RU2793860C1 - Device for tolerance control of transient frequency deviation - Google Patents

Device for tolerance control of transient frequency deviation Download PDF

Info

Publication number
RU2793860C1
RU2793860C1 RU2022128416A RU2022128416A RU2793860C1 RU 2793860 C1 RU2793860 C1 RU 2793860C1 RU 2022128416 A RU2022128416 A RU 2022128416A RU 2022128416 A RU2022128416 A RU 2022128416A RU 2793860 C1 RU2793860 C1 RU 2793860C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
bits
logic element
shaper
Prior art date
Application number
RU2022128416A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Геннадьевич Сугаков
Юрий Сергеевич Малышев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2793860C1 publication Critical patent/RU2793860C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: means for functional diagnostics of electrical units with internal combustion engines, part of systems for diagnosing the technical condition of mobile power stations for assessing transient frequency deviation during load surge. A device for tolerance control of transient frequency deviation is proposed, consisting of a generator 1, clamps for connecting 2, a starting element 3, a diode 4, a limiter-shaper 5, an inverter 6, a short pulse shaper 7, the first 8 and second 9 delay elements, the first 10, second 11 and third 12 logical elements I, first 13, second 14 and third 15 memory registers, first 16 and second 17 subtractors, first 18, second 19 and third 20 numerical comparators, first 21 and second 22 master registers, memory block 23, stable frequency pulse generator 24, pulse divider 25, pulse counter 26, RS trigger 27, indicator 28, START bus 29, three-phase active power sensor 30 with digital output, first 31 and second 32 logic elements OR, electronic switch 33, second shaper 34 of short pulses and the second RS-trigger 35.
EFFECT: increasing the efficiency of the assessment.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, а именно к средствам функциональной диагностики электроагрегатов (ЭА) с двигателями внутреннего сгорания, и может быть использовано в составе систем диагностирования технического состояния передвижных электрических станций для оценки переходного отклонения частоты при набросе нагрузки.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, namely to means for functional diagnostics of electrical units (EA) with internal combustion engines, and can be used as part of systems for diagnosing the technical condition of mobile power stations for assessing transient frequency deviation during load surge.

Известны методы оценки показателей качества электрической энергии по частоте, включая переходное отклонение частоты при набросе нагрузки посредством стендовых испытаний /1, 2/.Known methods for assessing the quality of electrical energy by frequency, including transient frequency deviation during load surge through bench tests /1, 2/.

Недостатком этих методов состоит в наличии человеческого фактора, низкой степени автоматизации и потребности нагрузочных устройств для их проведения.The disadvantage of these methods is the presence of a human factor, a low degree of automation and the need for load devices for their implementation.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля генераторов при изменении нагрузки, включающее в себя пусковой орган, диод, ограничитель-формирователь, генератор импульсов стабильной частоты, первый и второй логические элементы И, логический элемент НЕ, счетчик импульсов, элемент задержки, первый и второй RS-триггеры, первый и второй блоки компараторов, логический элемент ИЛИ, блок индикации, кнопку «Сброс», ждущий мультивибратор, дифференциатор, причем блоки компараторов, содержат два числовых компаратора и задатчик.The closest in technical essence to the invention is a device for monitoring generators when the load changes, including a starting element, a diode, a limiter-shaper, a stable frequency pulse generator, the first and second AND logic elements, a NOT logic element, a pulse counter, a delay element, the first and second RS flip-flops, the first and second comparator blocks, the OR logic element, the indication block, the "Reset" button, the waiting multivibrator, the differentiator, and the comparator blocks contain two numerical comparators and a setter.

Недостатком этого устройства состоит в наличии человеческого фактора, низкой степени автоматизации, необходимости вывода ЭА из работы и потребности в нагрузочных устройствах для проведения стендовых испытаний.The disadvantage of this device is the presence of a human factor, a low degree of automation, the need to take the EA out of operation and the need for load devices for bench tests.

Цель изобретения - повышении оперативности оценки.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the assessment.

Цель изобретения достигается тем, что устройство допускового контроля переходного отклонения частоты, содержащее первый и второй числовые компараторы к разрядам второго входа которых подключены соответствующие разряды выходов соответственно первого и второго задающих регистров, шину ПУСК, связанную со сбросовыми входами второго и первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с входом индикатора, пусковой орган, подключенный к зажимам генератора, к выходу которого через диод подключен вход ограничителя-формирователя, выход которого соединен со вторым входом первого логического элемента И, связанного первым входом с выходом генератора импульсов стабильной частоты, а выходом - со счетным входом счетчика импульсов, кроме того выход ограничителя-формирователя связан со входом инвертора соединенного выходом с входом формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к входу первого элемента задержки и первому входу второго логического элемента И отличающееся тем, что с целью повышения оперативности оценки снабжено первым, вторым и третьим регистрами памяти, первым и вторым вычитате-лями, датчиком трехфазной активной мощности с цифровым выходом, блоком памяти, вторым элементом задержки и вторым формирователем коротких импульсов, делителем импульсов, электронным ключом, вторым логическим элементом ИЛИ, третьим логическим элементом И и третьим числовым компаратором, выход БОЛЬШЕ которого связан со вторым входом второго логического элемента И, выход МЕНЬШЕ - со вторым входом третьего логического элемента И, выход которого подключен к единичному входу первого RS-триггера, первый вход - к выходу первого формирователя коротких импульсов, третий вход - к выходу БОЛЬШЕ второго числового компаратора, а четвертый вход - к единичному входу второго RS-триггера и выходу РАВНО первого числового компаратора, разряды первого входа которого подключены к соответствующим разрядам выхода первого вычитателя, разряды второго входа которого связаны с соответствующими разрядами выхода третьего регистра памяти, а соответствующие разряды первого входа - с соответствующими разрядами входа третьего регистра памяти, входа адреса блока памяти и выхода второго регистра памяти, разряды входа которого соединены с соответствующими разрядами выхода датчика трехфазной активной мощности с цифровым выходом включенного последовательно в цепь генератора, а вход записи подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого связан с выходом делителя импульсов, соединенного входом с выходом генератора импульсов стабильной частоты, и входом записи третьего регистра памяти, сбросовый вход которого связан с шиной ПУСК, сбросовым входом первого и второго регистра памяти и первым входом второго логического элемента ИЛИ, связанного вторым входом с выходом первого элемента задержки, а выходом - со сбросовым входом счетчика импульсов, разряды выхода которого связаны с соответствующими разрядами входа первого регистра памяти, с - соответствующими разрядами второго входа третьего числового компаратора и соответствующими разрядами выхода электронного ключа, подключенного разрядами входа к шине высокого уровня, а управляющим входом - к выходу второго формирователя коротких импульсов, вход которого соединен прямым выходом второго RS-триггера и третьим входом первого логического элемента И, кроме того выход второго формирователя коротких импульсов подключен к второму входу первого логического элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго логического элемента И, а выход - к входу записи первого регистра памяти, разряды выхода которого связаны с соответствующими разрядами первого входа третьего числового компаратора и разрядами первого входа второго вычитателя, разряды выхода которого подключены к соответствующим разрядам первого входа второго числового компаратора, а разряды второго входа - к соответствующим разрядам выхода блока памяти.The purpose of the invention is achieved by the fact that the tolerance control device for transient frequency deviation, containing the first and second numerical comparators to the second input bits of which the corresponding bits of the outputs of the first and second master registers, respectively, are connected, the START bus associated with the reset inputs of the second and first RS flip-flop is direct the output of which is connected to the input of the indicator, the starting element connected to the terminals of the generator, to the output of which the input of the limiter-shaper is connected through a diode, the output of which is connected to the second input of the first logic element AND, connected by the first input to the output of the pulse generator of a stable frequency, and the output - with the counting input of the pulse counter, in addition, the output of the limiter-shaper is connected to the input of the inverter connected by the output to the input of the short pulse shaper, the output of which is connected to the input of the first delay element and the first input of the second logic element , the second and third memory registers, the first and second subtractors, a three-phase active power sensor with a digital output, a memory unit, a second delay element and a second short pulse shaper, a pulse divider, an electronic key, a second OR logic element, a third AND logic element, and the third numerical comparator, the GREATER output of which is connected to the second input of the second logic element AND, the output LESS - to the second input of the third logic element AND, the output of which is connected to the single input of the first RS flip-flop, the first input to the output of the first short pulse shaper, the third input - to the output GREATER of the second numerical comparator, and the fourth input - to the single input of the second RS flip-flop and the output EQUAL to the first numerical comparator, the bits of the first input of which are connected to the corresponding bits of the output of the first subtractor, the bits of the second input of which are connected to the corresponding bits of the output of the third memory register , and the corresponding bits of the first input - with the corresponding bits of the input of the third memory register, the input of the address of the memory block and the output of the second memory register, the input bits of which are connected to the corresponding bits of the output of a three-phase active power sensor with a digital output connected in series to the generator circuit, and the record input is connected to the output of the second delay element, the input of which is connected to the output of the pulse divider connected by the input to the output of the pulse generator of a stable frequency, and the write input of the third memory register, the reset input of which is connected to the START bus, the reset input of the first and second memory registers and the first input of the second logical OR element connected by the second input to the output of the first delay element, and the output - to the reset input of the pulse counter, the output bits of which are associated with the corresponding bits of the input of the first memory register, with - the corresponding bits of the second input of the third numerical comparator and the corresponding bits of the output of the electronic key connected bits of the input to the high-level bus, and the control input to the output of the second short pulse shaper, the input of which is connected by the direct output of the second RS flip-flop and the third input of the first logic element AND, in addition, the output of the second short pulse shaper is connected to the second input of the first logic element OR , the first input of which is connected to the output of the second logic element AND, and the output - to the write input of the first memory register, the output bits of which are associated with the corresponding bits of the first input of the third numerical comparator and the bits of the first input of the second subtractor, the output bits of which are connected to the corresponding bits of the first input the second numerical comparator, and the bits of the second input - to the corresponding bits of the output of the memory block.

Третий и второй регистры памяти, датчик трехфазной активной мощности с цифровым выходом, делитель импульсов, первый компаратор и первый задающий регистр, второй элемент задержки и связи обеспечивают контроль изменения нагрузки и устанавливают факт наброса заданной ступени нагрузки. Счетчик импульсов, первый регистр памяти, первый и второй логические элементы ИЛИ, второй RS-триггер, второй формирователь коротких импульсов, электронный ключ и третий числовой компаратор и их связи обеспечивают измерение минимальной частоты при переходном процессе. Второй вычитатель и его связи вычисляет переходное отклонение частоты при набросе заданной нагрузки. Второй числовой компаратор, второй задающий регистр, третий логический элемент И и их связи обеспечивают фиксацию факта выхода переходного отклонения частоты за пределы зоны допустимых значений.The third and second memory registers, a three-phase active power sensor with a digital output, a pulse divider, the first comparator and the first master register, the second delay and coupling element provide control of the load change and establish the fact of the specified load step surge. The pulse counter, the first memory register, the first and second OR logic elements, the second RS flip-flop, the second short pulse shaper, the electronic key and the third numerical comparator and their connections provide the measurement of the minimum frequency during the transient. The second subtractor and its connections calculates the transient frequency deviation when a given load is applied. The second numerical comparator, the second master register, the third logical element And and their connections provide fixation of the fact of the output of the transient frequency deviation beyond the limits of the zone of permissible values.

На фиг. 1 представлена схема устройства допускового контроля переходного отклонения частоты, на фиг. 2 - зависимость частоты fэi от нагрузки Pi генератора (регуляторная характеристика электроагрегата), на фиг. 3 -эпюры сигналов на основных элементах схемы при неблагоприятном исходе контроля, 4 - эпюры сигналов на основных элементах схемы при благоприятном исходе контроля.In FIG. 1 shows a diagram of a device for tolerance control of transient frequency deviation, in Fig. 2 - dependence of the frequency f ei on the load P i of the generator (regulatory characteristic of the generating set), in Fig. 3 - diagrams of signals on the main elements of the circuit with an unfavorable outcome of the control, 4 - diagrams of signals on the main elements of the circuit with a favorable outcome of the control.

Схема устройства (фиг. 1) содержит генератор 1, зажимы для подключения 2, пусковой орган 3, диод 4, ограничитель-формирователь 5, инвертор 6, формирователь коротких импульсов 7, первый 8 и второй 9 элементы задержки, первый 10, второй 11 и третий 12 логические элементы И, первый 13, второй 14 и третий 15 регистры памяти, первый 16 и второй 17 вычитатели, первый 18, второй 19 и третий 20 числовые компараторы, первый 21 и второй 22 задающие регистры, блок памяти 23, генератор 24 импульсов стабильной частоты, делитель 25 импульсов, счетчик импульсов 26, RS-триггер 27, индикатор 28, шину ПУСК 29, датчик 30 трехфазной активной мощности с цифровым выходом, первый 31 и второй 32 логические элементы ИЛИ, электронный ключ 33, второй формирователь 34 коротких импульсов и второй RS-триггер 35.The device diagram (Fig. 1) contains a generator 1, terminals for connecting 2, a starting element 3, a diode 4, a limiter-shaper 5, an inverter 6, a short pulse shaper 7, the first 8 and second 9 delay elements, the first 10, the second 11 and third 12 logic elements And, first 13, second 14 and third 15 memory registers, first 16 and second 17 subtractors, first 18, second 19 and third 20 numerical comparators, first 21 and second 22 master registers, memory block 23, pulse generator 24 stable frequency, divider 25 pulses, pulse counter 26, RS-trigger 27, indicator 28, bus START 29, three-phase active power sensor 30 with digital output, first 31 and second 32 OR logic elements, electronic key 33, second shaper 34 short pulses and a second RS flip-flop 35.

В ячейки блока 23 памяти занесены коды эталонной частоты fycт в зависимости от мощности Pi нагрузки генератора (фиг. 2) которые соответствуют выражению для относительной эталонной частоты fэi,The cells of the memory block 23 contain the codes of the reference frequency f yct depending on the power P i of the generator load (Fig. 2) which correspond to the expression for the relative reference frequency f ei ,

fycт-f0 - λS, o.e.,f yct -f 0 - λS, oe,

где f0 - относительная частота на холостом ходу генератора, о.е.where f 0 is the relative idle frequency of the generator, p.u.

f0=fa 0 /fном,f 0 \u003d f a 0 / f nom ,

f0 - абсолютная частота на холостом ходу генератора, Гц;f 0 - absolute frequency at idle speed of the generator, Hz;

fном - абсолютная номинальная частота генератора, Гц;f nom - absolute rated frequency of the generator, Hz;

λ - относительная активная мощность нагрузки генератора, о.е.λ is the relative active power of the generator load, r.u.

λ= Pi / Рном.λ= P i / R nom .

Pi - текущая активная мощность нагрузки генератора, кВт;P i - current active power of the generator load, kW;

Рном - номинальная активная мощность нагрузки генератора, кВт;P nom - rated active power of the generator load, kW;

S - наклон (статизм) регуляторной характеристики электроагрегата;S - slope (droop) of the regulatory characteristic of the electrical unit;

Устройство работает следующим образом. В регистр 21 заносится код контролируемой ступени наброса нагрузки (стандартные величины 25%, 50% или 100% от номинальной мощности). В регистр 22 записывается код нормативной величины переходного отклонения частоты Х22 для принятой ступени наброса (зависит от класса точности регулятора частоты). Подается сигнал на шину ПУСК 29, которым обнуляются регистры памяти 13, 14, 15 и счетчик 26, а RS-триггеры 27 и 35 переводятся в состояние, когда сигнал на прямом выходе отсутствует.The device works as follows. In register 21, the code of the controlled load step is entered (standard values are 25%, 50% or 100% of the rated power). In register 22, the code of the standard value of the transient frequency deviation X22 for the accepted surge stage is written (depends on the accuracy class of the frequency controller). A signal is sent to the START bus 29, which resets the memory registers 13, 14, 15 and the counter 26, and the RS-flip-flops 27 and 35 are transferred to the state when there is no direct output signal.

Анализ изменения нагрузки осуществляется по коду мощности на выходе датчика 30. После появления сигнала на шине ПУСК 29 на выходах регистров памяти 14 и 15 присутствует нулевой код. При появлении первого импульса на выходе делителя 25 в регистр 15 переписывается нулевой код, а в регистр 14 с выдержкой времени, заданной элементом задержки 9, записывается код мощности с выхода датчика 30. При втором и последующих импульсах с выхода делителя 25 в регистр 15 происходит перезапись кода мощности в предыдущий момент времени с выхода регистра 14, а в регистр 14 записывается код мощности в текущий момент времени с выхода датчика 30. В результате на выходе регистра 15 постоянно присутствует код мощности в предыдущий момент времени, который подается на второй вход вычитателя 16, а на выходе регистра 14 постоянно устанавливается код мощности в последующий момент времени, который поступает на первый вход вычитателя 16. На выходе вычитателя 16 в течение всей работы электроагрегата присутствует код величины изменения мощности нагрузки, который поступает на первый вход компаратора 18.The analysis of load changes is carried out according to the power code at the output of the sensor 30. After the appearance of a signal on the START bus 29, a zero code is present at the outputs of the memory registers 14 and 15. When the first pulse appears at the output of divider 25, a zero code is written to register 15, and the power code from the output of sensor 30 is written to register 14 with a time delay set by delay element 9. At the second and subsequent pulses from the output of divider 25, register 15 is rewritten the power code at the previous time from the output of register 14, and the power code at the current time from the output of sensor 30 is recorded in register 14. As a result, the power code at the previous time is constantly present at the output of register 15, which is fed to the second input of the subtractor 16, and at the output of the register 14, the power code is constantly set at the next moment of time, which is fed to the first input of the subtractor 16. At the output of the subtractor 16, during the entire operation of the generating set, there is a code for the magnitude of the load power change, which is fed to the first input of the comparator 18.

Если в процессе работы электроагрегата величина изменения нагрузки соответствует контролируемой, то код на первом входе компаратора 18 совпадает с кодом на выходе задающего регистра 21, поданным на второй вход компаратора 18. При этом появляется сигнал на выходе РАВНО компаратора 18, который подготавливает логический элемент 12 по четвертому входу и запускается контроль частоты. При этом RS-триггер 35 переводится в единичное состояние сигналом с выхода компаратора 18. Сигналом с прямого выхода RS-триггера 35 логический элемент И 10 подготавливается по третьему входу. Одновременно по фронту сигнала с прямого выхода RS-триггера 35 формирователь коротких импульсов 34 выдает импульс, кратковременно открывающий электронный ключ 33, с выхода которого в регистр памяти 13 записывается единичный код импульсом проходящим через логический элемент ИЛИ 31.If, during the operation of the generating set, the magnitude of the load change corresponds to the controlled one, then the code at the first input of the comparator 18 coincides with the code at the output of the master register 21 applied to the second input of the comparator 18. In this case, a signal appears at the output EQUAL to the comparator 18, which prepares the logic element 12 according to the fourth input and the frequency control starts. When this RS-flip-flop 35 is transferred to a single state signal from the output of the comparator 18. The signal from the direct output of the RS-flip-flop 35 logic element And 10 is prepared by the third input. Simultaneously, on the edge of the signal from the direct output of the RS-trigger 35, the short pulse shaper 34 generates a pulse that briefly opens the electronic key 33, from the output of which a single code is written to the memory register 13 by a pulse passing through the logical element OR 31.

С пускового органа 3 через диод 4 на вход ограничителя-формирователя 5 подается положительная полуволна напряжения генератора 1, и на выходе ограничителя-формирователя 5 появляется импульс, длительность которого равна полупериоду напряжения генератора 1. Этот импульс подготавливает элемент И 10 по второму входу. На счетный вход счетчика 26 через первый вход элемента И 10 начинают поступать импульсы с выхода генератора импульсов 24. На выходе счетчика 26 формируется код частоты генератора 1. Этот код, поступающий на второй вход компаратора 20, меньше единичного кода поданного на первый вход компаратора 20, поэтому появляется сигнал на выходе БОЛЬШЕ компаратора 20, подготавливающий логический элемент И 11 по второму входу.From the starting element 3 through the diode 4, a positive half-wave of the voltage of the generator 1 is supplied to the input of the limiter-shaper 5, and a pulse appears at the output of the limiter-shaper 5, the duration of which is equal to the half-cycle of the voltage of the generator 1. This pulse prepares the AND element 10 at the second input. Pulses from the output of the pulse generator 24 begin to flow to the counting input of the counter 26 through the first input of the AND element 10. At the output of the counter 26, the frequency code of the generator 1 is generated. therefore, a signal appears at the output MORE than the comparator 20, preparing the logic element AND 11 on the second input.

С приходом отрицательной полуволны напряжения генератора 1, сигнал на выходе ограничителя-формирователя 5 исчезает, а на выходе инвертора 6 появляется. По фронту этого сигнала формирователь 7 коротких импульсов выдает импульс, проходящий через логические элементы И 11 и ИЛИ 31 на вход записи регистра памяти 13, в который производится запись кода частоты с выхода счетчика 26. Затем счетчик 26 обнуляется импульсом, поступающим с выхода элемента задержки 8, через логический элемент ИЛИ 32 на сбросовый вход, подготавливая счетчик 26 к очередному измерению частоты. При набросе нагрузки в начальный период частота снижается (фиг. 3 и 4). Поэтому очередной код частоты на выходе счетчика 26 оказывается меньше предыдущего кода, записанного в регистр памяти 13. Эти коды сравниваются компаратором 20, и на его выходе БОЛЬШЕ вновь появляется сигнал, разрешающий перезапись в регистр памяти 13 нового меньшего значения частоты с выхода счетчика 26. Процесс перезаписи кода частоты в регистр 13 происходит до момента записи кода минимальной частоты fмин (фиг. 3 и 4), после чего частота начинает увеличиваться и сформированные коды частот на выходе счетчика 26 оказываются больше кода записанного в регистр 13. Появляется сигнал на выходе МЕНЬШЕ компаратора 20, который подготавливает логический элемент И 12 по второму входу.With the advent of the negative half-wave voltage of the generator 1, the signal at the output of the limiter-shaper 5 disappears, and appears at the output of the inverter 6. On the edge of this signal, the shaper 7 short pulses generates a pulse passing through the logic elements AND 11 and OR 31 to the write input of the memory register 13, in which the frequency code is written from the output of the counter 26. Then the counter 26 is reset by a pulse coming from the output of the delay element 8 , through the logical element OR 32 to the reset input, preparing the counter 26 for the next frequency measurement. With a load surge in the initial period, the frequency decreases (Figs. 3 and 4). Therefore, the next frequency code at the output of the counter 26 is less than the previous code recorded in the memory register 13. These codes are compared by the comparator 20, and a signal appears at its output MORE, allowing the rewriting of the new lower frequency value from the output of the counter 26 into the memory register 13. Process rewriting the frequency code in register 13 occurs until the moment the code of the minimum frequency f min is written (Fig. 3 and 4), after which the frequency begins to increase and the generated frequency codes at the output of counter 26 are greater than the code written in register 13. A signal appears at the output LESS than the comparator 20, which prepares the AND gate 12 on the second input.

Код мощности с выхода регистра памяти 14 подается на вход адреса блока 23 памяти и на его выходе появляется код Х23 установившейся частоты f уст (фиг. 3 и 4) для данной нагрузки генератора 1, который поступает на второй вход вычитателя 17. На первый вход вычитателя 17 подан код XI3 минимальной частоты fмин (фиг. 3 и 4) с выхода регистра 13. На выходе вычитателя 17 появляется код X17 переходного отклонения частоты для заданной ступени нагрузки δfпер=fycm-fмин. С выхода вычитателя 17 код X17 поступает на первый вход компаратора 19, на втором входе которого присутствует код Х22 допустимого переходного отклонения частоты для заданной ступени нагрузки, поступающий с выхода задающего регистра 22.The power code from the output of the memory register 14 is fed to the address input of the memory block 23 and the code X23 of the steady frequency f set appears at its output (Fig. 3 and 4) for a given load of the generator 1, which is fed to the second input of the subtractor 17. At the first input of the subtractor 17 code XI3 of the minimum frequency f min (Fig. 3 and 4) from the output of the register 13. At the output of the subtractor 17 appears the code X17 transient frequency deviation for a given load stage δf lane =f ycm -f min . From the output of the subtractor 17, the code X17 is fed to the first input of the comparator 19, at the second input of which there is the code X22 of the allowable transient frequency deviation for a given load stage, coming from the output of the master register 22.

Если переходное отклонение частоты превышает допустимую величину (фиг. 3), то появляется сигнал на выходе БОЛЬШЕ компаратора 19, который подготавливает логический элемент И 12 по третьему входу. При появлении отрицательной полуволны напряжения генератора 1, когда возникает импульс на выходе формирователя коротких импульсов 7, через логический элемент И 12 проходит импульс на единичный вход RS-триггера 27. Появляется сигнал на прямом выходе RS-триггера 27, который включает индикатор 28, указывающий на необходимость подрегулировки регулятора частоты.If the transient frequency deviation exceeds the allowable value (Fig. 3), then a signal appears at the output MORE comparator 19, which prepares the AND logic element 12 on the third input. When a negative half-wave of the generator 1 voltage appears, when a pulse occurs at the output of the short pulse shaper 7, a pulse passes through the AND 12 logic element to the single input of the RS flip-flop 27. A signal appears at the direct output of the RS flip-flop 27, which turns on the indicator 28, indicating the need to adjust the frequency controller.

Если переходное отклонение частоты не превышает допустимую величину (фиг. 4), то сигнал на выходе БОЛЬШЕ компаратора 19 не появляется, поддерживая запрет на открытие логического элемента И 12 и включение индикатора 28.If the transient frequency deviation does not exceed the allowable value (Fig. 4), then the signal at the output MORE than the comparator 19 does not appear, maintaining the prohibition on opening the logic element AND 12 and turning on the indicator 28.

Таким образом, устройство позволяет в процессе работы электроагрегата оценивать переходное отклонение частоты при набросе фиксированной ступени нагрузки без проведения стендовых испытаний.Thus, the device allows, during the operation of the electric unit, to evaluate the transient frequency deviation when a fixed load step is applied without bench tests.

Источники информацииInformation sources

1. Сугаков В.Г., Хватов О.С. Основы автоматического регулирования выходных электрических параметров автономных источников электрической энергии. Часть 1. Автоматическое регулирование частоты автономных источников электрической энергии: Учебное пособие. Кстово, НВВИКУ, 2008.1. Sugakov V.G., Khvatov O.S. Fundamentals of automatic control of output electrical parameters of autonomous sources of electrical energy. Part 1. Automatic regulation of the frequency of autonomous sources of electrical energy: Tutorial. Kstovo, NVVIKU, 2008.

2. Сугаков В. Г., Хватов О.С. Системы автоматического регулирования параметров судовых электростанций. Часть 1. Автоматическое регулирование частоты судовых источников электрической энергии. Учебное пособие для студентов (курсантов) специальности 180404. Н. Новгород, Издательство ФГОУ «ВГАВТ», 2010.2. Sugakov V.G., Khvatov O.S. Systems for automatic control of ship power plant parameters. Part 1. Automatic control of the frequency of ship sources of electrical energy. Textbook for students (cadets) of the specialty 180404. Nizhny Novgorod, Publishing house of FGOU "VGAVT", 2010.

3. Авторское свидетельство СССР №323962, кл. G01R 23/00, 1991.3. Author's certificate of the USSR No. 323962, class. G01R 23/00, 1991.

Claims (1)

Устройство допускового контроля переходного отклонения частоты, содержащее первый и второй числовые компараторы, к разрядам второго входа которых подключены соответствующие разряды выходов соответственно первого и второго задающих регистров, шину ПУСК, связанную со сбросовыми входами второго и первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с входом индикатора, пусковой орган, подключенный к зажимам генератора, к выходу которого через диод подключен вход ограничителя-формирователя, выход которого соединен со вторым входом первого логического элемента И, связанного первым входом с выходом генератора импульсов стабильной частоты, а выходом - со счетным входом счетчика импульсов, кроме того выход ограничителя-формирователя связан со входом инвертора, соединенного выходом с входом формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к входу первого элемента задержки и первому входу второго логического элемента И, отличающееся тем, что с целью повышения оперативности оценки снабжено первым, вторым и третьим регистрами памяти, первым и вторым вычитателями, датчиком трехфазной активной мощности с цифровым выходом, блоком памяти, вторым элементом задержки и вторым формирователем коротких импульсов, делителем импульсов, электронным ключом, вторым логическим элементом ИЛИ, третьим логическим элементом И и третьим числовым компаратором, выход БОЛЬШЕ которого связан со вторым входом второго логического элемента И, выход МЕНЬШЕ - со вторым входом третьего логического элемента И, выход которого подключен к единичному входу первого RS-триггера, первый вход - к выходу первого формирователя коротких импульсов, третий вход - к выходу БОЛЬШЕ второго числового компаратора, а четвертый вход - к единичному входу второго RS-триггера и выходу РАВНО первого числового компаратора, разряды первого входа которого подключены к соответствующим разрядам выхода первого вычитателя, разряды второго входа которого связаны с соответствующими разрядами выхода третьего регистра памяти, а соответствующие разряды первого входа - с соответствующими разрядами входа третьего регистра памяти, входа адреса блока памяти и выхода второго регистра памяти, разряды входа которого соединены с соответствующими разрядами выхода датчика трехфазной активной мощности с цифровым выходом включенного последовательно в цепь генератора, а вход записи подключен к выходу второго элемента задержки, вход которого связан с выходом делителя импульсов, соединенного входом с выходом генератора импульсов стабильной частоты, и входом записи третьего регистра памяти, сбросовый вход которого связан с шиной ПУСК, сбросовым входом первого и второго регистра памяти и первым входом второго логического элемента ИЛИ, связанного вторым входом с выходом первого элемента задержки, а выходом - со сбросовым входом счетчика импульсов, разряды выхода которого связаны с соответствующими разрядами входа первого регистра памяти, с соответствующими разрядами второго входа третьего числового компаратора и соответствующими разрядами выхода электронного ключа, подключенного разрядами входа к шине высокого уровня, а управляющим входом - к выходу второго формирователя коротких импульсов, вход которого соединен прямым выходом второго RS-триггера и третьим входом первого логического элемента И, кроме того выход второго формирователя коротких импульсов подключен ко второму входу первого логического элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго логического элемента И, а выход - к входу записи первого регистра памяти, разряды выхода которого связаны с соответствующими разрядами первого входа третьего числового компаратора и разрядами первого входа второго вычитателя, разряды выхода которого подключены к соответствующим разрядам первого входа второго числового компаратора, а разряды второго входа - к соответствующим разрядам выхода блока памяти.Tolerance control device for transient frequency deviation, containing the first and second numerical comparators, to the second input bits of which the corresponding bits of the outputs of the first and second master registers, respectively, are connected, the START bus associated with the reset inputs of the second and first RS flip-flop, the direct output of which is connected to the input indicator, a starting element connected to the terminals of the generator, to the output of which the input of the limiter-shaper is connected through a diode, the output of which is connected to the second input of the first logic element AND, connected by the first input to the output of the stable frequency pulse generator, and the output to the counting input of the pulse counter , in addition, the output of the limiter-shaper is connected to the input of the inverter connected by the output to the input of the short pulse shaper, the output of which is connected to the input of the first delay element and the first input of the second logic element AND, characterized in that, in order to increase the efficiency of the assessment, it is equipped with the first, second and the third memory registers, the first and second subtractors, a three-phase active power sensor with a digital output, a memory unit, a second delay element and a second short pulse shaper, a pulse divider, an electronic key, a second OR logic element, a third AND logic element and a third numerical comparator, output MORE than which is connected to the second input of the second logic element AND, the output LESS - to the second input of the third logic element AND, the output of which is connected to the single input of the first RS-trigger, the first input - to the output of the first short pulse shaper, the third input - to the output GREATER of the second numerical comparator, and the fourth input - to a single input of the second RS flip-flop and the output EQUAL to the first numerical comparator, the first input bits of which are connected to the corresponding bits of the output of the first subtractor, the second input bits of which are connected to the corresponding output bits of the third memory register, and the corresponding bits of the first input - with the corresponding bits of the input of the third memory register, the input of the address of the memory block and the output of the second memory register, the input bits of which are connected to the corresponding bits of the output of a three-phase active power sensor with a digital output connected in series to the generator circuit, and the write input is connected to the output of the second delay element , the input of which is connected to the output of the pulse divider connected by the input to the output of the stable frequency pulse generator, and the write input of the third memory register, the reset input of which is connected to the START bus, the reset input of the first and second memory registers and the first input of the second OR logic element, connected by the second input with the output of the first delay element, and the output - with the reset input of the pulse counter, the output bits of which are associated with the corresponding bits of the input of the first memory register, with the corresponding bits of the second input of the third numerical comparator and the corresponding bits of the output of the electronic key connected by the input bits to the high-level bus , and the control input - to the output of the second short pulse shaper, the input of which is connected by the direct output of the second RS flip-flop and the third input of the first logic element AND, in addition, the output of the second short pulse shaper is connected to the second input of the first logic element OR, the first input of which is connected to the output of the second logic element AND, and the output - to the write input of the first memory register, the output bits of which are connected with the corresponding bits of the first input of the third numerical comparator and the bits of the first input of the second subtractor, the output bits of which are connected to the corresponding bits of the first input of the second numerical comparator, and the bits the second input - to the corresponding bits of the output of the memory block.
RU2022128416A 2022-11-01 Device for tolerance control of transient frequency deviation RU2793860C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2793860C1 true RU2793860C1 (en) 2023-04-07

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631862C1 (en) * 2016-10-27 2017-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Voltage corrector
RU2643155C1 (en) * 2016-12-12 2018-01-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Voltage quality corrector
RU2758443C1 (en) * 2020-11-19 2021-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Three-phase transformerless direct frequency converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631862C1 (en) * 2016-10-27 2017-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Voltage corrector
RU2643155C1 (en) * 2016-12-12 2018-01-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Voltage quality corrector
RU2758443C1 (en) * 2020-11-19 2021-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО ВГУВТ) Three-phase transformerless direct frequency converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Valdivia et al. Behavioral modeling of a switched reluctance generator for aircraft power systems
US4419615A (en) Method of controlling pulse width modulated inverter for use in induction motor drive
RU2793860C1 (en) Device for tolerance control of transient frequency deviation
RU2787747C2 (en) Device for prestart check of frequency recovery time
RU2817045C1 (en) Bidirectional frequency recovery time tolerance control device
RU2799658C1 (en) Two-zone device for tolerance control of steady frequency deviation
US20190257884A1 (en) Power generation system test apparatus and method
Vygoder et al. Comparison of voltage abnormality detection methods for single-phase inverters to meet the requirements in ieee standard 1547-2018
RU2795501C1 (en) Device for tolerance control of steady frequency deviation
CN108646706A (en) Electric machine controller automatization test system
Baikov et al. Simulation modeling of a wind-diesel power plant
Burkovskii et al. A physical model of power electronic devices based on static voltage transducers
Perić et al. Development of voltage source converter using HiL simulation system
Mikhailov et al. Automatic Synchronization System for Synchronous Generators
CN212275853U (en) Portable differential circuit calibrator
CN117388749B (en) Power module detection method and detection system
JP2019146460A (en) Vehicle power supply system
Hedin et al. A comparison of computer and field test results of zero-gradient synchrotron ring magnet power supply
CN109143137B (en) Method for improving measurement precision of power generator PMU device
Vojtek et al. Analysis and Verification of Operating Characteristics of Hybrid Inverter with External Power Meter
Wild et al. Rapid Prototyping Framework for Integrated Modular Motor Drives: Modelling, Simulation and Automated Code Generation
Le et al. Smart Agents for Academic Studies on Scale Model Grid
Zhang et al. Development of Rail Transit Bidirectional Multilevel Converter Measurement and Control System
SU1309177A1 (en) Method of automatic self-synchronization of electric power station hydraulic-turbine generators
SU954838A1 (en) Diesel speed regulator tuning stand