CS243133B1 - Apparatus for controlling excitation of a synchronous machine - Google Patents
Apparatus for controlling excitation of a synchronous machine Download PDFInfo
- Publication number
- CS243133B1 CS243133B1 CS847732A CS773284A CS243133B1 CS 243133 B1 CS243133 B1 CS 243133B1 CS 847732 A CS847732 A CS 847732A CS 773284 A CS773284 A CS 773284A CS 243133 B1 CS243133 B1 CS 243133B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- input
- output
- synchronous machine
- comparator
- excitation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Zařízení pro regulaci buzení synchronního stroje řeší problém automatizace najíždění, provozu a odstavení energetického bloku z hlediska regulace buzení synchronních alternátorů. Uvedené zařízení sestává z porovnávacího a proporcionálního členu, regulátoru budícího proudu synchronního stroje, řídicího obvodu regulátoru buzení, porovnávacího a proporcionálně integračního členu s volitelným omezením výstupního signálu. Zařízení lze použít jako regulátor velkých synchronních strojů používaných v parních, atomových a vodních elektrárnách. KeSení je charakterizováno připojeným vyobrazením.The device for regulating the excitation of a synchronous machine solves the problem of automating the start-up, operation and shutdown of a power unit in terms of regulating the excitation of synchronous alternators. The device consists of a comparator and proportional element, a synchronous machine excitation current regulator, an excitation regulator control circuit, a comparator and proportionally integrating element with optional output signal limitation. The device can be used as a regulator of large synchronous machines used in steam, nuclear and hydroelectric power plants. The device is characterized by the attached illustration.
Description
(54) Zařízeni pro regulaci buzení synchronního stroje(54) Synchronous machine control device
Zařízení pro regulaci buzení synchronního stroje řeší problém automatizace najíždění, provozu a odstavení energetického bloku z hlediska regulace buzení synchronních alternátorů. Uvedené zařízení sestává z porovnávacího a proporcionálního členu, regulátoru budícího proudu synchronního stroje, řídicího obvodu regulátoru buzení, porovnávacího a proporcionálně integračního členu s volitelným omezením výstupního signálu. Zařízení lze použít jako regulátor velkých synchronních strojů používaných v parních, atomových a vodních elektrárnách.The synchronous machine excitation control device solves the problem of automation of the start-up, operation and shutdown of the energy block in terms of the regulation of the synchronous alternator excitation. Said device consists of a comparator and proportional element, a synchronous machine excitation current regulator, an excitation regulator control circuit, a comparator and proportional integrator with an optional output signal limitation. The device can be used as a regulator of large synchronous machines used in steam, atomic and hydro power plants.
KeSení je charakterizováno připojeným vyobrazením.The chess is characterized by the attached drawing.
Vynález se týká seřízeni pro reguleci buzeni synchronního stroje.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to an adjustment for controlling the excitation of synchronous machines.
Dosud se používá pro regulaci buzeni synchronního stroje taková zařízeni, která neobsahují zvláštní obvod pro samostatnou regulaci budícího proudu synchronního stroje e několika volitelnými žádanými hodnotami budícího proudu synchronního stroje a neobsahují omezovač výstupního signálu s volitelným omezením výstupního signálu regulátoru buzení synchronního stroje. Nevýhodou tšchto zařízení je nutnost změny nastavení žádané hodnoty budícího proudu, jestliže se regulace budícího proudu používá pro víc než jeden účel. Další nevýhodou je to, že nastavení omezení výstupního signálu regulátoru buzení je stejné jak pro nahuzování alternátoru naprázdno, tak pro výpadek určitého počtu tyristorů.So far, devices for controlling synchronous machine excitation have been used which do not contain a separate circuit for separately controlling the synchronous machine excitation current and several selectable synchronous machine excitation current setpoints and do not include an output signal limiter with an optional synchronous machine controller output signal limitation. A disadvantage of these devices is the need to change the field current setpoint setting if the field current control is used for more than one purpose. A further disadvantage is that the setting of the output controller output signal limit is the same for both the idling of the alternator and the failure of a certain number of thyristors.
Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro regulaoi buzení synchronního stroje podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že prvý vatup řídícího obvodu regulátoru buzení je připojen na devátý vatup porovnávacího a proporcionálně integračního členu a volitelným omezením výstupního signálu, a že druhý výstup řídicího obvodu regulátoru buzeni je připojen na desátý vstup porovnávacího a proporciálně integračního členu e volitelným omezením výstupního signálu, a že třetí výstup řídícího obvodu regulátoru buzení je připojen na jedenáctý vstup porovnávacího a proporcionálně integračního členu s volitelným omezením výstupního signálu, a že čtvrtý výstup řídícího obvodu regulátoru buzeni je připojen na dvanáctý vstup porovnávacího a proporcionálně integračního členu β volitelným omezením výstupního signálu přičemž výstup porovnávacího a proporcionálně integračního členu s volitelným omezením výstupního signálu je připojen na prvý vstup porovnávacího a proporcionálního členu, jehož druhý vatup je připojen na výstup čidla budicího proudu rotačního budiče, a že třetí vstup je připojen na pátý výstup řídícího obvodu regulátoru buzení, jehož šestý výstup je připojen na prvý vstup regulátoru budícího proudu synchronního stroje, a že sedmý výstup řídícího obvodu regulátoru buzení je připojen na druhý vatup regulátoru budícího proudu synchronního stroje, a že osmý výstup řídicího obvodu regulátoru buzeni je připojen na třetí vstup regulátoru budícího proudu synchronního stroje, přičemž čtvrtý vstup regulátoru budícího proudu synchronního stroje je připojen na externí žádanou hodnotu budícího proudu a výatup regulátoru budícího proudu synchronního stroje je připojen na čtvrtý vstup porovnávacího a proporcionálního členu.The above-mentioned disadvantages are overcome by the synchronous machine excitation control device according to the invention, which is characterized in that the first excitation control circuit input is connected to the ninth input of the comparator and proportionally integrating member and the output signal control optional. connected to the tenth input of the comparator and proportionally integrating member with an optional output signal limitation, and that the third output of the excitation controller control circuit is connected to the eleventh input of the comparator and proportionally integrating member with an optional output signal limitation, and twelfth input of comparator and proportional integrator β by optional output signal limitation where output of comparator and proportional integrator By virtually limiting the output signal, it is connected to the first input of the comparator and proportional element, the second input of which is connected to the output of the field current sensor of the rotary exciter, and that the third input is connected to the fifth output of the control circuit. synchronous machine excitation current, and that the seventh excitation control circuit output is connected to a second synchronous excitation current controller input, and that the eighth excitation control circuit output is connected to a third synchronous excitation current controller input, and a fourth synchronous excitation current controller input. The output of the synchronous machine drive current regulator output is connected to the fourth input of the comparator and proportional elements.
Výhoda zařízeni podle vynálezu spočívá v možnosti volby jedné ze dvou volitelných velikostí omezení výstupního signálu, což umožňuje zvolit vhodné omezení pro nabuzovéní synchronního stroje naprázdno a pro výpadek určitého počtu tyristorů. Další výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v možnosti volby různé velikosti žádené hodnoty regulátoru budícího proudu synchronního stroje, což má význam při seřizováni ochran synchronního stroje a při elektrickém brzdění hydroaltarnátorů.The advantage of the device according to the invention lies in the possibility of choosing one of two selectable sizes of the output signal limitations, which makes it possible to select a suitable limitation for energizing the synchronous machine at idle and for the failure of a certain number of thyristors. A further advantage of the device according to the invention lies in the possibility of selecting a different magnitude of the setpoint value of the synchronous machine excitation current regulator, which is important in adjusting the protection of the synchronous machine and in the electrical braking of the hydroaltarators.
Přiklad praktického provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém obrázku.An example of a practical embodiment of the invention is shown in the attached figure.
Zařízení podle vynálezu sestává z obvodu £ žádané hodnoty regulátoru buzení, který je svým výstupem 1.1 připojen na prvý vstup 2.Í porovnávacího a proporcionálně integračního člemu £ s volitelným omezením výstupního signálu, na jehož druhý vstup 2.2 je připojen výstup 6.1 čidla & statorového napští synchronního stroje a na jehož třetí vstup 2.3 je připojen výstup 7.1 čidla 2 jalového výkonu nebo proudu stroje a na jehož čtvrtý vstup 2a£ Ú· připojen výstup gJL hlídače £ meze podbuzeni synchronního stroje a na jehož pátý vstup 2.5 je připojen výstup 9.1 omezovače £ budícího proudu synchronního stroje a na jehož šestý vstup 2.6 je připojen výstup 10.1 omezovače statorového proudu synchronního stroje a na jehož sedmý vstup 2.7 je připojen výstup 11.1 stabilizačního členu 11 regulátoru buzení a na jehož osmý vstup 2.8 je připojen v případě budící soustavy a rotačním budičem výstup 12.1 obvodu 1£ derivační zpětná vazby od budícího napětí aynchronniho stroje a na jehož devátý vstup £*£ určený pro pozvolná nabuzení aynchronniho stroje je připojen prvý výstup 5.1 řídícího obvodu £ regulátoruThe device according to the invention consists of a reference value circuit 6 of the excitation controller, which is connected via its output 1.1 to the first input 2. of the comparator and proportionally integrating element 6, with an optional output signal limitation. of the machine and to which the input 7.1 of the reactive power or current sensor 2 is connected to the third input 2.3 and to the output of the undercurrent limiter of the synchronous machine. the output 10.1 of the stator current limiter of the synchronous machine is connected to the sixth input 2.6 and to the seventh input 2.7 the output 11.1 of the excitation regulator stabilizer 11 is connected and to the eighth input 2.8 the circuit output 12.1 is connectedThe derivative feedback from the excitation voltage of the aynchronous machine 1 and to the ninth input £ * £ intended for slow excitation of the aynchronous machine is connected the first output 5.1 of the control circuit 6 of the controller
Volba jednoho nebo druhého režimu se provádí pomocí řídícího obvodu % regulátoru buzení, na jehož výstupech 5.1 až 5.8 je generován tzv. ovládací signál. Přítomnost ovládacího signálu je definována jako kladné napětí na těchto výstupech, zatímco nepřítomnost ovládacího signálu je definována záporným napětím, jestliže na výstupu 5.5 řídícího obvodu £ regulátoru buzeni není ovládací signál, pak je ve funkci režim regulace napětí. V porovnávacím a proporcionálním členu £ je na výstupu operačního zesilovače 312 kladné napětí a na výstupu operačního zesilovače 314 záporné napětí. To znamená, že MOS spínač 305 je sepnut a MOS spínač 308 je rozepnut.The choice of one or the other mode is made by means of the control circuit% of the field controller, at whose outputs 5.1 to 5.8 a so-called control signal is generated. The presence of a control signal is defined as a positive voltage at these outputs, while the absence of a control signal is defined by a negative voltage, if the control signal output 5 of the control circuit 6 is not a control signal, then the voltage control mode is in operation. In the comparator and proportional member 6, there is a positive voltage at the output of the operational amplifier 312 and a negative voltage at the output of the operational amplifier 314. That is, the MOS switch 305 is closed and the MOS switch 308 is open.
Porovnávací a proporcionální člen £ zpracovává tedy výstupní signál z porovnávacího a proporcionálně integračního členu £ a volitelným omezením výstupního signálu.Thus, the comparator and proportional member 6 processes the output signal from the comparator and proportional integrator member 6, and optionally limits the output signal.
Jestliže na výstupu 5.5 řídícího obvodu £ regulátoru buzeni je ovládací signál, pak je MOS spínač 305 rozepnut a MOS spínač 308 je sepnut. Porovnávací a proporcionální člen £ zpracovává tedy výstupní signál regulátoru A budícího proudu synchronního stroje.If there is a control signal at the output 5.5 of the control circuit 6, the MOS switch 305 is open and the MOS switch 308 is closed. Thus, the comparator and proportional member 6 processes the output signal of the drive current regulator A of the synchronous machine.
Dále bude popsána činnost zařízení při režimu regulace napětí. V porovnávacím a proporcionálně integračním členu 2 s volitelným omezením výstupního signálu se pomocí odporů 201 až 208 a operačního zesilovače 230 se zpětnou vazbou sčítají a zpracovávájí signály žádané hodnoty regulátoru buzení a zpětnovazebních veličin. Jestliže není na výstupu 5.4 řídícího obvodu £ regulátoru buzení ovládací signál, tvoří zpětnou vazbu zesilovače 230 sériově zapojený odpor 228 a kondenzátor 229 a regulace buzení má proporcionální integrační charakter. Jestliže je na výstupu 5..4 ovládací signál zkratuje se MOS spínačem 227 kondenzátor 229 a zruší se integrální charakter regulace buzení. Zrušení integrálního charakteru regulace buzení se používá při ovládání obvodu J. žádané hodnoty regulátoru buzení nadřazenými regulacemi. Jestliže není na vstupu 2.9 porovnávacího a proporcionálně integračního členu £ a volitelným omezením výstupního signálu ovládací signál, pak se na invertující vstup operačního zesilovače 230 přivádí přes diodu 215 a odpor 216 záporná napětí z kondenzátoru 214. které zajistí kladné napětí na výstupu 2.13 porovnávacího a proporcionálně integračního členu £ s volitelným omezením výstupu a záporné napětí na výstupu 3.7 porovnávacího a proporcionálního členu £ a tím blokování buzeni synchronního stroje. Po přivedeni ovládacího signálu na vstup 2.9 napětí na kondenzátoru 214 pozvolna klesá a umožňuje pozvolné nabuzení synchronního stroje.The operation of the device in the voltage control mode will be described below. In the comparator and proportionally integrating member 2 with selectable output signal limitation, the feedback regulator and feedback variables setpoint signals are summed and processed using resistors 201 to 208 and feedback amplifier 230. If there is no control signal at the output 5.4 of the control circuit 6, the feedback amplifier 230 forms a resistor 228 and a capacitor 229 in series and the field control has a proportional integration character. If the control signal is outputted at 4..4, the capacitor 229 is shorted to the MOS switch 227 and the integral excitation control character is canceled. The cancellation of the integral character of the field controller is used in the control of the set point circuit of the field controller by upstream controls. If there is no control signal at input 2.9 of the comparator and proportional integrator 6, and an optional output signal limitation, then the inverting input of opamp 230 is supplied via a diode 215 and resistor 216 with negative voltages from capacitor 214. and an negative voltage at the output 3.7 of the comparator and proportional member 6, thereby blocking the excitation of the synchronous machine. After applying the control signal to the input 2.9, the voltage on the capacitor 214 slowly decreases and allows the synchronous machine to be energized slowly.
Volba omezení výstupního signálu porovnávacího a proporcionálně integračního členu £ s volitelným omezením výstupního signálu se provádí přivedením ovládaciho signálu na vstup 2.10 nebo 2.11. Pak se na výstupu 223.3 obvodu 223 žádaných hodnot omezení výstupního signálu objeví kladné napětí, které odpovídá prvé nebo druhé žádané hodnotě omezení výstupního signálu porovnávacího a proporcionálně integračního členu 2 s volitelným omezením výstupního signálu.The selection of the output signal limitation of the comparator and proportionally integrating member 6 with the optional output signal limitation is made by applying a control signal to input 2.10 or 2.11. Then, at the output 223.3 of the output limit setpoint circuit 223, a positive voltage occurs that corresponds to the first or second output limit value setpoint of the comparator and proportionally integrating member 2 with the optional output signal limit.
Toto omezení se realizuje operačním zesilovačem 220. na jehož výstupu se objeví záporné napětí přivedené přes diodu 231 a odpor 217 na invertující vstup operačního zesilovače 230. jestliže záporné výstupní napětí operačního zesilovače 230 překročí mez omezení.This limitation is realized by the operational amplifier 220, at the output of which the negative voltage applied through the diode 231 and the resistor 217 at the inverting input of the operational amplifier 230 will occur if the negative output voltage of the operational amplifier 230 exceeds the limiting limit.
Výstupní napětí z porovnávacího a proporcionálně integračního členu £ s volitelným omezením výstupního signálu se vede na vstup 3.1 porovnávacího a proporcionálního Sienu £. V případě budící soustavy s přímým buzením tzn. budící soustavy bez rotačního budiče, toto napětí se v porovnávacím a proporcionálním členu 3 pouze invertuje, nebol porovnávací a proporcionální člen £ má vzájemně spojené vstupy 3.5*. 3.6 a koeficient přenosu rovný - 1.The output voltage from the comparator and proportionally integrating member 6 with optional output signal limitation is applied to the input 3.1 of the comparator and proportional Si 4. In case of excitation system with direct excitation ie. This voltage is only inverted in the comparator and proportional member 3, since the comparator and proportional member 6 has interconnected inputs 3.5 *. 3.6 and transmission coefficient equal to - 1.
V případě soustavy s rotačním budičem se v porovnávacím a proporcionálním členu £ odečítá od výstupního napětí porovnávacího a proporcionálně integračního členu £ s volitelným omezením výstupního signálu napětí z čidla 13 budícího proudu rotačního budiče. Protože v tomto případě jsou vstupy 3.5 a 3.6 porovnávacího a proporcionálního členu J rozpojeny, výsledný rozdíl vstupních napětí je zesilován a vytváří ee tím vnitřní regulační obvod budicího proudu rotačního budiče, který stabilizuje regulaci buzení.In the case of a rotary exciter system, the comparator and proportional member 6 is subtracted from the output voltage of the comparator and proportional integrator 6, with the optional limitation of the voltage output signal from the excitation current sensor 13 of the rotary exciter. Since in this case the inputs 3.5 and 3.6 of the comparator and the proportional element J are opened, the resulting input voltage difference is amplified, thus creating an internal control circuit of the excitation current of the rotary exciter, which stabilizes the excitation control.
V případě režimu regulace budícího proudu zpracovává porovnávací a proporcionální člen g výstupní signál z regulátoru £ budícího proudu synchronního stroje, v kterém je možno pomocí ovládacích signálů z řídícího obvodu g regulátoru buzení zvolit jednu ze tří žádaných hodnot budicího proudu synchronního stroje, přičemž jednu z těchto tří žádaných hodnot je možno zadávat externě pomocí vstupu 4.4 regulátoru 4 budícího proudu synchronního stroje. Volba se provádí přivedením ovládacích signálů na jeden ze tří vstupů 406.2. 406.3. 406.4 obvodu 406 žádaných hodnot budícího proudu synchronního stroje, od jehož výstupního napětí se pomocí operačního zesilovače 405 a odporů 402. 403. 404 odčítá výstupní napětí čidla 401 budícího proudu synchronního stroje. Zesílený rozdíl těchto dvou napětí se vede z výstupu operačního zesilovače 405 na výstup 4.5 regulátoru 4 budícího proudu synchronního stroje a je jeho výstupním napětím.In the excitation current control mode, the comparator and proportional member g processes the output signal from the synchronous machine excitation current controller 6, in which one of the three excitation current setpoints of the synchronous machine can be selected by means of the control signals. The three setpoints can be entered externally via input 4.4 of the synchronous machine drive current controller 4. Selection is made by applying control signals to one of the three inputs 406.2. 406.3. 406.4 of the synchronous machine drive current setpoint 406, from which the output voltage of the synchronous machine drive sensor 401 is subtracted by the operational amplifier 405 and the resistors 402, 403. 404. The amplified difference of the two voltages is applied from the output of the operational amplifier 405 to the output 4.5 of the synchronous machine excitation current controller 4 and is its output voltage.
Zařízení podle vynálezu lze využít u budících soustav velkých synchronních strojů pracujících na vodních 1 parních elektrárnách.The device according to the invention can be used in excitation systems of large synchronous machines operating on hydroelectric power stations.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS847732A CS243133B1 (en) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | Apparatus for controlling excitation of a synchronous machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS847732A CS243133B1 (en) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | Apparatus for controlling excitation of a synchronous machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS773284A1 CS773284A1 (en) | 1985-08-15 |
| CS243133B1 true CS243133B1 (en) | 1986-05-15 |
Family
ID=5426955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS847732A CS243133B1 (en) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | Apparatus for controlling excitation of a synchronous machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS243133B1 (en) |
-
1984
- 1984-10-12 CS CS847732A patent/CS243133B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS773284A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4219738A (en) | Turbine inlet temperature control apparatus and method | |
| US5583420A (en) | Microprocessor controller for starter/generator | |
| US5903130A (en) | Fail-safe regulator biasing circuit | |
| CA1080304A (en) | Electronic voltage regulator for three-phase generators | |
| GB1574509A (en) | Motor control | |
| US5547337A (en) | Method and closed-loop control device for the closed-loop control of a turbine-generator configuration | |
| US4482852A (en) | Motor slip controller for AC motors | |
| US3300647A (en) | Alternator load demand sequencing system | |
| Rezek et al. | The modulus optimum (MO) method applied to voltage regulation systems: modeling, tuning and implementation | |
| EP0098047A1 (en) | Electrical control systems | |
| CS243133B1 (en) | Apparatus for controlling excitation of a synchronous machine | |
| US4328447A (en) | DC Motor speed regulator | |
| CA1181797A (en) | Drive device with two mutually counteracting motors for eliminating gearing play | |
| Anderson et al. | Microalternator experiments to verify the physical realisibility of simulated optimal controllers and associated sensitivity studies | |
| JPH11510579A (en) | Turbine speed control system and turbine speed control method at load reduction | |
| SU1721785A1 (en) | Independent power plant automatic controller | |
| RU2020714C1 (en) | Nonreversing dc electric drive | |
| SU1339862A1 (en) | Apparatus for automatic control of excitation of synchronous motor of conversion unit | |
| GB2100894A (en) | Motor slip controller for AC induction motor | |
| AT391216B (en) | Device for regulating the voltage of an electrical machine which represents a controlled system | |
| JPH047679Y2 (en) | ||
| Yunshi et al. | Neural network based parameters identification and adaptive speed control of AC drive system | |
| DE2659540A1 (en) | Speed control circuit for AC or three-phase motor - can connect stator winding directly to power supply or can connect it to braking circuit | |
| SU101823A1 (en) | Relay contactor device for supplying electric current from a hydrogenerator to auxiliary circuits of a hydroelectric unit | |
| CS247469B1 (en) | Wiring for automatic shutdown of the electric motor of the tube rolling machine |