RU24568U1 - Устройство для измерения и регулирования угла устойчивости синхронных машин - Google Patents

Abstract

Устройство для измерения и регулирования угла устойчивости синхронных машин, содержащее стабилизированный источник питания, выход которого соединен соответственно с анодом тиристора и входом датчика положения оси ротора по отношению к оси магнитного поля статора, выход которого связан с управляющим электродом тиристора, параллельно которому подключен регистрирующий блок, отличающееся тем, что в него введены преобразователь, блоки дифференцирования и суммирования, причем катод тиристора подключен к первому входу блока суммирования и через преобразователь - к входу блока дифференцирования, выход которого соединен со вторым входом блока суммирования, выход которого связан с входом блока управления током возбуждения синхронной машины.

Description

Устройство для измерения и регулирования угла устойчивости Д iliuumui синхронных машин

.щам

Изоорстсшгс относится к области электротехники, а именно к измерению и регулированию нараметров электрических синхронных машин (СМ).

Известны устройства для измерения и регистрации угла 9 устойчивости между векторами э.д.с. возбуждения ротора СМ и магнитного поля напряжения сети а.с. № 244497, кл. G 01R 25/00, 1969, содержащие датчик положения ротора СМ относительно поля статора, подключенный к управляющему электроду тиристора, анод которого через стабилизированный выпрямитель с амплитудным ограничителем и температурной стабилизацией подключен к сети, а катод соединен через фильтр с регистрирующим блоком.

Известны также устройства для измерения и контроля угла устойчивости СМ а.с. № 573778, кл. G 01R 29/18, 1977, содержащие датчик положения ротора СМ относительно поля статора, подключенный к управляющему электроду тиристора, анод которого соединен со стабилизатором напряжения источника питания и параллельно тиристору через фильтр подключен регистрирующий блок.

Общим недостатком таких устройств является ограниченность функциональных возможностей СМ, обусловленная отсутствием, в случае регулирования работы СМ по углу 6 устойчивости, учета значения его производной (d6/dt). При резких изменениях момента на валу или кратковременных перепадах напряжения, регулирование (тока возбуждения) СМ эффективно вести контролируя (измеряя) как сам угол 9 устойчивости, так и его производную (dO/dt), то есть их суммарное значение. Это объясняется необходимостью опережения отклонений суммарного сигнала управления (тока возбуждения) по отношению к изменению угла 9 устойчивости, что позволяет обеспечить демпфирование колебаний ротора СМ Б.Н. Абрамович, А.А. Круглый «Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей. Л., «Энергоиздат 1983, с. 127.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей СМ, путем выделения суммарной составляющей значения угла 9 устойчивости и его производной (d9/dt), а также регулирование работы СМ.

Такой технический результат достигается тем, что в устройство для измерения и регулирования угла устойчивости синхронных машин, содержащее стабилизированный источник питания, выход которого соединен соответственно с анодом тиристора и входом датчика положения оси ротора по отношению к оси магнитного поля статора, выход которого связан с управляющим электродом тиристора, параллельно которому подключен регистрирующий блок, дополнительно введены преобразователь, блоки дифференцирования и суммирования, причем катод тиристора подключен к первому входу блока суммирования и через преобразователь к входу блока дифференцирования, выход кото fy-o ;,;; .- ..

7МПКОО1К29/18, 25/00

рого соединен со вторым входом блока суммирования, выход которого связан с входом блока управления током возбуждения синхронной машины.

На фигЛ представлена функциональная схема устройства, а на фиг.2эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство содержит блок 1 стабилизированного питания, датчик 2 положения оси ротора по отношению к оси магнитного поля статора, тиристор 3, преобразователь 4, блок 5 дифференцирования, блок 6 суммирования и блок 7 регистрации. Датчик 2 положения оси ротора по отношению к оси магнитного поля статора может быть выполнен, например, в виде стробоскопического, зубцового электромагнитного, оптико-электронного, основанного на эффекте Холла и других измерителей.

Устройство работает следуюш,им образом. Напряжение со статора СМ поступает на вход блока 1 стабилизированного питания (вход 1, фиг.2), с выхода которого снимается выпрямленное однополупериодное стабилизированное напряжение с амплитудой равной Ucrae. (выход 1, фиг.2), которое одновременноподается на вход датчика 2 положения оси ротора по отношению к оси магнитного поля статора и анод тиристора 3. Нри враш,ении ротора СМ датчик 2 положения оси ротора по отношению к оси магнитного поля статора формирует импульсы отпирающего напряжения на управляющем электроде тиристора 3 (выход 2, фиг.2). С изменением нагрузки на валу СМ или кратковременных перепадах напряжения на статоре, положение ротора относительно вектора магнитного поля статора меняется и формируемые датчиком 2 положения оси ротора по отношению к оси магнитного поля статора импульсы смещаются во времени (/, -, выход 2, фиг.2), относительно напряжения его входа (выход 1, фиг.2). Таким образом, через тиристор 3 в открытом состоянии будут проходить импульсы постоянной амплитуды истаб, длительностью т, пропорциональной значению угла 9 устойчивости СМ (выход 3, фиг.2), которые одновременно подаются на вход преобразователя 4 сигнала, первый вход блока 6 суммирования и блок 7 регистрации, где производится контроль (регистрация) значения угла 0 устойчивости СМ. В преобразователе 4 формируется импульс сигнала пропорциональный изменению угла 0 устойчивости (d6) за каждое последующее измерение, причем увеличению угла 0 соответствует положительное значение импульса, а уменьшению - отрицательное (выход 4, фиг.2). С выхода преобразователя 4 импульсы поступают на вход блока 5 дифференцирования, где выделяется производная угла 0 устойчивости dO/dt за время (dt) равное периоду (времени) измерения угла 0 устойчивости, значение сигнала которой (выход 5, фиг.2), подается на второй вход блока 6 суммирования, где сигналы двух входов суммируются и результируюший сигнал Z(0+d0/dt) (выход 6, фиг.2) поступает в блок управления током возбуждения СМ (8, фиг. 1), тем самым, позволяя регулировать режимы работы СМ (ток возбуждения) по текущему значению угла 0 устойчивости с учетом скорости его изменения d0/dt.

Устройство позволит расширить диапазон регулирования работы СМ, обеспечив эффективное демпфирование колебаний ротора при кратковременных перепадах напряжения или резких изменениях момента на валу, с одновременным измерением угла 0 устойчивости СМ.

Claims (1)

1. Устройство для измерения и регулирования угла устойчивости синхронных машин, содержащее стабилизированный источник питания, выход которого соединен соответственно с анодом тиристора и входом датчика положения оси ротора по отношению к оси магнитного поля статора, выход которого связан с управляющим электродом тиристора, параллельно которому подключен регистрирующий блок, отличающееся тем, что в него введены преобразователь, блоки дифференцирования и суммирования, причем катод тиристора подключен к первому входу блока суммирования и через преобразователь - к входу блока дифференцирования, выход которого соединен со вторым входом блока суммирования, выход которого связан с входом блока управления током возбуждения синхронной машины.