишь при незначительных отклонениях напряжения якоря, а при равенстве последнего нулю понятие внутреннего угла машины вообще не определено. Поэтому в данном устройстве учи|тывается, что оси роторов машин преобр азователя должны быть расположёны под углом 90 эл.град. друг к другу. Вектор напряжения фазы А одной машины совпадает по направлению с вектором линейного напряжения В-С другой машины. Если напряжение фазы А одной машины изменяется по закону синуса, то напряжение В-С другой машины - по закону косинуса, и наоборот. При равенстве нулю напряжения фазы А напряжение В-С максимально..Поэтому на входы датчика оси ориентации машины подключена фаза А встречного (согласного) соединения вторичных обмоток измерительных трансформаторов и соответственно фазы В-С сбгласного встречного соединения. На вход датчика оси ориентации поступает большее из входных напряжений. Таким образом, на входе датчика угла величина сигнала, определяющего ось ориентации ротора, снижается не более чем на 30% от максимального значения. Тем самым обеспечивается стабильность работы датчика внутреннего угла и системы управления в целом. Таким образом, на вход датчика оси ориентации ротора поступает сигнал, величина которого обеспечивает устойчивую работу машин преобразователя, что, в свою очередь, повышает качество передаваемой преобразователем электроэнергии. Технико-экономическая эффективность предложенного изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что поставленную задачу удается решить с более высокими показателями качества передаваемой электроэнергии и надежности работы энергосистемы. Формула изобретения Устройство для стабилизации положения ротора синхронных машин электромеханического преобразователя частоты для объединения энергосистем, содержащего два трехобмоточных трансформатора, к которым подключены две синхронные машины, вал каждой из которых снабжен индиридуальным приводным двигателем, содержащее регулйторы приводных двигателей и датчики положения ротора, отличающееся тем, что, с целью обеспечения устойчивой работы синхронных машин преобразователя при значительных снижениях напряжения якоря, устройство снабжено двумя датчиками внутреннего угла, двумя датчиками оси ориентации, двумя .измерительными .трехобмоточными трехфазными транрформаторами, первичные обмотки -которых служат для подключения к шинам объединяе1 ых энергосистем, а вторичные обмотки различных трансформаторов соединены попарно последова тельно согласно и встречно,, причем фазы А согласного соединения и фазы 9, С встречного соединения подключены к входам датчика оси орнент 1ции первой машины, а фаза А встречного соединения и фазы В,С согласного соединения подключены к входам дат- чика оси ориентации втррой машины,

выход каждого датчика оси ориентации подключен к входу одного из датчиков внутреннего угла, к второму входу которого подключен выход положения ротора, причем выход каждого датчика внутреннего угла подключен к входу регулятора приводного двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 577607, кл. Н 02 J 3/34, 1976.