SU1677778A1

SU1677778A1 - System of uninterrupted electric power supply

Info

Publication number: SU1677778A1
Application number: SU894655969A
Authority: SU
Inventors: Александр Соломонович Виксман; Борис Тимофеевич Кононов; Григорий Хаилович Левин; Михаил Петрович Лысенко; Александр Данилович Супрун
Original assignee: Краснодарское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск
Priority date: 1989-02-27
Filing date: 1989-02-27
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение относитс к электроэнергетике , а именно к системам бесперебойного электроснабжени токоприемников ответственных потребителей переменного тока специальных объектов. Цель - повышение надежности электроснабжени и качества напр жени на шинах гарантированного электропитани путем увеличени времени работы буферной установки в генераторном режиме от маховика. Асинхронизированна синхронна машина (АСМ) 6, статорна обмотка с меньшим числом витков которой через переключающее устройство 59 подключена к шинам 4 гарантированного питани , вращает маховик 8 и при отклонении напр жени сети благодар системе 10 автоматического регулировани и управлени выполн ет функции компенсатора. Регул тор 19 скольжени определ ет фактическую величину и знак скольжени , сравнивает его с заданной величиной и через преобразую- ще-командный блок 14 формирует сигнал, регулирующий ток обмотки возбуждени ротора АСМ 6. При несоответствии сигналов со стороны электросети 1 с сигналом задат- чиков частоты 21 и напр жени 36 по сигналу управлени отключаетс статический выключатель 3 и отдел ет от электросети 1 шины 4 гарантированного электропитани с присоединением к ним токоприемниками 5 ответственных потребителей, и последние получают питание от АСМ 6, работающей в режиме генератора за счет запасенной кинетической энергии инерционного маховика 8. Запускаетс первичный двигатель 70. 1 ил. 9 ЁThe invention relates to power engineering, in particular to uninterruptible power supply systems of current collectors of responsible consumers of alternating current for special objects. The goal is to increase the reliability of power supply and the quality of voltage on the tires of guaranteed power supply by increasing the operating time of the buffer unit in the generator mode from the flywheel. An asynchronized synchronous machine (ACM) 6, the stator winding with a smaller number of turns of which is connected to the buses 4 of the guaranteed power supply through the switching device 59, rotates the flywheel 8 and, when the network voltage deviates due to the system 10, the automatic regulation and control functions as a compensator. Slip controller 19 determines the actual magnitude and sign of the slip, compares it with a predetermined value and, via converter-command unit 14, generates a signal that regulates the excitation winding current of the rotor of the ACM 6. When the signals from the power grid 1 do not match, the signal of frequency guides 21 and voltage 36, the control switch disconnects the static switch 3 and separates the guaranteed power supply from the power network 1 of the bus 4 with the current consumers 5 connected to them, and the latter receive are powered by an AFM 6 operating in a generator mode due to the stored kinetic energy of the inertial flywheel 8. Primary engine 70 is started. 1 sludge. 9 y

Description

Изобретение относитс к электроэнергетике , а именно к системам бесперебойного электроснабжени токоприемников ответственных потребителей переменного тока специальных объектов.The invention relates to power engineering, in particular to uninterruptible power supply systems of current collectors of responsible consumers of alternating current for special objects.

Целью изобретени вл етс повышение надежности электроснабжени и качества напр жени на шинах гарантированного электропитани путем увеличени времени работы буферной установки в генераторном режиме от маховика.The aim of the invention is to increase the reliability of the power supply and the quality of the voltage on the tires of the guaranteed power supply by increasing the operating time of the buffer unit in the generator mode from the flywheel.

На чертеже приведена система бесперебойного электроснабжени .The drawing shows an uninterrupted power supply system.

Система бесперебойного электроснабжени токоприемников ответственных потребителей от сети переменного тока состоит из основного источника 1 питани , коммутационного аппарата 2, статического выключател 3, шин 4 источника гарантированного электропитани с подключенными к ним токоприемниками 5ответственных,, потребителей и буферной установки в виде асинхронизиро- ванной синхронной машины (АСМ) 6, содерСThe uninterruptible power supply system of current collectors of responsible consumers from an AC network consists of a main power source 1, a switching device 2, a static switch 3, bus 4 sources of a guaranteed power supply with connected current collectors 5 of responsible consumers, and a buffer unit in the form of an asynchronized synchronous machine ( ACM) 6, content

XI XI XI Х| 00XI XI XI X | 00

жащей две симметричные самосто тельные статорные обмотки с разным числом витков независимой системы возбуждени 7 и инерционным маховиком 8 на валу, св занной посредством разобщительной муфты 9 с первичным двигателем системы 10 автоматического регулировани и управлени .Two symmetric independent stator windings with a different number of turns of an independent excitation system 7 and an inertial flywheel 8 on a shaft connected by means of a disconnecting coupling 9 with a prime mover of the automatic regulation and control system 10.

Независима система возбуждени 7 содержит расположенный на валу ротора АСМ 6 вспомогательный генератор 11, питающий силовую часть тиристорного преобразовател частоты 12, подключенного к обмотке возбуждени 13 АСМ 6.The independent excitation system 7 contains an auxiliary generator 11 on the rotor shaft of the AFM 6, which supplies the power part of the thyristor frequency converter 12 connected to the excitation winding 13 of the AFM 6.

Система 10 автоматического регулировани и управлени содержит преобразую- ще-командный блок 14, имеющий четыре входных канала регулировани соответственно по величине скольжени 15. реактивной мощности 16, напр жени 17, частоте тока 18 и выходной канал управлени преобразователем частоты 12, выполненный по принципу регул тора преобразовател частоты , позвол ющий выполнить функции уп- равлени и регулировани АСМ 6 в соответствии с заданными величинами; регул тор 19 скольжени , первый вход 20 которого подключен к задатчику 21 частоты, второй вход 22 подключен к датчику угловой скорости вращени вала ротора, третий вход 23 присоединен к задатчику 24 скольжени , а выход через переключающий элемент 25, выполненный на базе логического элемента И, подключен к каналу регулировани по величине скольжени 15 преобра- зующе-командного блока 14, выполненного согласно блок-схеме регул тора скорости вращени вала электродвигател , сравнивающей заданную и фактическую угловую частоту скольжени . Регул тор 26 реактивной мощности, на первый вход 27 которого подключен датчик 28 напр жени , на второй 29 - датчик 30 тока, на третий 31 - задатчик 32 реактивной мощности, а выход через переключающий элемент 33, выполненный на базе логического элемента И, подключен к каналу регулировани по величине реактивной мощности 16 преобразую- ще-командного блока 14, сравнивающего заданную и фактическую величину реактивной мощности. Регул тор 34 напр жени , к первому входу 35 которого присоединен задатчик 36 величины напр жени , к второму 37 - датчик 28 напр жени , а выход через переключающий элемент 38, выполненный на базе логического элемента И, подключен к каналу регулировани по величине напр жени 17 преобразующе-командного блока 14, производ щему сравнение заданной и фактической величины напр жени ; регул тор 39 частоты, к первому входу 40 которогоThe automatic control and control system 10 comprises a transducer-command unit 14 having four input control channels, respectively, according to the slip value 15. reactive power 16, voltage 17, current frequency 18, and output channel control of the frequency converter 12, made according to the principle of the regulator a frequency converter allowing to perform control and regulation functions of the AFM 6 in accordance with predetermined values; the slip controller 19, the first input 20 of which is connected to the frequency adjuster 21, the second input 22 is connected to the rotor shaft angular velocity sensor, the third input 23 is connected to the slip setting 24, and the output through the switching element 25, made on the basis of the logic element And, connected to the control channel in terms of the slip value 15 of the transforming-command unit 14, made according to the block diagram of the rotational speed controller of the motor shaft, comparing the set and actual angular slip frequency. The reactive power regulator 26, on the first input 27 of which voltage sensor 28 is connected, on the second 29 - current sensor 30, on the third 31 - reactive power setter 32, and the output through switching element 33, made on the basis of the logical element And, is connected to control channel by the magnitude of the reactive power 16 of the transducer-command unit 14, comparing the set and the actual value of the reactive power. The voltage regulator 34, to the first input 35 of which the voltage value adjuster 36 is connected, to the second 37 - voltage sensor 28, and the output through the switching element 38, made on the basis of the logic element And, is connected to the voltage control channel 17 a transform-command unit 14, which compares a given and an actual voltage value; frequency controller 39, to the first input 40 of which

присоединен задатчик 21 частоты, к второму входу 41 -датчик 42 частоты тока, к третьему входу 43 подключен датчик 44 угловой скорости вращени вала ротора, а выход через переключающий элемент 45, выполненный на базе логического элемента И, присоединен к каналу регулировани по величине частоты тока 18 преобразующе-командного блока 14, построенному поFrequency adjuster 21 is connected to the second input 41 of the current frequency sensor 42, angular velocity sensor 44 of the rotor shaft is connected to the third input 43, and the output through the switching element 45, made on the basis of the AND logic element, is connected to the control channel according to the current frequency value 18 conversion-command unit 14, built on

0 блок-схеме регул тора угловой скорости вращени вала ротора электрической машины; блок 46 контрол параметров сети с подключенными к первому входу 47 датчиком 42 частоты тока, к второму входу 480 is a block diagram of the regulator of the angular velocity of rotation of the rotor shaft of the electric machine; unit 46 for monitoring network parameters with current frequency sensor 42 connected to first input 47, to second input 48

5 датчиком 28 напр жени , к третьему входу 49 задатчиком 36 напр жени , к четвертому входу 50 - задатчиком 21 частоты, к п тому входу 51 - датчиком 52 напр жени , к шестому входу 53 - датчиком 54 частоты, а к5 by a voltage sensor 28, to a third input 49 by a voltage adjuster 36, to a fourth input 50 by a frequency adjuster 21, to the fifth input 51 by a voltage sensor 52, to a sixth input 53 by a frequency sensor 54, and

0 первому выходу 55 присоединены управл ющие входы переключающих элементов 38, 45,к второму выходу 56 - управл ющие входы переключающих элементов 25, 33, к третьему выходу 57 - управл ющий вход0 to the first output 55, the control inputs of the switching elements 38, 45 are connected, to the second output 56 - the control inputs of the switching elements 25, 33, to the third output 57 - a control input

5 статического выключател 3 и вход реле пуска 58 первичного двигател , построенный по блок-схемам устройств автоматического повторного включени линии с двусторонним питанием и ожиданием синхронизма,5 static switches 3 and a primary motor start relay input 58, built according to the block diagrams of devices for automatic reclosing of the line with two-way power and waiting for synchronism,

0 точной автоматической синхронизации, обеспечивающей выполнение логических операций сравнени заданных параметров сети с фактическими, контроль за совпадением фаз напр жени при синхронизации0 accurate automatic synchronization, which ensures the implementation of logical operations comparing the specified network parameters with the actual, control over the coincidence of the voltage phases during synchronization

5 АСМ 6 с электросетью 1 и реализации выполнени команды на включение-отключение статического выключател 3 и переключающих элементов 25, 33, 38, 45 и реле пуска 58, а также контроль за совпаде0 нием фаз напр жени при синхронизации АСМ 6 с электросетью 1; переключающее устройство 59 обмоток статора, выполненного в функции логического элемента НЕ и повторител , первый силовой вход 60 кото5 рого подключен к статорной обмотке с меньшим числом витков, второй силовой вход 61 подключен к статорной обмотке с большим числом витков, силовой выход подключен к шинам гарантированного электропитани 5 AFM 6 with power grid 1 and the implementation of the command to turn on and off the static switch 3 and the switching elements 25, 33, 38, 45 and the start relay 58, as well as control over the coincidence of the voltage phases during synchronization of the AFM 6 with the power grid 1; switching device 59 of stator windings made as a NOT logical element and a repeater, the first power input 60 of which is connected to the stator winding with a smaller number of turns, the second power input 61 is connected to the stator winding with a large number of turns, the power output is connected to the guaranteed power buses

0 4, а куправл ющему входу подключен выход схемы ИЛИ 62, к одному из входов которой подключен выход порогового элемента 63, присоединенного к шинам гарантированного электропитани 4, к другому входу через0 4, and the control input is connected to the output of the circuit OR 62, to one of the inputs of which is connected the output of the threshold element 63 connected to the buses of the guaranteed power supply 4, to the other input via

5 дешифратор 64 подключен выход счетчика 65 сбрасывающий, счетные входы которого подключены соответственно к инверсному и через схему И 66 к пр мому выходу триггера 67 и генератору импульсов 68, вход триггера подключен к формирователю импульсов 69.5, the decoder 64 is connected to the output of the counter 65, resetting, the counting inputs of which are connected respectively to the inverse and through the circuit 66 to the direct output of the trigger 67 and the pulse generator 68, the input of the trigger is connected to the pulse driver 69.

подключенному к выходу датчика 44 угловой скорости вращени вала ротора А СМ 6.connected to the output of the sensor 44 of the angular velocity of rotation of the rotor shaft A CM 6.

Система бесперебойного электроснабжени работает следующим образом. В нормальном режиме электроснабжение токоприемников 5 ответственных потребителей осуществл етс от электросети 1 через коммутационный аппарат 2, статический выключатель 3. шины гарантированного электропитани 4. Статорна обмотка с меньшим числом витков АСМ 6 через переключающее устройство 59 подключена к шинам 4 гарантированного электропитани , вращает маховик 8 и при отклонении напр жени сети благодар системе 10 автоматического регулировани и управлени выполн ет функции компенсатора . Разобщительна муфта 9 разобщена и первичный двигатель 70 находитс в готовности к пуску. В этом режиме управление АСМ 6 осуществл етс по заданной величине скольжени вала ротора и реактивной мощности статора.The uninterruptible power supply system operates as follows. In normal mode, the power supply of the current collectors 5 of the responsible consumers is from the electrical network 1 through the switching device 2, the static switch 3. bus guaranteed power 4. The stator winding with a smaller number of turns of the AFM 6 through the switching device 59 is connected to the tire 4 guaranteed power, rotates the flywheel 8 and when the mains voltage deviates due to the automatic control and control system 10, it acts as a compensator. The disconnecting clutch 9 is disconnected and the prime mover 70 is ready to start. In this mode, the AFM 6 is controlled by a predetermined amount of slip of the rotor shaft and the reactive power of the stator.

Поддержание заданного скольжени вала ротора обеспечиваетс регул тором 19 скольжени , на первый вход 20 которого поступает сигнал с задатчика 21 частоты, на третий вход 23 - с задатчика скольжени 24, а на второй вход 22 - с датчика 44 угловой скорости вращени ротора. Регул тор 19 скольжени определ ет фактическую величину и знак скольжени , сравнивает его с заданной величиной, если величина и знак фактического скольжени отличаютс от заданного , то выполн ет корректировку и формирует на выходе сигнал регулировани , который через открытый переключающий элемент 25 поступает в канал регулировани по величине скольжени 15 преобразующе-командного блока 14.Maintaining the specified slip of the rotor shaft is provided by the slip regulator 19, the first input 20 of which receives a signal from frequency setting 21, the third input 23 from the sliding setting 24, and the second input 22 from the rotor angular velocity sensor 44. The slip controller 19 determines the actual value and sign of the slip, compares it with a predetermined value, if the value and sign of the actual slip differ from the set value, it performs the correction and generates an adjustment signal at the output, which through the open switching element 25 enters the control channel along the magnitude of the slide 15 transform-command unit 14.

Регулирование величины реактивной мощности статора АСМ 6. выдаваемый в электросеть 1, осуществл етс регул торомThe regulation of the magnitude of the reactive power of the stator AFM 6. issued to the electrical network 1 is carried out by the regulator

26реактивной мощности. На первый вход26 reactive power. At the first entrance

27регул тора 26 реактивной мощности с датчика 28 напр жени поступает сигнал, соответствующий фактической величине напр жени на шинах 4, на второй вход 29 с датчика 30 тока поступает сигнал, соответствующий фактической величине тока статора АСМ 6, на третий 31 вход с задатчика 32 реактивной мощности поступает сигнал, соответствующий заданной величине реактивной мощности. Регул тор 26 реактивной мощности определ ет фактическую величину реактивной мощности статора АСМ 6, сравнивает ее с заданной величиной реактивной мощности, если величине: фактической реактивной мощности отличаетс от заданной, то выполн ет корректировку и27 the regulator 26 of reactive power from the voltage sensor 28 receives a signal corresponding to the actual voltage value on the tires 4, the second input 29 from the current sensor 30 receives a signal corresponding to the actual stator current ACM 6, to the third 31 input from the generator 32 reactive power A signal is received that corresponds to a given amount of reactive power. The reactive power regulator 26 determines the actual value of the stator reactive power of the AFM 6, compares it with a predetermined value of reactive power, if the value: the actual reactive power differs from the set one, it performs an adjustment and

формирует на выходе сигнал регулировани , который через открытый переключающий элемент 33 поступает в канал регулировани по величине реактивнойgenerates at the output the control signal, which through the open switching element 33 enters the control channel according to the magnitude of the reactive

мощности 16 преобразующе-командного блока 14.power 16 conversion-command unit 14.

Преобразующе-командный блок 14 преобразует поступающие в каналы регулировани по величине скольжени 15 иThe transform-command unit 14 converts incoming control channels by the amount of slip 15 and

0 величине реактивной мощности 16 соответственно с регул топа 19 скольжени и регул тора 26 реактивной мощности в сигналы частоты скольжени вала ротора, формирует на выходе такой сигнал управлени пре5 образователем частоты 12, который определ ет частоту, амплитуду, фазу напр жени на его выходе, а следовательно, и токов обмотки возбуждени 13 ротора АСМ 6. Это позвол ет создать обмоткой возбуж0 дени 13 ротора вращающеес относительно его в нужном направлении круговое поле с требуемой по режиму работы амплитудой, частотой и фазой, обеспечивающих заданное скольжение вала ротора и величину ре5 активной мощности статора АСМ 6. выдаваемую в электросеть 1.0, the value of reactive power 16, respectively, from the slip regulator 19 and the regulator 26 of reactive power, to the signals of the slip frequency of the rotor shaft, generates at the output such a control signal by frequency converter 12, which determines the frequency, amplitude, phase of the output voltage, and consequently, the excitation winding 13 of the rotor of the AFM 6 also. This allows the rotor of the excitation 13 of the rotor to create a circular field rotating about its direction in the desired direction with the amplitude, frequency and phase required by the mode of operation. of the rotor shaft and the magnitude of pe5 of the active power of the stator AFM 6. output to the power grid 1.

Одновременно блок 46 контрол параметров сети посто нно сравнивает поступающий на шестой 53 вход с датчика 54At the same time, the network parameter control unit 46 constantly compares the input from the sensor 54 to the sixth 53

0 частоты сигнал, соответствующий фактическому значению величины частоты напр же- ни электросети 1, с сигналом, поступающим на четвертый 50 вход с задатчика 21 частоты, и поступающий на п тый 510 frequency signal corresponding to the actual value of the frequency of the mains voltage 1, with a signal arriving at the fourth 50 input from the frequency adjuster 21, and arriving at the fifth 51

5 вход с датчика 52 напр жени сигнал, соответствующий фактическому значению величины напр жени источника 1, с сигналом, поступающим на третий 49 вход с задатчика 36 напр жени .5 is input from voltage sensor 52, a signal corresponding to the actual value of voltage source 1, with a signal to the third 49 input from voltage setting device 36.

0 При несоответствии сигналов со стороны электросети 1 с сигналом задатчика 21 частоты и задатчика 36 напр жени или при полном прекращении питани со стороны электросети 1 блок 46 контрол параметров0 If the signals from the power supply network 1 do not match the signal of the frequency adjuster 21 and the voltage adjuster 36 or when the power supply is completely cut off from the power supply side 1 the parameter control unit 46

5 сети формирует сигнал на втором 56 выходе на закрытие переключающих элементов 25 и 33, а на третьем 57 выходе - на отключение статического выключател 3 и выключение реле пуска 58 первичного двигател 70. При5, the network generates a signal at the second exit 56 to close the switching elements 25 and 33, and at the third exit 57 to turn off the static switch 3 and turn off the start relay 58 of the prime mover 70. When

0 воздействии сигнала закрываютс переключающий элемент 25, в результате прекращаетс подача сигнала регулировани в канал регулировани по величине скольжени 15 преобрззующе-командного блока 14 с регу5 л тора 19 скольжени и переключающий элемент 33. прекращающий подачу сигнала регулировани в канал регулировани по величине реактивней мощности 16 преобразу- юще-ксмандного блока 14с регул тора 26 оеактивной мощности. Одновременно открываютс пере -пючающий элемент 38, через который в канал регулировани по величине напр жени 17 преобразующе-командного блока 14 поступает сигнал регулировани с регул тора 34 напр жени , и переключающий элемент 45, обеспечивающий подачу сигнала регулировани в канал регулировани по величине частоты тока18 преобразующе-командного блока 14.0, the signal is closed by the switching element 25, as a result, the control signal to the control channel on the slip value 15 of the command and control unit 14 from the slide regulator 19 and the switching element 33 is stopped. The control signal to the control channel on the control in the value of reactive power 16 on the switch - Yusche-ksmandnogo unit 14c regulator 26 active power. At the same time, a switching element 38 is opened, through which a control signal from voltage regulator 34 and a switching element 45 are supplied to control channel by voltage 17, and switching element 45, which provides control signal to frequency control channel 18, which converts - command block 14.

При этом под воздействием сигнала управлени , формируемого на третьем 57 выходе блоком 46 контрол параметров сети, отключаетс статический выключатель 3 и отдел ет от электросети 1 шины 4 гарантированного электропитани с присоединенными к ним токоприемниками 5 ответственных потребителей и последние получают питание от АСМ 6, работающей в режиме генератора за счет запасенной кинетической энергии инерционного маховика 8. Включаетс реле пуска 58, осуществл запуск первичного двигател 70.At the same time, under the influence of the control signal generated at the third 57 output by the network parameter control unit 46, the static switch 3 is disconnected and separates the guaranteed power supply from the electrical network 1 of the bus 4 with the current consumers 5 connected to them and are powered by the AFM 6 operating in the generator mode due to the stored kinetic energy of the inertial flywheel 8. The start relay 58 is turned on, starting the prime mover 70.

В этом автономном режиме управление АСМ 6 осуществл етс по заданной величине напр жени и частоты его на шинах 4 гарантированного электропитани .In this autonomous mode, the AFM 6 is controlled by a predetermined voltage value and its frequency on buses 4 with guaranteed power supply.

Поддержание заданной величины напр жени на шинах 4 гарантированного электропитани обеспечиваетс регул тором 34 напр жени , на первый вход 35 которого поступает с задатчика 36 напр жени сигнал, соответствующий заданной величине напр жени , на второй вход 37 поступаете датчика 28 напр жени сигнал, соответствующий фактической величине напр жени на шинах 4 гарантированного электропитани . При снижении напр жени на шинах 4 гарантированного электропитани за пределы диапазона допустимых значений открываетс пороговый элемент 63, сигнал с его выхода через схему ИЛИ 62 подаетс на управл ющий вход переключающего устройства 59, которое отключает статорную обмотку с меньшим числом витков и подключает статорную обмотку с большим числом витков. При этом регул тор 34 напр жени сравнивает фактическую величину напр жени с заданной величиной, если она отличаетс от заданной, то выполн ет корректировку и формирует на выходе сигнал регулировани , который через открытый переключающий элемент 38 поступает в канал регулировани по величине напр жени 17 преобразующе-командного блока 14.Maintaining a predetermined voltage on tires 4 of a guaranteed power supply is provided by a voltage regulator 34, to the first input 35 of which a voltage corresponding to a predetermined voltage comes to the second input 37, a signal corresponding to the actual value voltage on tires 4 guaranteed power supply. When the voltage on the guaranteed power supply tires 4 falls outside the tolerance range, the threshold element 63 opens, the signal from its output through the OR circuit 62 is fed to the control input of the switching device 59, which turns off the stator winding with a smaller number of turns and connects the stator winding with a larger number of turns. In this case, voltage regulator 34 compares the actual voltage value with a predetermined value, if it is different from the set value, it performs the correction and generates an adjustment signal at the output, which through the open switching element 38 enters the control channel according to the magnitude of the voltage 17 command block 14.

Регулирование величины частоты напр жени статора осуществл етс регул тором 39 частоты, на первый 40 вход которого с задатчика 21 частоты поступает сигнал, соответствующий заданной величине частоты, на второй 41 вход поступает с датчика 42 частоты сигнал, соответствующий фактическому значению частоты напр - жени на шинах 4 гарантированногоThe stator voltage frequency is regulated by a frequency regulator 39, the first 40 inputs of which, from the frequency adjuster 21, receive a signal corresponding to a predetermined frequency value, and the second 41 inputs from the frequency sensor 42 receive a signal corresponding to the actual value of the voltage frequency on the tires 4 guaranteed

электропитани , на третий 43 вход поступает с датчика 44 угловой скорости вращени ротора сигнал, соответствующий фактическому значению угловой скорости вращени аала ротора.power is supplied to the third input 43 from the sensor 44 of the angular velocity of rotation of the rotor signal corresponding to the actual value of the angular velocity of rotation of the aal of the rotor.

0 Одновременно с датчика 44 угловой скорости вращени вала ротора поступают сигналы на формирователь импульсов 69, которые преобразуютс в импульсные последовательности , период следовани кото5 рых пропорционален угловой скорости вращени вала АСМ 6, и поступают на вход триггера 67. Приход первого импульса с выхода формировател импульсов 69 на триггер 67 устанавливает его в единичное0 Simultaneously from the sensor 44 of the angular velocity of rotation of the rotor shaft, signals are received to the pulse shaper 69, which are converted into pulse sequences, the follow-up period of which is proportional to the angular speed of the AFM shaft 6, and fed to the trigger input 67. on trigger 67 sets it to a single

0 состо ние, открываетс схема И 66, и счетчик 65 начинает считать число импульсов, поступающих с выхода генератора импульсов 68. Приход второго импульса с выхода формировател импульсов 69 вызывает пе5 реход триггера 67 в нулевое состо ние, при этом схема И 66 закрываетс и прекращаетс запись в счетчике 65.0, the circuit opens AND 66, and the counter 65 starts counting the number of pulses from the output of the pulse generator 68. The arrival of the second pulse from the output of the pulse generator 69 causes the trigger 67 to transition to the zero state, and the circuit 66 closes and stops record in the counter 65.

При снижении угловой скорости вращени вала ротора до некоторого нижнего пре0 дела Юмин.доп., при котором напр жение на зажимах АСМ 6 равно предельно-допустимому значению, число, записанное в счетчике 65, становитс больше заданного и по вл етс сигнал на выходе дешифратора 64, кото5 рый поступает на схему ИЛИ 62, а с ее выхода на управл ющий вход переключающего устройства 59. Тем самым обеспечиваетс формирование команды на срабатывание переключающего устройства 58, обеспечи0 вающего подключение статорной обмотки с большим числом витков и отключение статорной обмотки с меньшим числом витков. При этом регул тор 39 частоты посто нно сравнивает соответствие фактическогоWhen the angular speed of rotation of the rotor shaft decreases to some lower limit Yumin.dop., At which the voltage at the terminals of the AFM 6 is equal to the maximum permissible value, the number recorded in the counter 65 becomes greater than the specified value and a signal appears at the output of the decoder 64 which comes to the circuit OR 62, and from its output to the control input of the switching device 59. This thereby provides the formation of the command for the operation of the switching device 58, which provides the connection of the stator winding with a large number of turns and about Switching off the stator winding with a smaller number of turns. In this case, frequency controller 39 constantly compares the correspondence of the actual

5 значени частоты на шинах 4 гарантированного электропитани с заданным и на выходе формирует такой сигнал управлени , чтобы его величина была пропорциональна разности сигналов фактической угловой5 values of the frequency on the tires 4 guaranteed power supply with a given and at the output generates such a control signal so that its value is proportional to the difference between the signals of the actual angular

0 скорости вращени вала ротора и заданной величине частоты, при необходимости корректирует выходной сигнал, который через открытый переключающий элемент 45 поступает в канал регулировани по величине0, the speed of rotation of the rotor shaft and the set frequency value, if necessary, corrects the output signal, which through the open switching element 45 enters the control channel in magnitude

5 частоты тока 18 преобразующе-командного блока 14.5 current frequency 18 transform-command unit 14.

Лреобразующе-командный блок 14 преобразует поступающие в каналы регулировани по величине напр жени 17 и величине частоты тока 18 сигналы с регул тора 34 напр жени и регул тора 39 частоты в сигналы частоты скольжени вала ротора и формирует на выходе такие сигналы уп- равлени преобразователем частоты 12, которые определ ют частоту, амплитуду, фазу напр жений на его выходе, а следовательно , и тока обмотки возбуждени 13 АСМ 6.The transforming-command unit 14 converts the signals from the voltage regulator 34 and frequency regulator 39 to the voltage regulator 17 and frequency frequency 18 in the control channels 34 and generates such frequency control signals 12 as output signals which determine the frequency, amplitude, phase of the voltage at its output, and hence the current of the excitation winding 13 AFM 6.

Это позвол ет создать обмоткой возбуждени 13 вращающеес относительно его в нужном направлении круговое поле с требуемой по режиму работы амплитудой, частотой и фазой, обеспечивающих заданное значение напр жени и частоты на шинах 4 гарантированного электропитани . Благодар особенност м, присущим АСМ 6, заданное посто нство частоты тока и напр жени на зажимах статора обеспечиваетс путем соответствующего изменени частоты тока возбуждени ротора.This allows the excitation winding 13 to create a circular field rotating relative to its direction with the amplitude, frequency, and phase required by the operating mode, providing a predetermined voltage and frequency value on the busbars 4 of the guaranteed power supply. Due to the features inherent in the AFM 6, a given frequency constant of the current and voltage at the stator terminals is provided by a corresponding change in the frequency of the rotor excitation current.

Таким образом, обеспечиваетс элект- роснабжение токоприемников 5 ответственных потребителей электроэнергией требуемого качества от АСМ 6,работающей в генераторном режиме.Thus, the power supply of the current collectors 5 to the responsible consumers of the required quality of electricity from the AFM 6 operating in the generator mode is provided.

Восстановление напр жени со сторо- ны электросети 1 фиксирует блок 46 контрол параметров сети, который посто нно сравнивает сигнал, соответствующий фактическому значению напр жени электросети 1, с сигналом, поступающим на третий 49 вход с задатчика 36 напр жени ,и поступающий на второй 48 вход с датчика 28 напр жени сигнал, соответствующий фактическому значению напр жени сети на шинах 4 гарантированного электропитани , а поступающий на шестой вход с датчика 54 частоты сигнал, соответствующий фактическому значению величины частоты напр жени электросети 1, сравнивает с сигналом, соответствующим фактическому значению величины частоты напр жени сети на шинах 4 гарантированного электропитани .The voltage recovery from the power supply network 1 fixes the network parameter control unit 46, which constantly compares the signal corresponding to the actual voltage value of the power supply network 1 with the signal fed to the third 49 input from the voltage setting unit 36 and to the second 48 input from the voltage sensor 28, a signal corresponding to the actual value of the mains voltage on buses 4 with guaranteed power supply, and a signal arriving at the sixth input from the frequency sensor 54 corresponding to the actual value of the frequency nap It compares the voltage of the power network 1 with the signal corresponding to the actual value of the frequency of the network voltage on the tires 4 of the guaranteed power supply.

При соответствии всех величин и выполнении условий синхронизации, позвол ющих включать на параллельную работу с электросетью АСМ 6,блок 46 контрол параметров сети отмен ет на третьем 57 выходе сигнал на отключение статического выключател 3 и включение реле пуска 58, на первом 55 выходе сигнал на включение переключающих элементов 38 и 45, на втором 56 выходе сигнал на отключение переключающих элементов 25 и 33. При отмене блоком 46 контрол параметров напр жени сети на третьем 57 выходе сигнала включаетс статический выключатель 3 и соедин ет с электросетью 1 шины 4 гарантированного электропитани . Включаетс реле пуска 58, первичный двигатель 70 останавливаетс .If all the values match and the synchronization conditions are met, which allow switching on the ACM 6 for parallel operation with the electricity network, the network parameter control block 46 cancels the third 57 output signal to turn off the static switch 3 and turn on the start relay 58, and the first 55 output to turn on switching elements 38 and 45, at the second output 56, the signal for switching off switching elements 25 and 33. When the control voltage parameters are canceled by the unit 46, the static switch 3 turns on the third output 57 1 mains power supply bus 4 guaranteed. The start relay 58 is turned on, the prime mover 70 is stopped.

Одновременно закрываетс переключающий элемент 38, в результате прекращаетс подача сигнала регулировани в канал регулировани по величине напр жений 17 преобразующе-командного блока 14 с регул тора 34 напр жени , переключающий элемент 45, прекращающий подачу сигнала регулировани в канал регулировани по величине частоты тока 18 преобразующе-командного блока 14с регул тора 39 частоты. Прекращение поступлени сигналов в каналы регулировани по величине напр жени 17 и величине частоты тока 18 преобразующе-командного блока 14 служит дл него командой перевода управлени АСМ 6 из режима генератора в режим компенсатора.At the same time, the switching element 38 is closed, as a result, the control signal to the control channel is discontinued by the magnitude of the voltages 17 of the conversion and command unit 14 from the voltage regulator 34, the switching element 45 stops the flow of the control signal to the control channel by the frequency of the current 18 converters command block 14c frequency controller 39. The cessation of the signals entering the control channels by the voltage value 17 and the frequency value of the current 18 of the conversion-command unit 14 serves for it with a command to transfer the AFM 6 control from the generator mode to the compensator mode.

Открываетс также переключающий элемент 25, через который в канал регулировани по величине скольжени 15 преобразующе-командного блока 14 поступает сигнал регулировани с регул тора 19 скольжени и открываетс переключающий элемент 33, обеспечивающий подачу сигнала регулировани в канал регулировани по величине реактивной мощности преобразующе-командного блока 14 с регул тора 26 реактивной мощности.The switching element 25 is also opened, through which the control channel by the slip value 15 of the conversion-command unit 14 receives the control signal from the slide controller 19 and the switching element 33 opens, providing the control signal to the control channel by the amount of reactive power of the conversion command unit 14 from the regulator 26 reactive power.

Таким образом, система бесперебойного электроснабжени токоприемников ответственных потребителей от сети переменного тока-в исходном режиме.Thus, the uninterruptible power supply system of current collectors of responsible consumers from the AC network is in the initial mode.

Claims

Invention Formula

An uninterruptible power supply system comprising busses of guaranteed power supply connected to an AC network through a static switch, to which a buffer unit is connected as an asynchronized synchronous machine with independent excitation and a flywheel on the shaft, equipped with an automatic control and regulation system consisting of a conversion-command unit excitation systems connected in parallel with a reactive power controller and a voltage regulator with a setpoint generator Voltage regulator of the angular velocity of rotation of the shaft, parallel to which the voltage regulator of the stator voltage is set to the frequency adjuster, as well as switching elements and the network voltage control unit, to the inputs of which are connected respectively the outputs of the frequency sensor, voltage sensor buses of guaranteed power supply, frequency sensor frequency sensor and network voltage sensor, the first output is connected to the control inputs of the switching elements of the voltage and frequency regulators, the second output - to the third output - to the control circuit of the static switch and the input relay of the primary motor; the output of the slip controller through the first switching element is connected to the first channel of the control-transforming-command unit; the output of the regulator reactive power through the second switching element is connected to the second control channel of the conversion-command unit the output of the voltage regulator through the third switching element p connected to the third control channel of the conversion-command unit, the output of the frequency controller is connected to the fourth control channel of the conversion-command unit through the fourth switching element, in order to increase the reliability of the power supply and the quality of the voltage on the tires of the guaranteed power supply by increasing the operating time of the buffer unit in the generator mode from the flywheel, the asynchronized synchronous machine is made with two symmetric stator windings with different h scrapping of coils, into the automatic control system of which an additional switching device of stator windings, pulse shaper, trigger with counting input, AND circuit, pulse generator, counter, decoder, threshold element and OR circuit are introduced, and a driver is connected to the output of the angular velocity sensor of the rotor shaft rotation pulses, the output of which is connected to the counting trigger input, inverse and direct trigger outputs, respectively, are connected to the drop input of the counter and to the first input of the AND circuit, to the second input one of which is connected to a pulse generator, and the output of the AND circuit is connected to the counter input of the counter, and the output of the counter through the decoder is connected to one of the inputs of the OR circuit, the threshold element is connected to the guaranteed power buses, the output of which is connected to another input of the OR circuit, and the output of the OR circuit connected to a control input of a switching device connected between buses of guaranteed power supply and an asynchronized synchronous machine, the first power input of which is connected to the stator winding with a smaller number of turns, The second power input - to the stator winding with a large number of turns, and the power output - to the tires of guaranteed power supply.

48 51