CS263751B1 - Zafizeni pro vyhodnoceníjalového proudu synchronního stroje - Google Patents

Abstract

Zařízení se týká měření veličin synchronního stroje a řeší měření jalové složky statorového proudu synchronního stroje. Zařízení lze využít v regulátorech buzeni velkých synchronních strojů s možností realizovat zpětnovazební obvody v regulačním obvodu napětí i v nadřazených regulacích regulátoru buzení. Zařízení sestává z měničů napětí a z měřicích transformátorů, invertujících tvarovačů a ze součtového a zesilovacího členu s filtrem.

Description

Vynález se týká zařízení pro vyhodnocení jalového próudů synchronního stroje.

Až dosud se pro vyhodnocení jalového proudu synchronního stroje používala zařízení jednofázová, vyznačující se však obvykle značnou časovou konstantou nebo naopak zařízení trojfázová, která se vyznačují lepšími dynamickými vlastnostmi ale jsou pro některé jednodušší aplikace zbytečně složitá.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro vyhodnocení jalového proudu synchronního stroje, jehož podstata spočívá v tom, že první vstup měřicího transformátoru proudu první fáze synchronního stroje je připojen na první výstup měniče proudu první fáze synchronního stroje a druhý vstup je připojen na druhý výstup měniče proudu první fáze synchronního stroje, přičemž první vstup měřicího transformátoru sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje je připojen na první výstup měniče napětí třetí fáze synchronního stroje, jehož druhý výstup je uzemněn. Druhý vstup měřicího transformátoru sdruženého napětí druhé a třetí fáze syncrhonního stroje je připojen na první výstup měniče druhé fáze synchronního stroje, jehož druhý výstup je uzemněn. Výstup měřicího transformátoru sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje je připojen na vatup prvního invertujlclho tvarovače, jehož výstup je připojen jednak na řídicí elektrodu prvního MOS spínače, jednak na vstup druhého invertujlclho tvarovače, jehož výstup je připojen na řídicí elektrodu druhého MOS spínače, jehož výstup je připojen na druhý vstup součtového a zesilovacího členu s filtrem, jehož výstup je výstupem zařízení a jehož první vstup je připojen na výstup prvního MOS spínače. Vstup prvního MOS spínače je připojen jednak na anodu první diody, jednak přes třetí odpor na první výstup měřicího transformátoru proudu první fáze synchronního stroje a jednak přes první odpor, jenž je připojen na katodu první diody a na nulový potenciál. Druhý výstup měřicího transformátoru proudu první fáze synchronního stroje je připojen jednak přes druhý odpor na nulový potenciál a jednak přes čtvrtý odpor na anodu druhé diody a na vstup druhého MOS spínače. Katoda druhé diody je připojena na nulový potenciál a svorka s kladným napětím je spojena se substrátem MOS spínačů.

Výhoda zařízení podle vynálezu spočívá v úspoře materiálu dané jednodušším uspořádáním navrhovaného zařízení oproti dosud používaným, přičemž dynamické parametry jsou výhodnější pro jednodušší palikace.

Příklad praktického provedení vynálezu je znázorněn na obr. 1 a na obr. 2. Na obr. 1 je blokově znázorněno zařízení pro vyhodnočovánl jalového proudu synchronního stroje, na obr.

2a jsou znázorněny průběhy řídicích signálů, na obr. 2b jsou průběhy vstupních a výstupního signálu při čistě činném proudu, na obr. 2c jsou znázorněny průběhy při čistě jalovém proudu a na obr. 2d při obecném proudu.

Zařízení podle vynálezu sestává z měřicího transformátoru 2 proudu první fáze synchronního stroje, jehož první vstup 2.1 je připojen na první výstup 5.1 měniče 5 proudu první fáze synchronního stroje a druhý vstup 2.2 je připojen na druhý výstup 5,2 měniče 5 proudu první fáze synchronního stroje. Měřicí transformátor 1. sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje je realizován transformátorem 101, jehož jeden vývod sekundárního vinutí je spojen s nulovým potenciálem a jehož druhý vývod sekundárního vinutí je spojen s výstupem 1.3 měřicího transformátoru 1 sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje, jehož první vstup 1.1 je připojen na první vývod primárního vinutí transformátoru 101 a jehož druhý vstup 1.2 je připojen na druhý vývod primárního vinutí transformátoru 101. Měřicí transformátor 2 proudu první fáze synchronního stroje je realizován transformátorem 201, jehož jeden primární vývod vinutí je připojen na první vstup 2.1 měřicího transformátoru 2 proudu první fáze synchronního stroje, jehož druhý vstup 2.2 je připojen na druhý primární vývod vinutí transformátoru 201 a jehož první výstup 2,3 je připojen na jeden vývod sekundárního vinutí transformátoru 201 a jehož druhý výstup 2.4 je připojen na druhý vývod sekundárního vinutí transformátoru 201. První invertujlcí tyarovač je realizován operačním zesilovačem 601, jehož neinvertující vstup je spojen s nulovým potenciálem a jehož invertující vstup je připojen přes odpor 602 na vstup 6.1 prvního invertujlclho tvarovače 6, jehož výstup 6.2 je spojen s výstupem operační3 ho zesilovače 601. Druhý invertující tvarovač T_ je realizován operačním zesilovačem 701, jehož neinvertující vstup je spojen s nulovým potenciálem a invertující vstup je přes odpor 702 připojen na vstup 7.1 druhého invertujícího tvarovače 2, jehož výstup 7.2 je spojen s výstupem operačního zesilovače 701. Součtový a zesilovací člen ji s filtrem je realizován operačním zesilovačem 801, jehož neinvertující vstup je spojen s nulovým potenciálem a jehož invertující vstup je připojen jednak na první vstup 8.1 a na druhý vstup 8.2 součtového a zesilovacího členu 2 ^s filtrem a jednak přes první odpor 802 na výstup operačního zesilovače 801, jenž je spojen s jedním koncem druhého odporu 803, jehož druhý konec je jednak připojen na kondenzátor 805 a jednak přes třetí odpor 804 na výstup 8.3 součtového a zesilovacího členu 2 s filtrem. Dále zařízení sestává z prvního MOS spínače 15, jehož vstup je připojen jednak na anodu první diody 13, jendak přes třetí odpor 11 na první výstup 2.3 měřicího tranfosmátoru 2 proudu první fáze synchronního stroje a dále přes první odpor 9, jenž je připojen na katodu první diody 13 a na nulový potenciál, zatímco výstup MOS spínače 15 je spojen s prvním vstupem 8.1 součtového a zesilovacího členu ji s filtrem. Druhý výstup 2.4 měřicího transformátoru 2 proudu první fáze synchronního stroje je připojen jednak před druhý odpor 10 na nulový potenciál, jednak přes čtvrtý odpor 12 na anodu druhé diody 14 a na vstup druhého MOS spínače _r jehož výstup je spojen s druhým vstupem 8.2 součtového a zesilovacího členu 8 s filtrem, zatímco katoda druhé diody 1.4 je připojena na nulový potenciál a svorka 17 s kladným napětím je spojena se substrátem MOS spínačů 15, 16. Měnič 2 napětí třetí fáze synchronního stroje je svým výstupem 3.1 připojen na vstup 1.1 měřicího transformátoru 2 sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje, jehož druhý vstup 1.2 je připojen přes výstup 4.1 měniče napětí druhé fáze synchronního stroje na synchronní stroj o velkém výkonu, na který je současně připojen měnič 3 napětí třetí fáze synchronního stroje. Druhý výstup 3.2 měniče 2 napětí třetí fáze synchronního stroje a druhý výstup 4.2 měniče napětí druhé fáze synchronního stroje jsou uzemněny.

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že výstupní signál z měřicího transformátoru 2 proudu první fáze synchronního stroje se převádí na prvním odporu j) ^{a na} druhém odporu 10 na napětový signál, který je ve společném bodě prvního odporu 9 a třetího odporu 11 o 180 ° posunut vzhledem k napětí ve společném bodě druhého odporu 10 a čtvrtého odporu 12. Tato napětí se vedou přes třetí odpor 11 a prvý MOS spínač 15 a dále přes čtvrtý odpor 12 a druhý MOS spinač na první vstup 8.1 a druhý vstup 8.2 součtového a zesilovacího členu 2 s filtrem, na které je připojen invertující vstup operačního zesilovače 801, Řízení prvního MOS spínače 15 je odebíráno z výstupu 6,2 prvního invertujícího tvarovače 6, řízení druhého MOS spínače 16 z výstupu 7.2 druhého invertujícího tvarovače 2· Oba tyto řídicí signály jsou vůči sobě posunuté o 180°. Každým z MOS spínačů 15, 16 prochází signál po dobu jedné půlperiody dané záporným napětím na řídicí elektrodě. Protože oba zpracovávají signály navzájem posunuté o 180° a jsou řízeny také napětími posunutými o 180°, chová se zařízení jako plně řízený jednofázový dvoucestný můstek. Řídicí napětí pro první a druhý MOS spínač 15, 16 jsou odvozena od sdruženého napětí druhé a třetí fáze, takže při čistě činném proudu v první fázi synchronního stroje je střední hodnota výstupního signálu nulová, protože fázový posuv mezi řídicím signálem a vstupním napětím je 90°. Je-li proud procházející první fází synchronního stroje jalový, je řídicí napětí podle charakteru proudu ve fázi nebo v protifázi ke vstupnímu napětí, takže na výstupu zařízení je záporné nebo kladné napětí.

Zařízení pro vyhodnocení jalového proudu synchronního stroje podle vynálezu lze s výhodou využít u budicích souprav synchronních strojů pracujících v energetice.

Claims (1)

1. PŘEDMÉT VYNÁLEZU

   Zařízení pro vyhodnocení jalového proudu synchronního stroje sestávající z měřicího transformátoru sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje, prvního a druhého invertujícího tvarovače, součtového a zesilovacího členu s filtrem, prvního a druhého MOS spínače a z měřicího tranfosfmátoru proudu první fáze synchronního stroje vyznačené tím, že první vstup (2.1) měřicího transformátoru (2) proudu první fáze synchronního stroje je připojen na první výstup (5.1) měniče (5) proudu první fáze synchronního stroje a druhý vstup (2.2) je připojen na druhý výstup (5.2) měniče (5) proudu první fáze synchronního stroje, přičemž první vstup (1.1) měřicího transformátoru (1) sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje je připojen na první výstup (3.1) měniče (3) napětí třetí fáze synchronního stroje jehož druhý výstup (3.2) je uzemněn a druhý vstup (1.2) měřicího trnasformátoru (1) sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje je připipjen na první výstup (4.1) měniče (4) napětí druhé fáze synchronního stroje, jehož druhý výstup (4.2) je uzemněn, zatímco výstup (1.3) měřicího transformátoru (1) sdruženého napětí druhé a třetí fáze synchronního stroje je připojen na vstup (6.1) prvního invertujícího tvarovače (6), jehož výstup (6.2) je připojen jednak na řídicí elektrodu prvního MOS spínače (15) jednak na vstup (7.1) druhého invertujioiho tvarovače (7), jehož výstup (7.2) je připojen na řídicí elektrodu druhého MOS spínače (16), jehož výstup je připojen na druhý vstup (8.2) součtového a zesilovacího členu (8) s filtrem, jehož výstup (8.3) je výstupem zařízení a jehož první vstup (8.1) je připojen na výstup prvního MOS spínače (15), jehož vstup je připojen jednak na anodu první diody (13) , jednak přes třetí odpor (11) na první výstup (2.3) měřicího transformátoru (2) proudu první fáze synchronního stroje a jednak přes první odpor (9), jenž je připojen na katodu první diody (13, a na nulový potenciál, přičemž druhý výstup (2.4) měřicího transformátoru (2) proudu první fáze synchronního stroje je připojen jendak přes druhý odpor (10) na nulový potenciál a jednak přes čtvrtý odpor (12) na anodu druhé diody (14) a na vstup druhého MOS spínače (16), zatímco katoda druhé diody (14) je připojena na nulový potenciál a svorka (17) s kladným napětím je spojena se stubstrátem MOS spínačů (15,16).