SU1099368A1

SU1099368A1 - Device for frequency starting of synchronous machine

Info

Publication number: SU1099368A1
Application number: SU833543198A
Authority: SU
Inventors: Альберт Федорович Звягин; Александр Михайлович Колоколкин
Original assignee: Производственное Объединение "Таллинский Электротехнический Завод Им.М.И.Калинина"
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1983-01-21
Publication date: 1984-06-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОГО ПУСКА СИНХРОННОЙ МАШИНЫ, содержащее преобразователь частоты, входом подключенный к источнику переменного тока, выходом через переключатель к обмоткам статора синхронной машины , систему управлени преобразова5Телем , первый вход которой подключен к выходу задатчика тока в силовой цепи преобразовател , второй вход - к выходу генератора пусковой частоты, трансформатор, св занный с выходными выводами преобразовател , релейный элемент, регул тор тока возбуждени синхронной машины, блок запуска, состо щий из трех интеграторов , деатифратора и узла совпадений , входы интеграторов подключены к выходу трансформатора, выходы - к входам дешифратора, выходы дешифратора соединены с первыми входами узла совпадений, вторые входы которого подключены к первым выходам системы управлени преобразователем , второй выход которой соединен с входом установки в нулевое состо ние релейного элемента и управл ющим входом регул тора тока возбуждени , выход узла совпадений подключен к первому входу синхронизации релейного элемента, пр мой выход которого соединен с входом задатчика тока в силовой цепи преобразовател , отличающеес тем, что, I с целью повыиени надежности запуска синхронной машины в заданном на (Л правлении вращени и уменьшени времени пуска, в него введены задатчик пусковой частоты, задатчик частоты опроса, а релейный элемент снабжен инверсным выходом и третьим входом синхронизации, выходы задатчика пусковой частоты и задатчика частоTbi опроса подключены к управл ющему входу генератора пусковой частоты, со :о вход задатчика пусковой частоты - к пр мому выходу релейного элемента, инверсный выход которого соединен с 00 входом задатчика частоты опроса, а з: выход генератора пусковой частоты эо к второму входу синхронизации релейного элемента.A DEVICE FOR THE FREQUENCY STARTING OF A SYNCHRONOUS MACHINE containing a frequency converter, connected to an alternating current source, output through a switch to the stator windings of a synchronous machine, 5Tel converter control system, the first input of which is connected to the converter current output of the converter power circuit, the second input to the generator output the starting frequency, the transformer associated with the output terminals of the converter, the relay element, the excitation current controller of the synchronous machine, the starting block, consisting of and Three integrators, a deifferator and a coincidence node, the integrator inputs are connected to the transformer output, the outputs are connected to the decoder inputs, the decoder outputs are connected to the first inputs of the coincidence node, the second inputs of which are connected to the first outputs of the converter control system, the second output of which is connected to the installation input the zero state of the relay element and the control input of the excitation current controller, the output of the coincidence node is connected to the first synchronization input of the relay element, the direct output of which connected to an input of a current setting device in a power circuit of a converter, characterized in that, I, in order to improve the reliability of starting a synchronous machine in a given direction of rotation and reducing the starting time, a starting frequency setting device, a polling frequency setting device, and a relay element equipped with Inverted output and the third synchronization input, the starting frequency setting frequency and the frequency interrogation frequency setter are connected to the control input of the starting frequency generator, from: o the starting frequency setting input - to the forward output The element, the inverse output of which is connected to the 00 input of the sampling frequency master, and s: the output of the starting frequency generator, eo, to the second synchronization input of the relay element.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к частотному электроприводу мощных синхронных машин . и может быть использовано дл частотного запуска в заданном направ лении вращени и регулировани оборо тов синхронных приводов компрессоров и воздуходувок, двигатель-генераторов гидроаккумулирующих станций, син хронных генераторов и компенсаторов Известно устройство дл частотного пуска синхронной машины, которое содержит преобразователь частоты, систему управлени преобразователем блок запуска, содержащий узел определени начального положени ротора выходом подключенный к входам системы управлени преобразователем I. Недостатком данного устройства вл етс сложность и низка надежность запуска синхронной машины в заданном направлении вращени . Это св зано с необходимостью установки системы управлени преобразователем в положение, соответствующее выходным сигналам блока запуска, что неКлючает проверку работы системы управлени преобразователем до запуска синхронной машины. Наиболее близким решением к предлагаемому вл етс устройство дл частотного пуска синхронной машины, содержащее преобразователь частоты, вход которого предназначен дл подключени к сети переменного тока, выход - к выходным выводам, систему управлени преобразователем, первый вход которой подключен к выходу задатчика тока в силовой цепи преобразовател , второй ВХОДсоединен с выходом генератора пусковой частоты трансформатор, св занный с выходными выводами преобразовател , релейный элемент, регул тор тока возбуждени синхронной машины, блок запуска, состо щий из трех интеграто ров, дешифратора и узла совпадений, входы интеграторов подключены к выходу трансформатора, выходы - к входам дешифратора, выходы дешифратора соединены с первыми входами узла совпадений, вторые входы которого подключены к перВЕлм выходам системы управлени преобразователем, второй выход которой соединен с входом уста новки в нулевое состо ние релейного элемента и управл ющим входом регул тора тока возбуждени , выход узла совпадений подключен ft .первому входу синхронизации релейного элемента пр мой выход которого соединен с вхо дом задатчика тока в силовой цепи преобразовател t2 . Недостаток известного устройства - низка надежность запуска синхронной машины в заданном направлении вращени . Это обусловлено тем, что начальна частота импульсов, вырабатываемых генератором пусковой частоты после включени преобразовател и подачи возбуждени и тока статора на синхронную машину, должна определ тьс мощностью преобразовател (величиной выходного тока) и моментом инерции синхронной машины вместе с нагрузкой и не может быть выбрана достаточно большой по условию вхождени частоты генератора в синхронизм с оборотами синхронной машины. В этих услови х за врем наличи напр жени на обмотках синхронной машины после подачи возбуждени , когда блок запуска обеспечивает надежную расшифровку положени ротора синхронной машины относительно статорных обмоток, вследствие низкой частоты генератора не успевает произойти опрос всех состо ний дешифратора блока запуска, поэтому включение релейного элемента и пода ча статорного тока в синхронную машину происход т по ложному срабатыванию блока запуска. При очень низких пусковых частотах генератора и малой посто нной времени цепи возбуждени блок запуска может вообще не сработать, что потребует отключени преобразовател и его повторного включени . Увеличение же посто нной времени интеграторов блока запуска вследствие малости входных сигналов и их большого различи по уровню, который определ етс положением ротора, приводит к снижению точности в определении положени ротора. Цель изобретени - повыиение надежности частотного запуска синхронной машины в заданном направлении вращени и уменьшение времени пуска. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл частотного пуска синхронной машины, содержащее преобразователь частоты, входом подключенный к источнику переменного тока, выходом через цереключатель к обмоткам статора синхронной мгииины , систему управлени преобразователем , П0РВЫЙ вход которой подключен к выходу задатчика тока в силовой цепи преобразовател , второй вход - к выходу re iepaTOpa пусковой частоты,трансформатор, св занный с выходными выводами дреобразовател , релейный элемент, регул тор тока возбуждени синхронной машины, блок запуска, состо щий из трех интеграторов , дешифратора и узла совпадений , входы интеграторов подключены К выходу трансформатора, выходы к входам дешифратора, выходы дешифратора соединены с первыми входамк узла совпадений, вторые входы которого подключены к первым выходам системы управлени преобразователем.The invention relates to electrical engineering, in particular to the frequency electric drive of powerful synchronous machines. and can be used for frequency start in a given direction of rotation and speed control of synchronous drives for compressors and blowers, engine-generators of pumped storage stations, synchronous generators and compensators A device for frequency start of a synchronous machine is known, which contains a frequency converter, a control system for a converter unit run, containing the node determining the initial position of the rotor by the output connected to the inputs of the converter control system I. The function of this device is the complexity and low reliability of starting a synchronous machine in a given direction of rotation. This is due to the need to install the converter control system to the position corresponding to the output signals of the start-up unit, which does not include checking the operation of the converter control system before starting the synchronous machine. The closest solution to the present invention is a device for frequency start-up of a synchronous machine, comprising a frequency converter, the input of which is intended to be connected to an AC network, an output to output terminals, a converter control system, the first input of which is connected to the output unit of the current in the converter power circuit , the second INPUT is connected to the output of the starting frequency generator; a transformer connected to the output terminals of the converter, a relay element, a field current regulator synchronous The start-up unit consists of three integrators, a decoder and a coincidence node, the integrator inputs are connected to the transformer output, the outputs are connected to the decoder inputs, the decoder outputs are connected to the first inputs of the coincidence node, the second inputs of which are connected to the first outputs of the converter control system, the second output of which is connected to the input of setting the relay element to the zero state and the control input of the excitation current controller, the output of the coincidence node is connected ft. to the first synchronization input of the relay element The direct output of which is connected to the input of the current setting device in the power circuit of the converter t2. A disadvantage of the known device is the low reliability of launching a synchronous machine in a given direction of rotation. This is because the initial frequency of the pulses produced by the starting frequency generator after turning on the converter and applying the excitation and stator current to the synchronous machine must be determined by the converter power (output current) and the inertia moment of the synchronous machine together with the load and cannot be selected enough large according to the condition of entering the generator frequency in synchronism with the revolutions of the synchronous machine. Under these conditions, during the presence of voltage on the windings of the synchronous machine after excitation, when the start-up unit provides reliable decoding of the rotor position of the synchronous machine relative to the stator windings, due to the low frequency of the generator it does not have time to interrogate all the conditions of the start-up decoder and the supply of stator current to the synchronous machine occurs by the false triggering of the start-up unit. With very low starting frequencies of the generator and a short time constant of the excitation circuit, the start-up unit may not work at all, which will require turning off the converter and turning it on again. An increase in the time constant of the integrator of the trigger unit due to the smallness of the input signals and their large difference in level, which is determined by the position of the rotor, leads to a decrease in the accuracy in determining the position of the rotor. The purpose of the invention is to increase the reliability of the frequency start of a synchronous machine in a given direction of rotation and to reduce the start time. The goal is achieved by the fact that the device for frequency starting a synchronous machine, containing a frequency converter, connected to an AC source, output through a switch to the stator windings of the synchronous converter, the converter control system, which is connected to the output of the current generator in the converter power circuit , the second input is to the starting frequency re iepaTOpa output, a transformer connected to the output of the transducer, a relay element, a control current of the synchronous field bus start block consisting of three integrators, node decoder and coincidence integrators inputs connected to the output of the transformer, the outputs to the inputs of the decoder, the decoder outputs are connected to the first node matches vhodamk, whose second inputs are connected to outputs of the first inverter control system.

второй выход которой соединен с входом установки в нулевое состо ние релейного элемента и управл ющим входом регул тора тока возбуждени , выход узла совпадений подключен к первому входу синхронизациирелейного элемента, пр мой выход которого соединен с входом задатчика тока в силовой цепи преобразовател , введены задатчик пусковой частоты, задатчик частоты опроса, а релейный элемент снабжен инверсным выходом и третьим входом синхронизации, выходы задатчика пусковой частоты и задатчика частоты опроса подключены к управл ющему входу генератора пусковой частоты, вход задатчика пусковой частоты - к пр мому выходу релейного элемента, инверсный выход которого соединен с входом задатчика частоты опроса, а рыход генератора пусковой частоты - к второму входу синхронизации релейного элемента.the second output of which is connected to the input of setting the relay element to the zero state and the control input of the excitation current controller, the output of the coincidence node is connected to the first input of the synchronization relay element, the direct output of which is connected to the input of the current setting device in the power circuit of the converter, the starting frequency setting device is entered , the sampling frequency master, and the relay element is equipped with an inverse output and a third synchronization input, the starting frequency master and the sampling frequency master outputs are connected to the control input the starting frequency generator, the start frequency setting control input - to the forward output of the relay element, the inverse output of which is connected to the input of the sampling frequency setting unit, and the start frequency generator output - to the second synchronization input of the relay element.

На фиг. 1 представлена принципиальна электрическа блок-схема устройства дл частотного .пуска синхрон ной1«111ины; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства; на фиг. 3 - таблица входного кода дешифратора и узла совпадений.FIG. 1 is a schematic electrical block diagram of a device for a synchronous-frequency start-up; in fig. 2 is a diagram of the operation of the device; in fig. 3 - table of the input code of the decoder and the node matches.

Устройство содержит преобразователь 1 частоты, вход 2 которого подключен к источнику 3 переменного тока , выход 4 преобразовател частоты - к выводам обмоток 5 статора синхронной машины, систему 6 управ .лени преобразовател , первый вход 7 которой подключен к выходу задатчика тока 8 в силовой цепи преобразовател , второй вход 9 - к выходу генератора 10 пусковой частоты, третий вход 11 системы управлени подключен к источнику 3 переменного тока , четвертый вход 12 системы управлени соединен через трансформатор 13 -с выходом преобразовател , релейный элемент 14, блок 15 запуска, регул тор 16 тока возбуждени синхронной машины.The device contains a frequency converter 1, the input 2 of which is connected to an alternating current source 3, the output 4 of a frequency converter is connected to the terminals of the stator windings 5 of a synchronous machine, the converter control system 6, the first input 7 of which is connected to the output of the current setting unit 8 in the converter power circuit the second input 9 is connected to the output of the starting frequency generator 10, the third input 11 of the control system is connected to an AC power source 3, the fourth input 12 of the control system is connected via a transformer 13 -c output of the converter, a relay This element 14, the starting block 15, the regulator 16 of the excitation current of the synchronous machine.

Блок 15 запуска состоит из интеграторов 17-19, дешифратора 20 и узла 21 совпадений. Входы интеграторов подключены к выходу трансформатора 13, выходы - к входу дешифратора 20. Выходы дешифратора 20 соединены с первыми входами 22 узла 21 совпадений, вторые входы 23 которого подключены к первым выходам 24 системы 6 управлени преобразователем 1 частоты, второй выход 25 которой соединен с входом 26 установки в нулевое состо ние релейного эле- мента 14, выход 27 узла 21 совпадений подключен к первому входу 28 синхронизации релейного элемента 14 пр мой выход 29 которого подключен к входу задатчика 8 тока, причем The startup block 15 consists of integrators 17-19, a decoder 20, and a node 21 of matches. The integrator inputs are connected to the output of the transformer 13, the outputs are connected to the input of the decoder 20. The outputs of the decoder 20 are connected to the first inputs 22 of the coincidence unit 21, the second inputs 23 of which are connected to the first outputs 24 of the frequency converter control system 6 1, the second output 25 of which is connected to the input 26 of setting the relay element 14 to the zero state, the output 27 of the coincidence node 21 is connected to the first synchronization input 28 of the relay element 14, the direct output 29 of which is connected to the input of the current setting device 8, and

второй выход 25 системы управлени преобразователем частоты соединен также- с входом регул тора 16 тока возбуждени синхронной машины 30. Между входом 2 преобразовател част .ты и источником 3 переменного тока включен выключатель 31, а.между.выходом 4 и синхронной машиной 30 выключатель 32. Переключение синхронной Мсоиины на источник 3 переменного тока осуществл етс выключателем 33.The second output 25 of the control system of the frequency converter is also connected to the input of the regulator 16 of the excitation current of the synchronous machine 30. Between the input 2 of the frequency converter and the AC source 3, the switch 31 is turned on, and between the output 4 and the synchronous machine 30 is switch 32. Switching the synchronous Msoiina to the AC source 3 is performed by the switch 33.

Введенные задатчики пусковой частоты 34 и частоты опроса 35 выходами подключены к входу 36 генератора пусковой частоты. Вход згщатчика 34 пусковой частоты соединен с пр мым выходом 29 релейного элемента,а вход задатчика 35 частоты опроса - с введенным инверсным выходом 37 релейного элемента 14, второй вход 38 синхронизации которого подключен к выходу генератора пусковой частоты.Introduced starting frequency adjusters 34 and the polling frequency of 35 outputs are connected to input 36 of the starting frequency generator. The start of the start frequency 34 is connected to the direct output 29 of the relay element, and the input of the interrogation frequency setter 35 is connected to the inverse output 37 of the relay element 14, the second synchronization input 38 of which is connected to the output of the starting frequency generator.

На фиг. 2 обозначены напр жение 39 на выходе генератора 10 пусковой частоты, напр жение 40 на входе 28 релейного элемента, напр жение 41 на входе 26 релейного элемента, напр жение 42 на выходе 29 релейного элемента, напр жение 43 на выходе 37 релейного элемента, ток 44 в силовой цепи преобразовател , ток 45 возбуждени синхронной машины, напр жение 46 на одном из входов 22 узла совпадений, напр жение 47 на одном из выходов 24 системы 6 управлени (на одном из входов 23 узла 21 совпадений ) .FIG. 2 denotes the voltage 39 at the output of the starting frequency generator 10, the voltage 40 at the input 28 of the relay element, the voltage 41 at the input 26 of the relay element, the voltage 42 at the output 29 of the relay element, the voltage 43 at the output 37 of the relay element, current 44 in the power circuit of the converter, the excitation current 45 of the synchronous machine, voltage 46 at one of the inputs 22 of the coincidence node, voltage 47 at one of the outputs 24 of the control system 6 (at one of the inputs 23 of the coincidence node 21).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При включении питающего напр жени на систему 6 управлени преобразователем 1 частоты выключатели 3133 разомкнуты, на выходе 25 системы управлени преобразователем формируетс сигнал, устанавливающий регул тор тока 16 возбуждени и,релейный элемент 14 в исходное состо ние, при котором уставка тока возбуждени и уставка тока в силовой цепи преобразовател (ток статора синхронной машины ) равны нулю (либо блокированы импульсы управлени преобразователем и системы возбуждени ). При этом напр жение на обмотках синхронной машины отсутствует, на выходе интеграторов 17-19 и выходах дешифратора 20 устанавливаетс нулевой сигнал, а на выходе узла 21 совпадений - единичный . Система 6 управлени формирует импульсы управлени преобразователем 1 частоты, причем частота переключени выходного тока преобразовател 1 частоты по стандартным обмоткам синхронной машины 30 определ етс сигналами задатчиков 34 и 35 генератрра 10 пусковой частоты, а при каждомимпульсе задающего генератоpa пусконой частоты 10, на од ном из выходов 24 системы 6 управлени по вл Ьтс единичный сигнал, соответствующий определенному состо нию распределител импульсовсистемы 6 управлени (фиг. 2, диаграмма 47). Так как релейный элемент находитс в исходном (нулевом) состо нии, то напр жение на входе защатчика 34 пусковой частоты равно нулю,а на входе задатчика 35 частоты опроса -номинальному значению,поэтому частота выходных импульсов генератора 10 пусковой часто ты определ етс уставкой задатчика 35 При частотном пуске синхронной ма шины от преобразовател 1 частоты включаетс выключатель 32,затем 31, при этом на выходе 25 системы 6 управлени формируетс сигнал,обеспечи вающий подачу возбуждени и подготав ливающий работу релейного элемента 14 .(снимаетс блокировка по входу 26 При включении возбуждени на обмотках синхронной машины 30 наводитс напр жение, которое через трансформатор 13 подаетс на входы соответствующих интеграторов 17-19. В зависимости от знака, наведенного в обмотке напр жени , на выходе интегратора устанавливаетс либо единичный (при отрицательно наведенном напр жении), либо нулевой (при положительно наведенном напр жении) сигнал . В результате этого на врем Т1 (врем нарастани тока возбуждени в обмотке синхронной маииины) на входе дешифратора формируетс двухзначный трехразр дный код, однозначно св зан ный с положением ротора синхронной машины 30 относительно статорных обмоток, и на одном из выходов дешифратора по вл етс единичный сигнал, а на выходе 27 узла 21 совпадени нулевой при соответствующем сигнале на входе 23, который однозначно св зан с положением распределител импульсов системы 6 управлени преобра зователем 1 частоты, осуществл к цего переключение тока по фазам статорных обмоток синхронной машины 30. Так как при этом частота выходных импульсов генератора пусковой частоты определ етс задатчиком 35 частоты опроса, то ее можно сделать такой чтобы опрос всех состо ний дешифратора происходил за врем Т 2, меньшее времени Тi, что соответствует максимальному напр жению на входе интегра торов 17-19, а следовательно, и досто верному сигналу о положении ротора синхронной машиныс Нулевой сигнал на входе 28 релейного элемента 14 при разрешгиощем единичном сигнале на входе 26 и синхронизирующем единичном сигнале на входе 38, т.е. синхронно с переключе нием генер |,тора пусковой частоты, переводит релейный элемент 14 в другое устойчивое состо ние, при котором на его выходе 29 по вл етс единичный сигнал, обеспечивающий включение преобразовател в работу: блокировка с задатчика тока (Или импульсов управлени ) снимаетс и в статорные обмотки синхронной машины 30 подаетс силовой ток от преобразовател . Поскольку включение тока происходит в фазы статорной обмотки синхронной машины 30, однозначно св занные с положением ротора синхронной машины 30 относительно этих обмоток, то вращение синхронной машины начинаетс в строго определенном заданном направлении. При этом частота переключени выходного тока преобразовател 1 по статорным обмоткам синхронной машины 30 определ етс уже задатчиком 34 пусковой частоты, так как на выходе 37 .релейного элемента установилс нулевой сигнгш, блокировавший работу задатчика 35 частоты опроса, поэтому частота переключени генератора пусковой частоты, определ ема задатчиком 34, может быть оптимальной, исход из услови синхронизации генератора пусковой частоты 10 напр жением синхронной машины при возможно более низких оборотах. . Дальнейший разворот синхронной машины 30 в услови х синхронизма осуществл етс за счет синхронизации , по входу 12 системы 6 управлени , преобразователем 1 частоты с напр жением на выходе 4 преобразовател частоты , т.е. напр жением на синхронной машине 30 (например, за счет подачи на вход генератора 10 пусковой частоты напр жени првтиво-ЭДС инвертора как показано пунктиром на фиг.1) При этом система 6 управлени обеспечивает режим искусственного обнулени тока в начале каждого такта работы генератора 10 пусковой частоты. В устройстве обеспечиваетс надежный синхронный запуск синхронной машины без датчика положени ротора в заданном направлении вращени , так как увеличение выходной частоты генератора 10 пусковой частоты на врем работы блока запуска, определ ющего положение ротора синхронной машины относительно обмоток при подаче возбуждени ) позвол ет провести опрос всех состо ний дешифратора блока запуска и их сравнение с состо нием распределител импульсов системы управлени инвертором за такое врем , когда наводима в обмотках статора ЭДС максимально возможна , что гарантирует Нсщежную работу интеграторов 17-19 и расшифровку знака наводимой на их входе ЭДС.When the supply voltage to the frequency converter control system 6 is turned on, the switches 3133 are open, the output of the converter control system 25 generates a signal that sets the excitation current controller 16 and the relay element 14 to its initial state, at which the excitation current setting and current setting the power circuit of the converter (the stator current of the synchronous machine) is equal to zero (or the control pulses of the converter and the excitation system are blocked). There is no voltage on the windings of the synchronous machine, a zero signal is set at the output of the integrators 17-19 and the outputs of the decoder 20, and a single signal at the output of the node 21. The control system 6 generates control pulses of the frequency converter 1, and the switching frequency of the output current of the frequency converter 1 is determined by the standard windings of the synchronous machine 30 by setting signals 34 and 35 of the starting frequency generator, and at each pulse of the starting frequency generator 10, at one of the outputs 24 of the control system 6, the appearance of a single signal corresponding to a certain state of the pulse distributor of the control system 6 (Fig. 2, diagram 47). Since the relay element is in the initial (zero) state, the voltage at the start frequency 34 is equal to zero, and at the input of the unit 35, the sampling frequency is the nominal value, therefore, the frequency of the output pulses of the generator 10 start frequency is determined by the setting of the unit 35 When the frequency start of the synchronous machine from the frequency converter 1, the switch 32 is turned on, then 31, and a signal is generated at the output 25 of the control system 6 that provides the excitation and prepares the operation of the relay element 14. blocking on input 26 When the excitation is turned on, the windings of the synchronous machine 30 induce a voltage that is applied through the transformer 13 to the inputs of the respective integrators 17-19. Depending on the sign induced in the voltage winding, either one is set at the integrator output induced voltage), or zero (at positively induced voltage) signal. As a result, for the time T1 (time of rise of the excitation current in the winding of the synchronous power), at the input of the decoder two The significant three-digit code, uniquely associated with the rotor position of the synchronous machine 30 relative to the stator windings, and at one of the outputs of the decoder appears a single signal, and the output 27 of the matching node 21 is zero with the corresponding signal at the input 23, which is uniquely associated with the position of the pulse distributor of the control system 6 of the frequency converter 1, carried out to switch the current through the phases of the stator windings of the synchronous machine 30. Since the frequency of the output pulses of the starting frequency generator is set by the polling frequency adjuster 35, then it can be made so that the polling of all states of the decoder takes place during T 2, less than the time T i, which corresponds to the maximum voltage at the input of the integrators 17–19 and, therefore, to a reliable position signal rotor synchronous machine Zero signal at the input 28 of the relay element 14 with the resolution of a single signal at the input 26 and a synchronizing single signal at the input 38, i.e. synchronously with the generator switching |, the start frequency torus, translates the relay element 14 into another stable state, in which a single signal appears at its output 29 ensuring the converter is turned on: the lock from the setpoint generator (Or control pulses) is removed and A power current from the converter is supplied to the stator windings of the synchronous machine 30. Since current is switched on in the phases of the stator winding of the synchronous machine 30, uniquely related to the position of the rotor of the synchronous machine 30 relative to these windings, the rotation of the synchronous machine begins in a strictly defined direction. At the same time, the switching frequency of the output current of converter 1 through the stator windings of the synchronous machine 30 is already determined by the starting frequency setting 34, since the output of the relay element 37 has a zero signal that blocks the operation of the sampling frequency setting 35, so the switching frequency of the starting frequency generator detected by The unit 34 may be optimal, based on the condition of synchronization of the starting frequency generator 10 by the voltage of the synchronous machine at the lowest possible revolutions. . A further turn of the synchronous machine 30 in terms of synchronism is carried out by synchronizing, at the input 12 of the control system 6, the frequency converter 1 with the voltage at the output 4 of the frequency converter, i.e. voltage on the synchronous machine 30 (for example, by supplying the starting frequency of the starting voltage of the generator 10 to the inverter EMF voltage as shown by the dotted line in Fig. 1). At that, the control system 6 provides an artificial current zeroing mode at the beginning of each clock cycle of the starting generator 10 frequencies. The device ensures reliable synchronous start of a synchronous machine without a rotor position sensor in a given direction of rotation, since an increase in the output frequency of the starting frequency generator 10 at the time of the start-up unit that detects the position of the rotor of the synchronous machine relative to the windings when the excitation is applied) the descrambler of the start-up unit and their comparison with the state of the pulse distributor of the inverter control system during such a time when induced in the stator windings of the EMF is It is maximally possible, which guarantees the implementation of integrators 17–19 and the decoding of the sign induced at their input by the emf.

Увеличение частотьР опроса узла определени положени ротора значительно сокращает врем , затрачиваемое на определение положени ротора и на частотный пуск одной синхронной машины, что позвол ет использовать один преобразователь дл последова- тельного пуска большого числа син- .Increasing the frequency of polling the rotor positioning node significantly reduces the time spent on determining the rotor position and the frequency start of one synchronous machine, which allows the use of a single transducer for the sequential start of a large number of syn- themes.

ХрОННЫХ .CHRONIC.

Кроме того, работа релейного элемента 14 синхронизирована выходными импульсами генератора 10 пусковой частоты, что исключает переключениеIn addition, the operation of the relay element 14 is synchronized by the output pulses of the starting frequency generator 10, which eliminates the switching

релейного элемента 14 несинхронно с переключением распределител импульсов системы управлени инвертором при по влении синхроимпульса на выходе 26 блока 15 запуска в промежут ке между тактовыми импульсами гене- ратора 10.the relay element 14 is asynchronous with the switching of the pulse distributor of the inverter control system when a sync pulse appears at the output 26 of the start-up unit 15 in the interval between the clock pulses of the generator 10.

Такой сбой в работе устройства приводил бы к нарушению условий синхронного пуска при синхронизме, что вл етс недопустимым дл компрессорного оборудовани , имеющего повышающий редуктор.Such a failure in the operation of the device would lead to a violation of the synchronous start conditions during synchronization, which is unacceptable for compressor equipment having a step-up gearbox.

Claims

DEVICE FOR FREQUENCY STARTING OF A SYNCHRONOUS MACHINE, comprising a frequency converter, connected to an AC source by an input, output through a switch to the stator windings of a synchronous machine, a converter control system, the first input of which is connected to the output of the current commutator in the converter power circuit, and the second input to the output of the starting frequency generator, a transformer connected to the output terminals of the converter, a relay element, a synchronous machine excitation current regulator, a starting block, consisting of three integrators, decoder and coincidence node, integrator inputs are connected to the transformer output, outputs are connected to the decoder inputs, decoder outputs are connected to the first inputs of the coincidence node, the second inputs of which are connected to the first outputs of the converter control system, the second output of which is connected to the unit input to zero the state of the relay element and the control input of the excitation current controller, the output of the coincidence node is connected to the first synchronization input of the relay element, the direct output of which is connected to Odom setpoint current in the power converter circuit, characterized in that, for the purpose _of reliability povyieniya zapus- F Single synchronous machine in a predetermined direction of rotation and reducing start-up time has been entered in the starting setpoint frequency dial polling frequency, and a relay member is provided with an inverted output and the third synchronization input, the outputs of the starting frequency setter and polling frequency setter are connected to the control input of the starting frequency generator, ”the starting frequency setter input is to the direct output of the relay® element, inverse whose output is connected to the input of the polling frequency setter, and the output of the starting frequency generator to the second synchronization input of the relay element.

>