DE3120944A1 - "einrichtung zur ueberwachung des wertes des polradwinkels" - Google Patents

Description

• "Einrichtung zur fiberwachung des Wertes des Polradwinkels"
• Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung des Polrad-, Last-, Teillastwinkels od. dgl. einer durch ein insbes. starres Netz gespeisten Synchronmaschine, unter Verwendung einer Triggerschaltung, eines ttittelwertbildners, eines Vergleichsgliedes, sowie einer Meßstelle und eines Grenzwerteinstellers, wobei zur Erfassung des zu überwachenden Winkels sowohl während des stationären Betriebes als auch während eines eventuellen Netzfehlers, Kurzschlusses od. dglt aus den Netz- und Naschinenparametern eine Triggerschaltung vorgesehen ist, die über einen Spannungswandler von der Netzspannung gespeist ist und diese Netzspannung erfaßt oder mißt, wobei ein 1E.ttelwertbildner an die Triggerschaltung angeschaltet list, in die der Ausgang der Triggerschaltung einspeist, wobei eine weitere Triggerschaltung vorgesehen ist, die an das Polrad der Synchronmaschine angeschlossen ist und die die Maschinenparameter, z.3. Polradlage oder Drehzahl, erfaßt und diese Werte an ein nachgeschaltetes Vergleichsglied weitergibt, weiters an dieses Vergleichsglied ein Grenzwerteinsteller angeschlossen ist, der zur Einstellung der zulässigen Größe des Polradwinkels dient, weiters eine Meßstelle an den Spannungswandler geschaltet ist, zur Weiterleitung der Netzparameter an ein dieser Meßstelle nachgeschaltetes Speicherglied, dem gleichzeitig der Mittelwert~ bildner vorgeschaltet ist und das zur Aufnahme und Speicherung der Netzparametermittelwerte dient, wobei an das Speicherglied eine Vergleichsstufe geschaltet ist an welche weiters der Ausgang der Triggerschaltung in einer eigenen Zuleitung geschaltet ist, zur Zuleitung der Maschinenparameter, und an die ein "Singabeelement" geschaltet ist, welches insbesondere über einen-Schalter des Generators anregbar ist, wobei weiters ein Grenzwerteinsteller vorgesehen ist, der zur Eingabe von feststehsnden, Vergleichswerten des Polradwinkels an die Vergleichsstufe geschaltet ist, wobei das Speicherglied auch im Falle von Netzfehlern die gespeicherten Netzparameter an die Vergleichsstufe eingibt, während die Triggerschaltung die aktuellen Maschinenparameter an die Vergleichsstufeliefert nach Patent Nr.
• wobei den beiden Vergleichsstufen je eine Signaleinrichtung, insbesondere eine Abschalteinrichtung zur Anzeige des Meßwertes des Phasenwinkels bzw. bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes desselben zur Abschaltung des Generators nachgeschaltet ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ergänzungseinrichtung zu oben beschriebener Einrichtung zur Vorausberechnung des genauen Zeitpunktes zur Abschaltung des Generators zu schaffen um einerseits die Verfügbarkeit des Generators nicht zu beeinträchtigen, andererseits dessen Beanspruchung nicht zu erhöhen.
• Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Ausgangssignal jeder der beiden Vergleichsstufen gemeinsam mit dem Ausgangssignal der Triggerstufe je an den Eingang von an sich bekannten elektronischen Parabelbildnern geführt sind, durch die mittels digitaler Rechenwerke die Anderungsgeschwindigkeiten der beiden Eingangssignale bestimmbar sind und die in Abhängigkeit von diesen Änderungsgeschwindigkeiten den Abschaltzeitpunkt für den Generator bestimmen.
• In der Bewegungsgleichung der Synchronmaschine ist die Wegänderung des Polrades durch einen Differentialquotienten 2.
• Ordnung gegeben, der Bewegungsablauf des Polrades kann daher näherungsweise durch eine Parabelgleichurig ausgedrückt werden.
• Diese Parabelgleichung wurde gerätemäßig im elektronischen Parabelbildner verwirklicht. Der Effekt dieser Maßnahme besteht darin, an einem vorgegebenen Zeitpunkt t0die Wegzunahme des Polrades für den ZeitpurSct tl auszurechnen und hiedurch eine Entscheidung zum Zeitpunkt t0 für das Verhalten des Polrades im Zeitpunkt tl auszurechnen.
• In Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann in den Parabelbjldnern ein Grenzwert einstellbar sein, der den Betrag der Schaltereigenzeiten berücksichtigt. Durch diese Erganzungseinrichfungf welche den genauen Zeitpunkt zur Ansteuerung der Abschalteinrichtung vorausberechnet, wird der Vorteil erreicht, eine zu frühe oder zu späte Abschaltung des Generators zu vermeiden da im ersten Fall die Verfugbarkeit des Generators beeinträchtigt, im zweiten Fall die Beanspruchung desselben erhöht würde.
• Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt am Beispiel der beiliegenden Zeichnung, in der gleiche Schal-elemente mit den gleichen Bezugsziffern wie in dem Hauptpatent bezeichnet sind.
• Da die Bewegungsgleichungen des Generators bekannt sind, läßt sich dieser Vorgang berechnen. Für die Vorausberechnung des Bewegungsvorganges wird eine Parabelfunktion in die aus bekannten digitalen Bauelementen aufgebauten Parabelbildner 21, 21' eingesetzt, dem die Ausgangssignale der Vergleichsglieder 5 bzw. 12 und der Triggerschaltung 6 zugeführt werden. In diesen Parabelbildnern 21, 21' werden die Auslösesignale A in Abhängigkeit von den Ausgängen der Vergleichsstufen 5 bzw. 12 und des Ausgang signales der Triggerstufe 6 ermittelt> sodaß unter Berücksichtigung des eingestellten Grenzwertes, der dem Betrag der Schaltereigenzeiten entspricht, die Ausschaltung im richtigen Zeitpunkt erfolgen kaum.

Claims (2)

1. Neue Patent ansprüche Einrichtung zur Überwachung des Wertes des Pclradwinkels, Lastwinkels, Teillastwinlkels od. dgl. einer durch ein insbes. starres Netz gespeisten Synchronmaschine unter Verwendung einer Triggerschaltung, eines Mittelwertbildners, eines Vergleichsgliedes, sowie einer Meßstelle und eines Grenzwerteinstellers, wobei zur Erfassung des zu Überwachenden Wirbels sowohl während des stationären Betriebes als auch während eines eventuellen Netzfehlers, Kurzschlusses od. dgl.

   aus den Netz- und aschinenparametern eine Triggerschaltung vorgesehen istt die über einen Spannungswandler von der Netzspannung gespeist ist und diese Netzspannung erfaßt oder mißt, wobei ein Mittelwertbildner an die Triggerschaltung angeschaltet ist, in die der Ausgang der Triggerschaltung einspeist, wobei eine weitere Triggerschaltung vorgesehen ist, die an das Polrad der Synchronmaschine angeschlossen ist und die die Maschinenparameter, z. B. Polrailage oder Drehzahl erfaßt und diese Werte an ein nachgeschaltetes Vergleichsglied weit ergibt, weiters an dieses Vergleichsglied ein Grenzwerteinsteller angeschlossen ist, derzur Einstellung der zulässigen Größe des Polradwinkels dient1 weiters eine Meßstelle an den Spannungswandler angeschaltet ist, ur Weiterleitung der Netzparameter an ein dieser Meßstelle nachgeschaltetes Speicher glied, dem gleichzeitig der Mittelwertbildner vorgeschaltet ist und das zur Aufnahme und Speicherung der Netzparametermittelwerte dient, wobei an das Speicherglied eine Vergleichsstufe angeschaltet ist, an welche weiters der Ausgang der Triggerschaltung in einer eigenen Zuleitung zur Zuleitung der Maschinenparameter angeschaltet ist, und an die ein "Eingabeelement" angeschaltet ist, welches insbesondere Über einen Schalter des Cenerators anregbar ist, wobei weiters ein Grenzwerteinsteller vorgesehen ist, der zur Eingabe von feststehenden Vergleichswerten des Polradwinkels an die Vergleichsstufe angeschaltet ist, wobei das Speicherglied auch im Falle von Netzfehlern die gespeicherten Netzparameter an die Vergleichsstufe eingibt, während die Triggerschaltung die aktuellen Maschinenparameter an die Vergleichsstufe liefert, gemäß Patent Nr.

   wobei den beiden Vergleichsetufen je eine Signaleinrichtung, insbes. eine Abschalteinrichtung (A) zur Anzeige des Meßwertes des Phasenwinkels bzw. bei Überschreiten eines vorgegebenen Wertes desselben zur Abschaltung des Generators nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal jeder der beiden Vergleichsstnfen (5, 12) gemeinsam mit dem Ausgangssignal der Triggerstufe (6) je an den Eingang von an sich bekannten elektron. Parabelbildnern (21, 21') geführt sind, durch die mittels digitaler Rechenwerke die Andenngsgeschwindigkeit en der beiden Eingangssignale bestimmbar sind und die in Abhangigkeit von diesen Änderungsgeschwindigkeiten den Abschaltzeitpunut für den Generator bestimmen.
2. 2 Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Parabelbildnern (21, 21') ein Grenzwert einstellbar ist, der den Betrag der Schaltereigenzeiten berücksichtigt.