RU2011224C1 - Device for modeling turbo-generator which has brushless diode exciter - Google Patents

Device for modeling turbo-generator which has brushless diode exciter Download PDF

Info

Publication number
RU2011224C1
RU2011224C1 SU4888548A RU2011224C1 RU 2011224 C1 RU2011224 C1 RU 2011224C1 SU 4888548 A SU4888548 A SU 4888548A RU 2011224 C1 RU2011224 C1 RU 2011224C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adder
output
input
generator
brushless
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Кожевников
С.В. Романов
А.А. Юрганов
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт электромашиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всероссийский научно-исследовательский институт электромашиностроения filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт электромашиностроения
Priority to SU4888548 priority Critical patent/RU2011224C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2011224C1 publication Critical patent/RU2011224C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: third adder, filter and third function generator are introduced to accomplish the goal of invention. EFFECT: increased functional capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления возбуждением турбогенераторов с бесщеточными диодными возбудителями. The invention relates to electrical engineering and can be used in excitation control systems of turbogenerators with brushless diode exciters.

Известно устройство для испытания автоматического регулятора возбуждения, содержащее блок бесщеточного диодного возбудителя, блок реакции обратной связи один вход и два выхода, при этом на вход подают сигнал, пропорциональный напряжению возбуждения возбудителя, а на выходе формируют сигналы, пропорциональные напряжению и току возбуждения турбогенератора [1] . A device for testing an automatic excitation controller, comprising a brushless diode exciter unit, a feedback reaction unit, one input and two outputs, the input signal being proportional to the excitation voltage of the exciter, and the output signals are generated proportional to the voltage and excitation current of the turbogenerator [1 ].

Устройство имеет необходимый набор связей для моделирования бесщеточного диодного возбудителя, однако устройство моделирует возбудитель только в режиме холостого хода турбогенератора, т. е. имеет функциональную ограниченность. The device has the necessary set of connections for modeling a brushless diode exciter, however, the device models the exciter only in the idle mode of the turbogenerator, i.e. it has functional limitations.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для моделирования синхронного генератора, содержащее первый и второй функциональные преобразователи, два сумматора и нелинейный блок. Closest to the invention, the technical solution is a device for simulating a synchronous generator, containing the first and second functional converters, two adders and a nonlinear block.

На выходе устройства формируется следующий сигнал:

Figure 00000001
= X
Figure 00000002
+n(X
Figure 00000003
+
Figure 00000004
), где
Figure 00000005
и
Figure 00000006
- напряжение и ток генератора;
Xаd и Xр - сопротивления реакции якоря и Потье;
n - нелинейный коэффициент насыщения;
Figure 00000007
- сигнал синусоидальной формы, среднее значение которого пропорционально току возбуждения.The following signal is generated at the device output:
Figure 00000001
= X
Figure 00000002
+ n (X
Figure 00000003
+
Figure 00000004
) where
Figure 00000005
and
Figure 00000006
- voltage and current of the generator;
X ad and X p - resistance of the reaction of the anchor and Potier;
n is the nonlinear saturation coefficient;
Figure 00000007
- a sinusoidal signal, the average value of which is proportional to the excitation current.

Известное устройство имеет необходимый набор связей для моделирования генератора без учета его системы возбуждения. The known device has the necessary set of connections for modeling the generator without taking into account its excitation system.

Недостаток устройства в том, что оно не позволяет выявить напряжение возбуждения генератора, т. е. имеет ограниченные функциональные возможности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования систем возбуждения генератора. The disadvantage of this device is that it does not allow to detect the excitation voltage of the generator, that is, it has limited functionality. The purpose of the invention is the expansion of functionality by modeling generator excitation systems.

Это достигается введением третьего функционального преобразователя, фильтра и сумматора. This is achieved by introducing a third functional converter, filter, and adder.

Третий функциональный преобразователь - это устройство, имеющее аналоговую развязку с силовой цепью возбуждения возбудителя и работающее по принципу модуляторов-демодуляторов. The third functional converter is a device that has an analog isolation with a power excitation circuit of the pathogen and works on the principle of modulators-demodulators.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства. In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device.

Устройство имеет следующие связи. Первый и второй функциональные преобразователи 1 и 2 связаны с первым сумматором 3, выход которого через нелинейный блок 4 связан с первым входом второго сумматора 5, второй вход которого связан с преобразователем 2, а выход через фильтр 6 - с первым входом третьего сумматора 8, второй вход которого связан с третьим преобразователем 7. The device has the following connections. The first and second functional converters 1 and 2 are connected to the first adder 3, the output of which through a non-linear block 4 is connected to the first input of the second adder 5, the second input of which is connected to the converter 2, and the output through the filter 6 is connected to the first input of the third adder 8, the second whose input is connected to the third Converter 7.

Устройство работает следующим образом:
На входы сумматора 3 подводятся синусные напряжения

Figure 00000008
,
Figure 00000009
, пропорциональные линейному напряжению UАС и фазному току Iв статора генератора. На сумматоре 3 происходит векторное сложение этих напряжений, причем весовой коэффициент при значении тока
Figure 00000010
численно равен реактивному сопротивлению Потье Xр.The device operates as follows:
The inputs of the adder 3 are sine voltage
Figure 00000008
,
Figure 00000009
proportional to the line voltage U AC and phase current I in the generator stator. On the adder 3 there is a vector addition of these voltages, and the weight coefficient at the current value
Figure 00000010
numerically equal to the reactive potential of Potier X p .

В результате такого сложения на выходе сумматора 3 формируется напряжение, пропорциональное ЭДС

Figure 00000011
, которая обусловлена результирующим потоком в воздушном зазоре турбогенератора, т. е.As a result of this addition, the voltage proportional to the EMF is formed at the output of the adder 3
Figure 00000011
, which is due to the resulting flow in the air gap of the turbogenerator, i.e.

Figure 00000012
=
Figure 00000013
+X
Figure 00000014
Сигнал, пропорциональный результирующей ЭДС
Figure 00000015
, которая определяет степень насыщения магнитной цепи в данном режиме работы турбогенератора, поступает на нелинейный блок 4, который предназначен для аналогового моделирования кривой насыщения магнитной цепи. В нелинейном блоке 4 формируется сигнал, пропорциональный составляющей тока возбуждения
Figure 00000016
, необходимой для создания результирующей ЭДС
Figure 00000017
, который поступает на один из входов сумматора 5, на другой вход которого поступает напряжение, пропорциональное току якоря турбогенератора
Figure 00000018
. На сумматоре 5 осуществляется векторное сложение этих напряжений, причем весовой коэффициент при значении тока якоря численно равен индуктивному сопротивлению реакции якоря Xad. В результате сложения напряжений, пропорциональных току возбуждения Ifo и ЭДС реакции якоря X
Figure 00000019
, получается сигнал синусоидальной формы с амплитудой, пропорциональной току возбуждения, т. е.
Figure 00000012
=
Figure 00000013
+ X
Figure 00000014
Signal proportional to the resulting emf
Figure 00000015
, which determines the degree of saturation of the magnetic circuit in this mode of operation of the turbogenerator, is fed to a non-linear block 4, which is designed for analog simulation of the saturation curve of the magnetic circuit. In the nonlinear block 4, a signal is generated proportional to the component of the excitation current
Figure 00000016
required to create the resulting EMF
Figure 00000017
, which is supplied to one of the inputs of the adder 5, the other input of which receives a voltage proportional to the current of the armature of the turbogenerator
Figure 00000018
. At the adder 5, a vectorial addition of these voltages is performed, and the weight coefficient at the value of the armature current is numerically equal to the inductive resistance of the armature reaction X ad . As a result of the addition of voltages proportional to the excitation current I fo and the EMF of the reaction of the armature X
Figure 00000019
, a sinusoidal signal is obtained with an amplitude proportional to the excitation current, i.e.

Figure 00000020
=
Figure 00000021
+X
Figure 00000022
.
Figure 00000020
=
Figure 00000021
+ X
Figure 00000022
.

Этот сигнал поступает на фильтр 6, на выходе которого измеряется среднее значение сигнала (If), пропорциональное току возбуждения турбогенератора. Далее сигнал If поступает на инверторный вход сумматора 8, на второй неинверторный вход которого приходит сигнал if с функционального преобразователя 7, представляющий собой напряжение, пропорциональное току возбуждения возбудителя. На сумматоре 8 осуществляется скалярное сложение величин, пропорциональных (-If) и if. На выходе сумматора 8 формируется сигнал Uf, пропорциональный напряжению возбуждения турбогенератора, т. е.This signal is fed to filter 6, the output of which measures the average value of the signal (I f ), proportional to the excitation current of the turbogenerator. Next, the signal I f is fed to the inverter input of the adder 8, the second non-inverter input of which receives the signal i f from the functional converter 7, which is a voltage proportional to the excitation current of the pathogen. On the adder 8 is a scalar addition of quantities proportional to (-I f ) and i f . At the output of the adder 8, a signal U f is generated, proportional to the excitation voltage of the turbogenerator, i.e.

Uf = K1if-K2If, где K1 и K2 - коэффициенты, рассчитанные по известным формулам, т. е.U f = K 1 i f -K 2 I f , where K 1 and K 2 are coefficients calculated according to well-known formulas, i.e.

K1 = 1 + K2 K2=

Figure 00000023
Rэ, где Xd, Xd'', X
Figure 00000024
- индуктивные сопротивления возбудителя: синхронное, сверхпереходное и коммутации;
γ и θ - углы: коммутации и между E" и Ed" полной сверхпереходной ЭДС и сверхпереходной ЭДС по продольной оси;
Rэ=
Figure 00000025
Figure 00000026
Xγ ; Zб.як.в - базисное сопротивление якоря возбудителя;
Rрот.тг - активное сопротивление ротора турбогенератора.K 1 = 1 + K 2 K 2 =
Figure 00000023
R e , where X d , X d '', X
Figure 00000024
- inductive resistances of the pathogen: synchronous, super-transition and switching;
γ and θ are the angles: commutation between E "and Ed" of the full super-transition EMF and super-transition EMF along the longitudinal axis;
R e =
Figure 00000025
Figure 00000026
X γ ; Z b.yak.v - the base resistance of the pathogen anchor;
R rot.tg is the active resistance of the rotor of the turbogenerator.

Третий функциональный преобразователь (7) может быть реализован устройством, представленным на фиг. 2 и содержащим модулятор 9, усилитель 10, генератор 11 импульсов и демодулятор 12. The third functional converter (7) can be implemented by the device shown in FIG. 2 and comprising a modulator 9, an amplifier 10, a pulse generator 11 and a demodulator 12.

Изобретение может быть использовано для измерения напряжения возбуждения турбогенератора и формирования сигнала регулирования возбуждения. The invention can be used to measure the excitation voltage of a turbogenerator and generate an excitation control signal.

В отличии от известных устройств измерения напряжения возбуждения турбогенератора с бесщеточным возбудителем, использующих щеточно-контактный аппарат или радиоаппаратуру для передачи сигнала с вращающегося возбудителя, устройство, использующее модели возбудителя и генератора, обладает повышенной надежностью, так как нет износа щеток или нет помех радиоприема сигнала. В связи с этим выход аппаратуры из строя имеет значительно меньшую вероятность. (56) 1. Кожевников В. А. и др. Бесщеточные системы возбуждения мощных синхронных машин. Л. : ВНИИэлектромаш, 1986, с. 90-104. Unlike known devices for measuring the excitation voltage of a turbogenerator with a brushless exciter, using a brush-contact device or radio equipment to transmit a signal from a rotating exciter, a device using exciter and generator models has increased reliability, since there is no wear on the brushes or there is no interference with the signal reception. In this regard, equipment failure has a significantly lower probability. (56) 1. Kozhevnikov V.A. et al. Brushless excitation systems of powerful synchronous machines. L.: VNIIelektromash, 1986, p. 90-104.

2. Авторское свидетельство СССР N 519731, кл. G 06 G 7/62, 1973. 2. USSR author's certificate N 519731, cl. G 06 G 7/62, 1973.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРА С БЕСЩЕТОЧНЫМ ДИОДНЫМ ВОЗБУДИТЕЛЕМ, содержащее первый и второй функциональные преобразователи, два сумматора, блок нелинейности, причем выход первого функционального преобразователя соединен с первым входом первого сумматора, выход второго функционального преобразователя подключен к второму входу первого сумматора и первому входу второго сумматора, выход первого сумматора соединен с входом блока нелинейности, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования системы возбуждения генератора, в него введены третий сумматор, фильтр и третий функциональный преобразователь, выход которого соединен с неинвертирующим входом третьего сумматора, выход которого является выходом устройства, выход второго сумматора через фильтр подключен к инвертирующему входу третьего сумматора. DEVICE FOR SIMULATING A TURBOGENERATOR WITH A BRUSHLESS DIODE DRIVER, containing the first and second functional converters, two adders, a nonlinearity unit, the output of the first functional converter connected to the first input of the first adder, the output of the second functional converter connected to the second input of the first adder and the first input the output of the first adder is connected to the input of the nonlinearity block, the output of which is connected to the second input of the second adder, characterized in that, in order to expand functionality by modeling the excitation system of the generator, a third adder, a filter and a third functional converter are introduced into it, the output of which is connected to the non-inverting input of the third adder, the output of which is the output of the device, the output of the second adder is connected to the inverting input through the filter third adder.
SU4888548 1990-12-07 1990-12-07 Device for modeling turbo-generator which has brushless diode exciter RU2011224C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4888548 RU2011224C1 (en) 1990-12-07 1990-12-07 Device for modeling turbo-generator which has brushless diode exciter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4888548 RU2011224C1 (en) 1990-12-07 1990-12-07 Device for modeling turbo-generator which has brushless diode exciter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2011224C1 true RU2011224C1 (en) 1994-04-15

Family

ID=21548647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4888548 RU2011224C1 (en) 1990-12-07 1990-12-07 Device for modeling turbo-generator which has brushless diode exciter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2011224C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hu et al. New integration algorithms for estimating motor flux over a wide speed range
EP0175154B1 (en) Method of controlling inverter-driven induction motor
Trzynadlowski et al. Comparative investigation of diagnostic media for induction motors: a case of rotor cage faults
Kobayashi et al. Effects of slot combination on acoustic noise from induction motors
Toliyat et al. Rotor time constant updating scheme for a rotor flux-oriented induction motor drive
Belmans et al. Analysis of the audible noise of three-phase squirrel-cage induction motors supplied by inverters
EP0202603B1 (en) Cross coupled current regulator
JPH09304489A (en) Method for measuring motor constant of induction motor
JPH08205578A (en) Device for sensing magnetic-pole position of motor
CN104426447A (en) Method And Device For Determining Pole Wheel Position Of Electronically Commutated Electrical Machine
CN103907282A (en) Power conversion device
JPS59501571A (en) Improved induction motor control device
JP5358679B2 (en) Three-phase AC motor driving device, driving method, three-phase AC motor, and control device
Faiz et al. Core losses estimation in a multiple teeth per stator pole switched reluctance motor
Joksimović et al. Stator current spectral content of inverter-fed cage rotor induction motor
US20140152218A1 (en) Control device and method for determining the rotor angle of a synchronous machine
Czerwinski et al. Examination of electromagnetic noises and practical operations of a PMSM motor driven by a DSP and controlled by means of field oriented control
CN112985727A (en) Control method, control system, medium and equipment of linear vibration table
JP4032731B2 (en) Inverter test equipment
RU2011224C1 (en) Device for modeling turbo-generator which has brushless diode exciter
Liang et al. Application of the finite-element method for the determination of the parameters representing the cross-magnetizing in saturated synchronous machines
JP4042403B2 (en) Inverter test equipment
JPH09271198A (en) Control equipment of pm motor
JP4035991B2 (en) Inverter test device and rotation angle signal generator
JP6575252B2 (en) Load simulator