SU388341A1 - Устройство для автоматического регулирования возбуждения синхронной машины - Google Patents

Description

1

Изобретение может быть использовано дЛй автоматического регулировани  возбуждени  синхронных машин, имеющих инерционные системы возбуждени  (например, электромашинна  система возбуждени ).

Известные устройства дл  автоматического регулировани  возбуждени  синхронной машины , содержащие инерционный возбудитель и управл емый выпр митель и автоматический регул тор возбуждени  не  вл ютс  быстродействуюш ,ими, так как. допускают применение только автоматических регул торов возбуждени  пропорционального действи  и поэтому не могут эффективно использоватьс  дл  повыщени  устойчивости синхронной ы&шины .

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  регулировани  возбуждени  в результате повышени  быстродействи  инерционных возбудителей и тем самым повышение статической и динамической устойчивости синхронной машины.

Указанна  цель достигаетс  в результате того, что в устройстве введена глубока  жестка  отрицательна  обратна  св зь по току возбуждени  (напр жению) возбудител  на вход управл емого выпр мител , кратность форсировки которого увеличена пропорционально требуемому новышению быстродействи  устройства.

Известно, что звень  системы регулировани , охваченные обратной св зью, существенно измен ют свои переходные характеристики. Например, при охвате безынерционной жесткой отрицательной обратной св зью инерционного возбудител , имеющего посто нную времени Тл и коэффициент усилени  Ks, он остаетс , как и ранее, апериодическим звеном, но с меньшей посто нной времени

7

1 +

Охватыва  обратной св зью несколько последовательных звеньев системы, можно при сравнительно малом по величине коэффициенте обратной св зи /(ос сушественно изменить переходные характеристики системы регулировани , а увеличива  /(ос, новую посто нную времени 7i можно сделать весьма малой. Однако при этом в такой же мере уменьшаетс  и коэффициент усилени  звеньев, охваченных обратной св зью. В св зи с этим дл  сохранени  общего коэффициента усилени  системы регулировани  на прежнем уровне необходимо соответствующим образом увеличить усиление одного или нескольких ее звеньев. Кроме того , увеличение коэффициента усилени  любого звена, в свою очередь, требует расширени  линейной части его характеристики.

На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  автоматического регулировани  возбуждени  синхронной машины, где

1- синхронна  машина (турбогенератор, гидрогенератор , синхронный комненсатор, синхронный двигатель); 2 - электромашинный возбудитель; 5 - неуправл емый выпр митель (в случае бесшеточной системы возбуждени  - вращаюшийс  диодный выпр митель ); 4 - генератор переменного тока (вспомогательный синхронный генератор); 5 - управл емый (тиристорный) выпр митель с системой управлени ; 6 - подвозбудитель (источник питани  переменного тока); 7- блок жесткой отрицательной обратной св зи; 8- автоматический регул тор возбуждени  сильного действи  синхронной машины.

В схеме жесткой отрицательной обратной св зью охвачен не только инерционный возбудитель 2, но и управл емый выпр митель 5 с его системой управлени , питаюший обмотку возбуждени  возбудител  2. Обратной св зью может быть охвачен также и автоматический регул тор возбуждени  8. Величина коэффициента обратной св зи Кос выбираетс  таким образом, чтобы посто нна  времени звеньев, охваченных обратной св зью, уменьшалась до приемлемого значени . Дл  сохранени  необходимой величины общего коэффициента усилени  системы регулировани  и расширени  линейной части характеристики управл емого выпр мител  5 во столько же раз увеличиваетс  его анодное напр жение (напр жение подвозбудител  6).

Если считать, что регул тор возбуждени  8 и управл емый выпр митель 5 - безынерционные звень , то при изменении напр жени  синхронной машины / на At/ напр жение на обмотке возбуждени  возбудител  2 в первый момент времени изменитс  на величину

f,U ,

где Xs и /Cs - коэффициенты усилени  регул тора 8 и выпр мител  5 при разомкнутой обратной св зи, в дальнейшем, с изменением тока возбуждени  (напр жени ) возбудител 

2в результате действи  обратной св зи будет измен тьс  и At/вв, стрем сь к установившемус  значению

/Св-АГб-Д /

Af/BB

«

KoCKysKs

где Kz - коэффициент усилени  возбудител  2.

При форсировании возбуждени  синхронной машины напр жение возбуждени  возбудител  в первый момент времени достигнет максимальной величины, соответствующей полному открытию вентилей управл емого выпр мител  5

Авм -ввн ф (1 Н As As)

где t/BBH - его номинальное значение; /Сф - кратность (потолок) форсировани  возбуждени . В дальнейшем ток возбуждени  (напр жение ) возбудител  будет возрастать, а напр жение С/вв - уменьшатьс  с посто нной времени

т

т /2

1 I .

1 + ос -Ко-Кг

К моменту достижени  током возбуждени  (напр жением) возбудител  максимальной величины

ввм - ввн ф

напр жение возбуждени  возбудител  уменьшаетс  до значени 

вв- ввн-/Сф.

Изобретение имеет большое значение в св зи с широким внедрением бесщеточных систем возбуждени  мощных турбогенераторов.

Оно позвол ет создать быстродействующие диодные бесщеточные системы возбуждени , по своей эффективности практически не уступающие тиристорным бесщеточным системам. Дл  этого необходимо лищь, чтобы обмотка

возбуждени  возбудител  и подвозбудитель были рассчитаны на повышенное напр жение. При этом диодна  система возбуждени  получаетс  значительно проще, надежней и дешевле поскольку отсутствует необходимость в устройствах бесконтактной передачи управл ющих сигналов на вращающийс  выпр митель.

Предмет изобретени 

Устройство дл  автоматического регулирован-и  возбуждени  синхронной мащины, содержащее инерционный возбудитель, управл емый выпр митель и автоматический регул тор возбуждени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  регулироiвaни , в нем введена глубока  жестка  отрицательна  обратна  св зь по току возбужде ни  (напр жению) возбудител  на вход управл емого выпр мител , кратность форсировкй которого увеличена пропорционально требуемому повышению быстродействи  устройства,