SU1422303A1 - Method of automatic connection of stanby power for users including synchronous motors - Google Patents

Method of automatic connection of stanby power for users including synchronous motors Download PDF

Info

Publication number
SU1422303A1
SU1422303A1 SU864148954A SU4148954A SU1422303A1 SU 1422303 A1 SU1422303 A1 SU 1422303A1 SU 864148954 A SU864148954 A SU 864148954A SU 4148954 A SU4148954 A SU 4148954A SU 1422303 A1 SU1422303 A1 SU 1422303A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
angle
voltage
backup
source
switch
Prior art date
Application number
SU864148954A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Николаевна Грузова
Григорий Маркович Рубашов
Original Assignee
Ленинградское Проектно-Экспериментальное Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского И Проектного Института "Вниипроектэлектромонтаж"
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 Ленинградское Проектно-Экспериментальное Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского И Проектного Института "Вниипроектэлектромонтаж" filed Critical Ленинградское Проектно-Экспериментальное Отделение Всесоюзного Государственного Научно-Исследовательского И Проектного Института "Вниипроектэлектромонтаж"
Priority to SU864148954A priority Critical patent/SU1422303A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1422303A1 publication Critical patent/SU1422303A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к способу автоматического включени  резервного питани  синхронных двигателей. Цель - повышение надежности автоматического включени  резервного питани  синхронного двигател  при сохранении его динамической устойчивости за счет уменьшени  тока самозапуска. В сети, состо щей из основного и резервного источников питани , секционного выключател , параллельно которо гу подключен тиристорный выключатель, при повреждении основного источника его отключают при превышении углом Э между напр жени ми основного и резервного источников заданной уставки . Измер ют напр жение на основном источнике, равное напр жению на синхронном двигателе Е., и напр жение на резервном источнике U. Определ ют результирующий вектор напр жени  между двигателем.и резервным источником uE, приведенный к частоте источника , и угол о межд.у векторами UE и по формуле S arccos /Uc/ - /Еде/cos 9.. -т- , Un- -AJ/UC/ + /Ёдв/ -2/ис/-/Ёдв/со5е редел ют угол включени  тиристоров тиристорного выключател  как oif, 0 где Хр-фазный угол результирующего вектора uE, определ емый по регулировочной характеристике тиристорного регул тора напр жени  дл  кулевого значени  первой гармонической составл ющей напр жени  &Е. Включают тиристорный выключатель при значении угла об oJ.(,, затем «6 измен ют в соот ветствии с зависимостью оС ()(-) + Лй Х- где й% )Со Хн посто нный коэффициент, равный разности предель- . ных фазовых углов вектора , обеспечивающих нулевое и номинальное значение его первой гармонической составл ющей; Т - посто нна  времени изменени  угла 1 , определ етс  параметрами двигател . Включение секционного выключател  производ т с выдержкой времени, равной ЗТ-t , где с О) BKft - собственное врем  включени  секционного выключател . 2 ил.The invention relates to a method for automatically switching on backup power for synchronous motors. The goal is to increase the reliability of automatic switching on the backup power of a synchronous motor while maintaining its dynamic stability by reducing the self-starting current. In the network consisting of the main and backup power sources, a sectional switch connected in parallel with a thyristor switch, if the main source is damaged, it is disconnected when the angle E is exceeded between the voltages of the main and backup sources of a given setpoint. The voltage on the main source is equal to the voltage on the synchronous motor E., and the voltage on the backup source U. The resulting voltage vector between the motor and the backup source uE, reduced to the frequency of the source, and the angle o by vectors UE and according to the formula S arccos / Uc / - / U / cos 9 .. -t-, Un- -AJ / UC / + / Yedv / -2 / is / - / Yedv / constitute the thyristor switch-on angle as oif, 0 where Xp is the phase angle of the resultant vector uE, which is determined by the adjusting characteristic of the thyristor regulator and for the zero value of the first harmonic component of the voltage & E. The thyristor switch is turned on when the angle is about oJ. (,, then "6 is changed in accordance with the C ° dependence () (-) + L where it is%). CoHn is a constant coefficient equal to the difference of the limit. phase vector angles providing the zero and nominal value of its first harmonic component; T is the time constant of the angle 1, determined by the engine parameters. The section breaker is turned on with a time delay equal to 3T-t, where, with O) BKft, the section breaker’s own turn on time. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к. области автоматического включени  резервного питани  синхронных двигателей.The invention relates to the field of automatic switching on backup power for synchronous motors.

Целью изобретени   вл етс  новы- шение надежности автоматического включени  резервного питани  синхронного двигател  при сохранении его динамической устойчивости за счет уменьшени  тока самозапуска. The aim of the invention is to increase the reliability of automatic switching on the backup power of the synchronous motor while maintaining its dynamic stability by reducing the self-starting current.

Фазовое управление тиристорным секционным выключателем осуществл етс  в функции времени по экспоненциальному закону, обеспечивающему такое формирование напр жени  на двига теле при включении, при котором частично или полностью подавл ютс  сверхпереходна  гармоническа  и апериодическа  составл ющие тока статора двигател , а переходна  гармоничес- ка  составл юща  тока сохран етс , что способствует сохранению динамической устойчивости и уменьшению тока статора двигател  при включенииThe phase control of the thyristor sectional switch is carried out as a function of time according to the exponential law, which ensures the formation of voltage on the motor when switched on, at which the super-transition harmonic and aperiodic components of the stator current are partially or completely suppressed, and the transition current harmonic is preserved, which contributes to maintaining dynamic stability and reducing the stator current of the motor when it is turned on

На фиг.Г дана функциональна  блок-схема автоматического включени  резервного питани  синхронного двигател  в системе электроснабжени  с тиристорным секционным выключателем; на фиг. 2 - диаграмма положений, изображающих векторы напр жени  резервного источника Ue, ЭДС двигател  при холостом ходе Е , приведенной к частоте резервного источника, и их результирующего вектора uE относи- тельно фазных обмоток резервного источника, а, Ь, с при включении резервного питани .Fig. D is a functional block diagram of the automatic switching of the backup power of the synchronous motor in the power supply system with a thyristor sectional switch; in fig. 2 is a diagram of positions depicting the voltage vectors of the backup source Ue, the motor EMF at idling E, reduced to the frequency of the backup source, and their resulting vector uE relative to the phase windings of the backup source, a, b, c when the backup power is turned on.

Функциональна  блок-схема (фиг.1) содержит вводы 1 и 2 с вводными вы- ключател ми 3 и 4, основную и резервную секции шин 5 и 6 с подключенными к ним синхронными двигател ми 7 и 8 и трансформаторами 9 и 10 напр жёН1ай Секции шин 5 и 6 соединены между собой, тиристорным секционным вы- клйчателем 11, состо щим из масл ного выключател  12 с параллельно подключенным к нему тиристорньм блоком 13. Управление углом включени  тирис торов блока 13 осуществл етс  от системы 1А импульсно-Аазового управлени  (СИФУ), сигнал управлени  которо формируетс  от блока 15 преобразовани  и блока 16 вычислений. Блок-кон- :такторы 17 и 18 осуществл ют включение в работу блока 16 вычислений и привода масл ного выключател  12 через реле 19 времени, датчик 20 измер ет угол между ЭДС двигател  н напр жением резервного источника Q , датчик 21 измер ет скорость изменени  частоты основного источника, решающий блок 22 выдает сигнал на отключение вводных выключателей 3 или 4. В нормальном режиме работы схемы тиристорный секционный выключатель 11 отключен и секции тин 5 и 6 работают раздельно. The functional block diagram (Fig. 1) contains inputs 1 and 2 with input switches 3 and 4, the main and backup sections of buses 5 and 6 with synchronous motors 7 and 8 connected to them and transformers 9 and 10. busbars 5 and 6 are interconnected by a thyristor sectional collector 11 consisting of an oil switch 12 with a thyristor unit 13 connected in parallel to it 13. The control of the switching angle of the thyristors of the unit 13 is carried out from the system 1A of the pulse-aas control (SIFU) , the control signal which is generated from block 15 form and 16 calculation block. Block-kon-: tactors 17 and 18 switch on the operation of block 16 to calculate and drive an oil switch 12 through time relay 19, sensor 20 measures the angle between the motor EMF voltage of backup source Q, sensor 21 measures the rate of change of frequency the main source, the decision block 22 generates a signal to turn off the input switches 3 or 4. In normal operation of the circuit, the thyristor section switch 11 is turned off and the sections of tin 5 and 6 operate separately.

При повреждении на одном из вводов 1 или 2 в блоке 22 формируетс  сигнал на отключение выключател  поврежденного ввода 3 или 4. Выходной сигнал блока 22 формируетс  входными сигналами, поступающими от датчика 22 фазового угла 0 , представл ющего собой фазочувствительный блок напр жений измерительных трансформаторов и 10, и датчика 21 скорости изменени  частоты основного источника. Управление тиристорным секционным выключателем 11 осуг ествл етс  за счет фазового управлени  углом включени  тиристоров ot блока 13 с последующим шунтированием этого блока масл ным выключателем 12. Импульсы управлени  на включение тиристоров блока 13 с фазовым углом об поступают от СИФУ 14. Сигнал управлени , пропорциональный фазовому углу ot поступает на вход СИФУ от преобразовател  15, который реализует экспоненциальный закон изменени  угла oi в функции времени по формулеIf one of the inputs 1 or 2 is damaged in block 22, a signal is generated to shut off the damaged input 3 or 4 switch. The output signal of block 22 is formed by input signals from sensor 22 of phase angle 0, which is a phase-sensitive unit of measuring transformers and 10 , and the sensor 21 of the rate of change of the frequency of the main source. The thyristor sectional switch 11 is controlled by phase switching on the thyristors ot of unit 13 and then bypassing this unit with an oil switch 12. The control pulses to turn on the thyristors of unit 13 with a phase angle φ come from SIFU 14. The control signal proportional to the phase angle ot is fed to the input of SIFU from converter 15, which realizes the exponential law of variation of the angle oi as a function of time by the formula

ЬB

ot. (Ы,-Ш +Д К-еot. (S, -Sh + D K-e

(1)(one)

Блок 15 преобразовани   вл етс  блоком нелинейности указанной функции и реализуетс  на операционном усилителе с нелинейным элементом в обратной св зи усилител . Входной сигнал, блока 15, пропорциональный значению угла обо 9 формируетс  в блоке 16 вычислений . Последний преобразует измерительные координаты мгновенных значений фазных напр жений резервного источника Ug, U , U,, ЭЛС двигателейThe conversion unit 15 is a non-linearity unit of the indicated function and is implemented on an operational amplifier with a non-linear element in the feedback of the amplifier. The input signal, block 15, proportional to the value of the angle about 9, is formed in block 16 of the calculations. The latter converts the measuring coordinates of the instantaneous values of the phase voltages of the backup source Ug, U, U, ELS engines

АЬ-С,- Едбл Едв.с поступающих от трансформаторов 9 и 10, и измеренный угол рассогласовани  фаз ЭДС двигател  и напр жени  резервного источника Q , поступающий от датчика 20, в координату управлени  «to при размыкании контактов блок-контакторов 17 или 18 и 1алнчии сигнала Пуск. Включение привела секциейкого выключател  12 также происходит по сигналу Пуск блок-контакторов 17 или 18, но с выдержкой времени t дрр, вводимой реле 19 времени. Выдержка времени на включение выключател  12 определ етс  какAB-C, —Edbl Edv.s coming from transformers 9 and 10, and the measured phase angle of the EMF of the motor and voltage of the backup source Q, coming from sensor 20, to the control coordinate “to” when the contacts of the contactors 17 or 18 are open and 1 start signal alarm. Switching on led section of the switch 12 also occurs on the signal Start-up of the contactors 17 or 18, but with a time delay t drr, input time relay 19. The time delay to turn on switch 12 is defined as

Ъ.АбР B.abbr

ЗТ - t ST - t

вклon

где Тwhere t

-8КЛ-8CL

-посто нна  времени, определ ема , параметрами двигател ;- constant time, determined by engine parameters;

-собственное врем  включени  выключател  12,- own switch on time 12,

и вводитс  только при , при этом шины основного источника оказываютс  включенными на номинальное напр жение резервного источника только по истечении времени, равного утроенному; значению посто нной времени Т, т.е. ЗТ (это основное свойство экспоненциальных функций). Следовательно , если по истечении этого времени (ЗТ) масл ный секционный вы- ключатель фактически включен, то он не вли ет на процесс управлени  тиристорными группами, т.е. шунтирует их в течение времени ЗТ. Поэтому сигнал на включение масл ного секционного выключател  с учетом собственного времени задержки включени  t должне быть подан с задержкой времени относительно сигнала отключени  выключател  поврежденного ввода , равной ЗТ - .and is only entered when, while the primary source buses turn on for the nominal voltage of the backup source only after a time tripled; the value of the constant time T, i.e. ST (this is the main property of exponential functions). Therefore, if after this time (ST) the oil sectional switch is actually turned on, it does not affect the control of the thyristor groups, i.e. shunt them over time. Therefore, the signal for switching on the oil sectional switch, taking into account the intrinsic delay time of switching on t, must be given with a delay of time relative to the switch off signal of the damaged input equal to ST -.

Отключение тиристорного блока 13 происходит по сигналу управлени , поступающему на второй вход СИФУ 14 при замьжании контактов масл ного вьжлючател  12 путем сн ти  импульсов управлени  с тиристоров блока 13 На диаграмме (фиг.2) положени  векторов обозначены углами: об - фазовый угол включени  тиристоров; в угол между векторами ЭДС двигателей Еда и напр жени  резервного источника Uc TC - фазовьй угол вектора ЛЁ; 5 - угол между, векторами uE и U,,.The thyristor block 13 is disconnected by the control signal received at the second input of the SIFU 14 when the contacts of the oil switch 12 are closed by removing the control pulses from the thyristors of block 13 at the angle between the EMF vectors of the engines Food and the voltage of the backup source Uc TC is the phase angle of the LE vector; 5 - the angle between the vectors uE and U ,,.

Из диаграммы (фиг.2) видно, что уголос. определ етс  как od 01 -& . Угол S определ етс  из тригонометрических соотношений треугольников OAEAg и AUj-E Д5 через модули изобраFrom the diagram (figure 2) it is clear that the angle. is defined as od 01 - & . The angle S is determined from the trigonometric ratios of the triangles OAEAg and AUj-E D5 through the image modules

жающих . векторов Ё. U. и угол 9strangers. vectors yo. u. and angle 9

ДБ  Db

coscos

S --Iys.Ll-lgA%l 2 1., (-7)S --Iys.Ll-lgA% l 2 1., (-7)

- /UcM + (EAJ z-2|йJ|EдJcose .- / UcM + (EAJ z-2 | jJ | EdJcose.

5five

00

00

5 five

5five

Угол X определ ет мгновенное значение фазного напр жени  результирующего вектора ЛЕ.The angle X determines the instantaneous value of the phase voltage of the resultant vector LU.

При наличии в цепи синхронный двигатель - резервный источник тиристорного регул тора (фиг.1) угол 7. определ ет угол включени  тиристоров при регулировании напр жени  на двигателе от эквивалентного источника йЙ. Зависимость первой гармонической напр жени  на эквивалентной двигателю активно-индуктивной нагрузке от- гармонического источника при изменении фазного угла включени  тиристоров аналитически не вьфажаетс , так как дл  различных диапазонов регулировани  напр жени  она оказьтаетс  различной.If there is a synchronous motor in the circuit - a backup source of a thyristor regulator (Fig. 1), angle 7 determines the angle of thyristor switching on when regulating the voltage on the motor from an equivalent source. The dependence of the first harmonic voltage on the active-inductive load equivalent to a motor from a harmonic source when the phase angle of thyristor switching is changed is not analytically simulated, since for different voltage control ranges it turns out to be different.

Проведены исследовани  работы тиристорного регул тора напр жени  (ТРИ) на активно-индуктивную нагрузку , и асинхронный двигатель и соетар- лены графические зависимости относительного значени  первой гармонической напр жени  на нагрузке от угла управлени  тиристорами ui при различных значени х угла нагрузки Cf. При использовании таких графиков, зна  эквивапентный угол нагрузки синхронного двигател  при включении, можно ойределить углы включени  тиристоров Х дл  любого значени  первой гармонической напр жений на двигателе от источника uE.Studies of the operation of a thyristor voltage regulator (THREE) on active-inductive load and an induction motor were carried out and graphical dependencies of the relative value of the first harmonic voltage on the load on the thyristor control angle ui were combined at different values of the load angle Cf. When using such graphs, the equivalent equivalence load angle of the synchronous motor when switched on, it is possible to determine the switching angles of thyristors X for any value of the first harmonic voltage on the motor from the source uE.

Модуль гармонической составл ющей тока самозапуска двигател  при подключении к резервному источнику определ етс  по формулеThe harmonic component of the motor self-starting current when connected to a backup source is determined by the formula

Т- - - 2ус.,а cos0 ,..T- - - 2us., And cos0, ..

х;; + х , vj-   x ;; + x, vj-

где Uj. - напр жение резервного ис- точника}where uj. - reserve source voltage}

сверхпереходна  ЭДС двигател , приведенна  к частоте резервного источникаover-transient motor emf reduced to the frequency of the backup source

да.Yes.

5050

Е МАЫ.E MAI.

Аб.п Up IAb.p Up I

где «оwhere "o

5five

частота резервного источника СО - частота основного источника1the frequency of the backup source CO - the frequency of the main source1

а Лa l

У - угол между векторами ЕдY - the angle between the vectors

и Uf при включенииi Х - индуктивное сопротивление сети.and Uf when turned on, X is the inductive impedance of the network.

Допустимый ток несинхронного включени  при самозапуске двигател  в относительных единицахAllowable asynchronous current when the engine is self-starting in relative units

С учетом этого по регулировочной характеристике ТРИ выбираем такой уголWith this in mind, according to the adjustment characteristic of the THREE, we choose such an angle

включени  тиристоров Хturn on thyristors X

о  about

которыйwhich the

i-Aoni-aon

1,7 1 d1.7 1 d

(4)(four)

: Так как целью изобретени   вл ет- .с  уменьшение токов несинхронного Включени  двигател  с сохранением Динамической устойчивости, из вьгра- Лени  (2) дл  модул  гармонической составл ющей тока самоэапуска двига- Згел  необходимо приблизительно опреДелить значение этого тока при дан- Иых услови х включени  двигател , т.е. при данных Е и 0 . ; При быстродействующем автоматическом включении резервного питани  синхронного двигател  величина /Еда может быть близка к величине /Uj-/ , ;а динамическа  устойчивость двигател  определ етс  предельным углом SBKA который может достигать значений i90-HO . При таких неблагопри тных услови х включени  двигател  токи по вьфажению (1J могут превышать предельные значени  тока по услови- ; м самозапуска двигателей, т.е.: Since the purpose of the invention is to reduce the currents of asynchronous switching on the motor while maintaining dynamic stability, it is necessary (approximately) for the harmonic component of the self-starting current of the motor to determine the value of this current under given switching conditions engine, i.e. with given E and 0. ; With fast automatic switching on the synchronous motor backup power, the quantity / Food can be close to the value (Uj- /,; and the dynamic stability of the engine is determined by the SBKA limit angle which can reach i90-HO values. Under such unfavorable conditions for switching on the motor, the discharge currents (1J may exceed the limit values of the current according to the conditions of self-starting motors, i.e.

1.7 птг-, а бросок тока несинхрон: .. А1.7 ptg, and the inrush current is not synchronous: ... And

:ного Включени  может значительно превышать эту величину за счет апериодической составл ющей тока статора двигател  при включении. Поэтому закон формировани  напр жени  на двигателе должен исключить апериодическое значение вектора потокосцеп- лени  статора двигател  при включении его на резервный источник, т.е вектор свободного потокосцеплени  статора w „ при включенрш двигател : The switch-on voltage can significantly exceed this value due to the aperiodic component of the stator current of the engine when it is turned on. Therefore, the law of voltage formation on the engine must exclude the aperiodic value of the stator flux vector of the stator of the engine when it is switched on to the backup source, i.e. the stator free flux linking vector w „when the engine is turned on

I СочI Ju

должен быть равен нулю. Вектор ((.ь определ етс , какmust be zero. The vector ((.) Is defined as

tfcB Vna. -«Vtfcb vna. - “V

ст st

(5)(five)

где((3where ((3

НачNach

VV

вектор начального потокосцеплени  статора двигател , который в относктель- ных единицах равен вектоРУ 4в .the initial stator flux coupling vector of the motor, which in relative units is equal to the 4V vector.

вектор установившегос  потокосцеплени  статора, который в относительных единицах равен Ue.the vector of the stator flux linkage, which is in relative units equal to Ue.

Из формулы (4) следует, что нулевое значение вектора при включе- нии двигател  имеем при uE«E j-Uc - 0,From formula (4) it follows that the zero value of the vector when the engine is turned on for uE «E j-Uc - 0,

тt

при данных параметрах двигател  при включении дает нулевое з° 1ачение первой гармонической напр жени  Е на двигателе.with the given parameters of the engine, when it is turned on, it gives a zero value of the first harmonic voltage E on the engine.

Решение математической модели синхронной машины при экспоненциальном изменении результирующего вектораThe solution of the mathematical model of a synchronous machine with an exponential change in the resulting vector

напр жени  й позвол ет определить темп изменени  приложенного напр жени  и и начальный уголе включени  тиристоров. Темп изменени  прнпоженного напр жени  и или посто нна  времени изменени  угла включени  -тиристоров Т выбираетс  из услови  сохранени  динамической устойчивости двигател  при включении и определ етс  параметрами двигател . При этом степень подавлени  вектора апериодической составл ющей тока стзтора и. вектора сверхпереходнойthe voltage allows to determine the rate of change of the applied voltage and the starting angle of the thyristors. The rate of change of the applied voltage and the constant time of change of the switching angle of the thyristors T is chosen from the condition of maintaining the dynamic stability of the engine when switched on and determined by the parameters of the engine. At the same time, the degree of suppression of the aperiodic component vector of the stztor current and. super-transition vector

гармонической составл ющей зависит от соотношени  посто нных времени двигател  Т , Т, tj и посто нной времени изменени  угла включени  тиристоров т; При Т (- - 7Q)Tj иthe harmonic component depends on the ratio of the motor time constant T, T, tj and the time constant of the thyristor switching angle t; With T (- - 7Q) Tj and

ПОЧТИ полностью подавл ет- с  свёрхпереходна  гармоническа  составл кхца  тока статора при включении , а относительное значение моду- л  вектора апериодической составл ющей тока статора определ етс  вьфаже- ниемALMOST completely suppresses the harmonic component of the stator current current when the junction is switched on, and the relative value of the modulus of the vector of the aperiodic component of the stator current is determined by the expression

4040

|iJ Т - (1 - Тр) | iJ T - (1 - Tr)

гдеWhere

р - коэффициент затухани  апериодической составл ющей тока стат;ораp is the attenuation coefficient of the aperiodic component of the stat current;

. . Р Т:Ш где Т - посто нна  времени статорной цепи двигател , с,. . R T: W where T is the constant time of the stator motor circuit, s,

ОABOUT

синхронна  скорость,synchronous speed

1one

I I

Таким образом, напр жет{ие ЛЕ, приложенное к двигателю при включении, должно измен тьс  от нул  до номинального значени  по законуThus, the voltage of the {{LES}} applied to the engine when it is turned on must vary from zero to its nominal value.

-i uE ЛЕн.(1 - е ), (6)-i uE LE (1 - e), (6)

где лЕц - номинальное значение напр жени  ЛЕ.where LETS is the nominal value of the voltage LU.

При таком экспоненциальном изменении напр жени  на двигателе кратность модул  гармонической составл ющей тока при включении примерно составл ет при Tj T X uTj по сравнению сWith such an exponential change in the voltage on the motor, the multiplicity of the modulus of the harmonic component of the current when turned on is approximately at Tj T x u Tj compared to

Обычным включением двигател  на резер вное питание. Кроме того, бросок тока несинхронного включени  двигател  уменьшаетс  за счет подавлени  вектора апериодической составл ющей тока статора. Normally turning on the engine for backup power. In addition, the inrush current of the asynchronous motor is reduced by suppressing the vector of the aperiodic stator current component.

Поскольку в практических расчетах динамической устойчивости синхронного двигател  по первому колебанию предельный угол вычисл етс  по динамической характеристике электромаг- ниткой мощности (момента), определ емой переходными параметрами двигател  XSince in practical calculations of the dynamic stability of a synchronous motor in the first oscillation, the limiting angle is calculated from the dynamic characteristic of the electromagnetic power (moment) determined by the transient parameters of the motor X

ё yo

(5) то эффект от пред(5) the effect of pre

лагаемого способа автоматического включени  резервного питани  с подав лением сверхпереходного значени  вектора свободного потокосцеплени  статора при сохранении динамической устойчивости двигател  тем больше, чем значени  посто нньгх Т , Тл , Тд меньше значени  Tjof the automatically activated backup power supply with suppression of the super-transition value of the stator free-flux-coupling vector while maintaining the dynamic stability of the motor, the higher the values of constant T, T, Td less than Tj

Предлагаемый экспоненциальный закон изменени  напр жени  &Е, прило-j женного к двигателю при включении его на резервный источник U, , соответствует изменению угла вкл очени  тиристоров % от TCj, до Х и угла включени  тиристоров «Л от oLg до .The proposed exponential law for changing the voltage & E applied to the engine when it is switched on to the backup source U, corresponds to the change in the on / off angle of thyristors% from TCj to X and the turn on angle of thyristors "L from oLg to.

Как следует из регулировочных характеристик ТРИ, при углах нагруз- ки посто нных и близких к 90 в диапазоне изменени  напр жени  на нагрузку .от 0,1 до 1, зависимость напр жени  на нагрузке от угла включени  тиристоров оказьгеаетс  почти линейной. Следовательно, можно считать , что изменение угла включени ot должно происходить в соответствии с зависимостью (1):As follows from the adjustment characteristics of TREE, when the load angles are constant and close to 90 in the range of voltage variation on the load. From 0.1 to 1, the voltage dependence on the load on the thyristor switching angle is almost linear. Therefore, we can assume that the change in the angle of inclusion ot should occur in accordance with dependence (1):

.t.t

oi. (оСо-Д-Х) H-iTCe ,oi. (оСо-Д-Х) H-iTCe,

где cio - & ,where cio is &

-Хи, а значени  тс и Хц определ ютс  по регулировочным характеристикам ТРИ. -Hi, and the values of Tc and Hz are determined by the adjustment characteristics of the SUT.

Последовательность вычислений, необходт1мых дл  определени  угла ei-o производитс  в блоке 16 вычисленийThe sequence of calculations required to determine the angle ei-o is performed in block 16 of calculations

(фиг.1). Вначале нзмереиные координаты мгновенных значений фазных напр жений резервного источника Ug, Uj, и ЭДС двигател  Е „, .},, Е.с перевод тс  в значени  модулей и /Едб/ через формулы преобразовани  координат следующим образом:(figure 1). Initially, the measurement coordinates of the instantaneous values of the phase voltages of the backup source Ug, Uj, and the EMF of the engine E, ...}, E.s are converted to the values of the modules and / Edb / using the coordinate transformation formulas as follows:

UiUi

47)47)

lielie

откудаfrom where

fUcf 1 U .fUcf 1 U.

(8)(eight)

Аналогично определ етс Similarly determined

/Еде HEL, + Е,р ./ Food HEL, + E, p.

(9)(9)

Ав I АВЫ.Ab I AVY.

Приведение модул  к частоте резервного источника осуществл етс  следующим образом:The reduction of the module to the frequency of the backup source is as follows:

|Ед..1 /Ё,,/-|Ч| UD.1 / E, / - | H

(10)(ten)

Сигналы, пропорциональные частотам Wo и 4 поступают от измеритеей частоты, представл ющих преобразователи частоты переменного тока в посто нньй, расположенные, в блоке 16 вычислений.Signals that are proportional to the frequencies Wo and 4 come from frequency measures, representing ac-to-constant frequency converters, located in block 16 of the calculations.

Дальше с помощью измерительной координаты вычисл етс  угол S из формулы (2)Next, using the measuring coordinate, calculate the angle S from formula (2)

S S

arccosarccos

IyiL I liiLL 2||,.-. . /и -b(E,,J -2|Uc/(.Jcos9 IyiL I liiLL 2 ||, .-. . / and -b (E ,, J -2 | Uc / (. Jcos9

Затем вычисл етс  значение угла et.,The angle is then calculated et.,

, ,

где Хв вводитс  в блок вычислений как посто нна  величина.where XB is entered in the calculation block as a constant value.

Таким образом, изменение угла oi по формуле (1) обеспечивает включение синхронного двигател  с подавлением вектора свободного потокосцеплени  статора и сверхпереходного тока двигател , что значительно уменьшает токи несинхронного включени  по сравнению с обычным включением при сохранении динамической устойчивости дви- гател .Thus, a change in the angle oi according to formula (1) ensures the inclusion of a synchronous motor with suppression of the stator free-flux vector and the super-overcurrent of the motor, which significantly reduces the asynchronous switching currents compared to the usual switching while maintaining the dynamic stability of the motor.

..

адеhell

н9n9

нЮny

hh

адеhell

ЛЕLU

/ЛЕ / LE

aiai

9и,г.29i, d.2

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ автоматического включения резервного питания потребителей, содержащих синхронные двигатели в сети, Состоящей из основного и резервного источников питания, секционного выключателя, параллельно которому подключен тиристорный выключатель, в Котором отключают поврежденный основной источник, измеряют угол Θ между напряжениями основного и резервного источников и при превышении им заданной уставки включают тиристорный выключатель, включением которого управляют путем регулирования фазового угла включения тиристоров, затем включают секционный выключатель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности автоматического включения резервного питания синхронного двигателя при сохранении * его динамической устойчивости за счет ;Уменьшения тока самозапуска, измеряют напряжение на основном источнике, равное напряжению на синхронном Двигателе ЕД6, и напряжение на резервном источнике Uc, определяют результирующий вектор напряжения между Двигателем и резервным источником ДЕ, приведенный к частоте источника, . И угол 5 между векторами & Е и Uc s· /ис/ — /Ёлв/ cos θ о « arccos -=.==6=-4=.=-.4=^.======.=.=.=.==,: ψύΛ2 + /έΑβρ-2ΐύ<ΗέΑβ icos0· производят включение тиристоров тиристорного вьтключателя при значении угла включения ос = Хс— δ , где Хо с фазный угол результирующего вектора ДЕ, определяемый по регулировочной характеристике тиристорного регулятора напряжения для нулевого значения первой гармонической составляю10 щей напряжения дЕ, после чего угол включения тиристоров & изменяют в соответствии с зависимостью d = (оС0- йХ) + ДХе Т .A way to automatically turn on the backup power supply of consumers containing synchronous motors in the network, consisting of a main and backup power supply, a section switch, in parallel with which a thyristor switch is connected, in which the damaged main power supply is disconnected, measure the angle Θ between the voltages of the main and backup sources and when it is exceeded preset settings include a thyristor switch, the inclusion of which is controlled by adjusting the phase angle of the thyristors, then turning on t sectional switch, characterized in that, in order to increase the reliability of automatic switching backup synchronous motor while maintaining a * its dynamic stability by; decreasing current self measured voltage on the primary source equal to the voltage across the synchronous motor E D6, and the voltage on the backup source U c , determine the resulting voltage vector between the Engine and the backup source DE, reduced to the frequency of the source,. And the angle 5 between the vectors & E and U c s · / and c / - / Елв / cos θ о «arccos - =. == 6 = -4 =. = -. 4 = ^. ======. =. =. =. == ,: ψύΛ 2 + / έ Αβ ρ-2ΐύ <Ηέ Αβ icos0 · turn on the thyristors of the thyristor switch with the value of the switching angle os = X s - δ, where X о с is the phase angle of the resulting vector DE, determined by the adjustment characteristic of the thyristor voltage regulator for the zero value of the first harmonic component of the voltage dE, after which the turn-on angle of the thyristors & is changed in accordance with the dependence d = (оС 0 - ХХ) + ДХе Т. где дХ=Х0н - постоянный коэффициент, равный разности 0 предельных фазовых углов вектора дЕ, обеспечивающих нулевое и номинальное значения его первой гармоничес‘5 кой составляющей на двигателе;where dX = X 0 —X n is a constant coefficient equal to the difference 0 of the limiting phase angles of the vector dE, providing zero and nominal values of its first harmonic component on the engine; Т - постоянная времени из„ менения угла <4 , определяемая параметрами л двигателя, а включение секционного выключателя производят с выдержкой времени, равной ЗТ - tBHft , где tBKft - собственное время включения секционногоT is the time constant from changing the angle <4, determined by the parameters l of the engine, and the sectional switch is turned on with a time delay equal to 3T - t BHft , where t BKft is the intrinsic time of switching on the sectional 5 выключателя.5 switches. г гg r Фиг.1Figure 1
SU864148954A 1986-11-18 1986-11-18 Method of automatic connection of stanby power for users including synchronous motors SU1422303A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864148954A SU1422303A1 (en) 1986-11-18 1986-11-18 Method of automatic connection of stanby power for users including synchronous motors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864148954A SU1422303A1 (en) 1986-11-18 1986-11-18 Method of automatic connection of stanby power for users including synchronous motors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1422303A1 true SU1422303A1 (en) 1988-09-07

Family

ID=21268206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864148954A SU1422303A1 (en) 1986-11-18 1986-11-18 Method of automatic connection of stanby power for users including synchronous motors

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1422303A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208087U1 (en) * 2021-06-28 2021-12-01 Акционерное общество «Научно-технический центр «РИФ» DEVICE FOR AUTOMATIC STANDBY STANDBY

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 708463, кл. Н 02 J 9/06, 1980, Старостин В.И. Схема быстродействующего автоматического включени резервного питани . - Изв. вузов СССР Энергетика, № 2, 1974,с. 17-22. Авторские свидетельство СССР № 705602, кл. Н 02 J 9/06, Н 02 Р 1/46, 1979. Чиликин М.Г,, Козлитин Л.С. Исследование асинхронного электропривода с тиристорным регул тором напр жени . Труды МЭИ, вып. 66 Электромеханика, ч. I, 1966. Горев А.А. Переходные процессы синхронной машины. Д.: Наука, 1985. Авторское свидетельство СССР № 847432, кл. Н 02 J 3/00, 1981. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208087U1 (en) * 2021-06-28 2021-12-01 Акционерное общество «Научно-технический центр «РИФ» DEVICE FOR AUTOMATIC STANDBY STANDBY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Malesani et al. Active filter for reactive power and harmonics compensation
US20020079859A1 (en) Efficiency maximizing motor controller and method
US4904919A (en) Dual mode control of a PWM motor drive for current limiting
US4355274A (en) Load responsive control system for constant speed induction motor
US4521840A (en) D-C Bus current monitoring system
US4219768A (en) Method for regulating the voltage of an electric generator and a system for the application of said method
CA2892333C (en) Method for converting alternating current into direct current and related device
JPH1169631A (en) Power generation system and control method for power generation system
SU1422303A1 (en) Method of automatic connection of stanby power for users including synchronous motors
CA2207449A1 (en) Mains rectifier circuit
US5014177A (en) DC-link ripple reduction circuit
JP2934675B2 (en) Inverter type generator
JP3570913B2 (en) Control device for semiconductor switch
KR100318215B1 (en) Single Phase Inverter
JPH06332554A (en) Controlling method for photovoltaic system
JP2003158880A (en) Inverter device
WO2001003490A3 (en) Apparatus for increasing the voltage utilization of three-phase pwm rectifier systems with connection between output center point and artificial mains star point
RU2726949C1 (en) Asynchronous generator voltage automatic regulation and stabilization device
Kuppapillai et al. Single phase to three phase conversion with suppressed input current distortions for induction motor drive
SU1037404A1 (en) Method of controlling output phase voltages of three-phase frequency converter
RU2096907C1 (en) Induction generator control process
RU2017316C1 (en) Asynchronous electric drive
RU2151458C1 (en) Device for protecting three-phase motor against abnormal conditions
SU764082A1 (en) Method for frequency controlling rotary speed of ac electric motor
SU393794A1 (en) STATIC SOURCE OF REACTIVE POWER