SU55293A1 - Устройство дл автоматического регулировани частоты генератора переменного тока - Google Patents

Description

В авторском свидетельстве № 52288, выданном тому же изобретателю, описано устройство дл  автоматической регулировки частоты генератора переменного тока с применением управл ющего цепью серводвигател  чувствительного прибора в виде ваттметрового диференциального реле, развивающего два усили  разных знаков, из которых одно зависит от частоты, а второе имеет посто нное установленное значение. Согласно изобретению, в качестве ваттметрового реле за вителем было предложено применить двухъэлементный счетчик, у которого токова  обмотка одного элемента включена в колебательный контур, питаемый от трансформатора напр жени , а токова  обмотка другого элемента включена на трансформатор напр жени  при помощи потенциометра с целью установлени  требуемого режима регулировани . Так как при этом первый элемент счетчика получает момент вращени  MI, завис щий от изменени  вектора тока, а второй элемент получает момент вращени  М, процорциональный току, установленному

при помощи изменени  величины сопротивлени  потенциометра, и так как эти моменты направлены в разные стороны, то результирующий момент вращени  Жрез. M - УИ,.

В процессе производственных испытаний и лабораторной разработки изобретателем было достигнуто упрощение схемы регул тора, составл ющее предмет дополнительного изобретени . Последнее заключаетс  в том, что суммирование М и М производитс  не механически через диск, а электрически, т. е. примен етс  один ваттметровый элемент вместо двух.

При этом по вл етс  возможность использовани  второго ваттметрового элемента дл  регулировани  скорости генератора, мощности его и т. д.

Сущность нового изобретени  по сн етс  чертежом, на котором фиг. 1-6 и 8 изображают электрические схемы предлагаемого устройства в применении к регулированию различвых параметров генератора, а фиг. 7 - диаграмму, по сн ющую работу устройства по фиг. 6.

На фиг. 1, по сн ющей возможность использовани  второго элемента , цифрой / обозначен соб-;. ственно регул тор, цифрой //-ко-лебательный контур, в который входит емкость С, индуктивность (трансформатор с воздушным зазором) L, трансформатор Т, ограничительное сопротивление R и трехконтактный реостат Рустрата /7. В собственно регул тор вход т ваттметровый элемент /, диск 2, тормозный магнит 5, мотор Варрена 4, шестереночна  передача 5, эксцентрик 6, шарнирное звено 7 и каретка корректора 8, На фиг, 1 имеютс  следующие обозначени : 9 - баланс каретки, f -внешние подвижные контакты, // - втулка креплени  внутренних контактов, 12 - спиральна  пружина, 13-пружинодержатель , 74 -упор контактной планки, 15 - контактна  планка , 16-внутренние контакты, 17 - балансы диска, /5-средний упор контактных планок, 19 - магнитный фиксатор среднего положени  диска.

Как уже указывалось в основном авторском свидетельстве № 52288, устройство дл  автоматического регулировани  частоты может быть использовано в качестве регул тора мощности генератора. С целью регулировани  мощности генератора, в зависимости от уровн  воды верхнего бьефа, движок реостата потенциометра сцепл етс  с поплавком. Последнее по сн етс  фиг. 2 чертежа , на которой буквой Г изображен генератор, Р -собственно регул тор, С - стабилизатор напр жени , Т- трансформатор и ПП - поплавок. Как видно из чертежа, регул тор действует , поддержива  мощность генератора , соответственно уставке регулировани , т. е. по водотоку. Управление реостатом уставки может быть как непосредственное механическое , так и дистанционное (электрическое).

Это же устройство может быть использовано в качестве регу.ч тора мощности по заданному графику. Дл  этого, как видно на фиг. 3 чертежа . Движок реостата сцепл етс  с барабаном /, приводимым во вращение от мотора Варрена 2. Барабан снабжен штифтами, расположенными по -его поверхности в соответствии с графиком и взаимодействующими с руко ткой реостата; тем самым измен етс  М. Регул тор действует, поддержива  мощность генератора соответственно графику или заданию , т. е. приводит к равенству М M-I. На чертеже Г-генератор, Р -собственно регул тор. Г-трансформатор .

Предложенное изобретателем устройство дл  автоматического регулировани  частоты генератора может быть также использовано дл  регулировани  частоты несколькими генераторами одной станции. Дл  этого на каждом ведомом генераторе устанавливаетс  регул тор мощности . Серводвигатели последних управл ютс  импульсами тока от регул тора частоты, установленного на спе.циальном ведущем генераторе. MI создаетс  мощностью одной фазы ведущего генератора, а /И, мощностью той же фазы ведомого генератора. На фиг. 4 изображено предлагаемое устройство, где Р--регул тор мощг ности отдельных генераторов, а PI - регул тор частоты.

Дл  осуществлени  регулировани  частоты несколькими параллельно работающими станци ми необходимо введение в регул торе частоты некоторого статизма по мощности..

Путем настройки регул тора на определенный статизм можно установить степень участи  отдельной станции в регулировании частоты в системе.

Это достигаетс  применением регул тора , изображенного на фиг. I, в котором токова  обмотка свободного ваттметрового элемента включена в цепь трансформаторов тока и напр жени  соответствующей ведущей станции.

На фиг. 5, аналогично фиг. 1, С обозначает емкость, R-ограничительное сопротивление,/. - индуктивность (трансформатор с воздушиым зазором). Г -трансформатор, /7- трехконтактный реостат Рустрата . Буквой Г обозначен ведущий генератор. - . . .....

Изменение величины установленной . мощности достигаетс  с помощью промежуточного трансформатора тока 7, имеющего переменный коэфнциент трансформации.

То же устройство может быть использовано также в качестве регул тора скорости. Дл  осуществлени  автоматической синхронизации генераторов переменного тока, как известно, необходимо автоматическое выравнивание скорости подключаемого генератора с сетью.

Изображенное на фиг. б чертежа устройство, предназначенное дл  этой цели, состоит из „собственно регул тора 1 и двух колебательных контуров 2.

„Собственно регул тор имеет две индукционные ваттметровые системы , снабженные общим диском и встроенным внутри приспособлением , устран ющим перерегулирование. В колебательный контур, как указывалось выще, вход т ограничительное сопротивление R, емкость С, индуктивность L (трансформатор с воздушным зазором), небольшой трансформатор Т и трехконтактный реостат /7.

Каждый колебательный контур настроен на частоту около 51 герц и включен так, что моменты систем направлены навстречу друг другу. Работа регул тора по сн етс  графиком на фиг, 7. Допустим, что сеть создает вращающий момент Afj, а подключаемый генератор - вращающий момент М. При частоте сети, равной 50 герц,MI 0.

Если подключенный генератор разворачиваетс , то с момента подачи напр жени  на регул тор до скорости вращени  его, близкой к синхронной скорости, Жз будет иметь положительный знак.

Импульсна  система „собственно регул тора включена таким образом , что при наличии положительного суммарного момента, т. е. уИ5 + , мотор регул тора турбины увеличивает доступ годы или турбине, подгон   скорость врап1ени  генератора к синхронной скорости, до выравнивани  моментов M2 Afi 0.

При числе оборотов подключаемого генератора выше синхронной скорости регул тор будет уменьщать доступ пара или воды к турбине до выравнивани  моментов М и MI.

Если частота сети будет больше или меньше номинальной, то в пределах + 2 герца, т. е. от 48 до 52 герц, процесс регулировани  скорости будет проходить тем же пор дком , что и при номинальной частоте до равенства моментов М М.

В этом случае М. и Жз в сумме дают нуль, но каждый из них не равен нулю.

Точность регулировани  синхронной скорости высока и может быть доведена до + 0,01 герца, что практически не вызываетс  необходимостью .

Устройство дл  автоматического регулировани  частоты генератора, предложенное за вителем, производит регулирование по мгновенному отклонению частоты. Так как процесс регулировани  требует некоторого времени, и регулирование происходит с допустимой погрешностью по частоте, то по истечении нескольких часов работы регул тора происходит накапливание ошибки по времени показани  электрических часов на + 1 секунду по сравнению с астрономическими часами.

Дл  осуществлени  комбинированного регулировани  частоты, т. е. исправлени  накопившейс  ошибки по времени, предусматриваетс  изменение уставки астрономическими часами .

.Дл  этой цели, как это показано на фиг. 6 чертежа, средний подвижной контакт реостата П, создающий Жо, имеет три контактные планки. Средн   контактна  планка нормально находитс  в работе, а две крайние планки закрепл ютс  на определенном рассто нии от нее.

В случае накоплени  ошибки по времени сверх допустимого предела, пор дка нескольких секунд, астрономические интегральные часы (диференциальное реле времени) / через посредство промежуточных реле 2 измен т уставку регул тора

частоты включением нужной контактной планки и отключением средней рабочей планки. Этим самым уставка регул тора измен етс  на + несколько сотых герца.

После исправлени  накопившейс  ошибки по времени астрономические часы размыкают свои контакты и, тем самым, привод т регул тор частоты в прежнее положение.

Предмет изобретени .

1.Видоизменение устройства по п. 1 авторского свидетельства № 52288, отличающеес  тем, что, с целью использовани  одного из ваттметровых элементов дл  регулировани  других параметров (скорости, мош,ности и т. д.) генератора, токова  обмотка другого элемента диференциального реле включена на последовательное соединение колебательного контура и трансформатора напр жени .

2.Применение устройства по п, 1 авторского свидетельства № 52288 в качестве регул тора мощности генератора , в зависимости от уровн  воды верхнего бьефа, путем сцеплени  движка реостата потенциометра с указателем уровн .

3.Применение устройства по п. 1 авторского свидетельства № 52288 в качестве регул тора мощности по заданному графику путем сцеплени  движка реостата с подвижной частью приспособлени , воспроизвод щего этот график.

4.Применение устройства по п. I авторского свидетельства № 52288 дл  регулировани  частоты нескольких генераторов одной станции путем св зывани  указанного устройства с ведущим генератором дл  управлени  серводвигател ми ведомых генераторов, снабженных регул торами мощности.

5.Форма выполнени  устройства по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью осуществлени  регулировани  частоты в системе несколькими параллельно работающими станци ми путем придани  этим станци м некоторой степени статизма по мощности , первые ваттметрбвые элементы регулирующих устройств этих станций включены в цепи трансформаторов тока и напр жени .

6.Применение устройства но п. 1 авторского свидетельства № 52288 в качестве регул тора синхронной скорости, дл  чего колебательный контур введен также и в цепь второй токовой обмотки.

7.Форма выполнени  устройства по п. 1 авторского свидетельства № 52288, отличающа с  тем, что, с целью компенсации накапливающейс  ошибки по времени, движок потенциометра выполнен в виде трех контактных планок, одной средней - рабочей и двух крайних - вспомогательных дл  подключени  к ним управл емой цени при помощи астрономических интегральных часов .

к авторскому свидетельству П. П. Острого

№ 55293

фиг

А 0г|- Щ Н

гго

точное е

Редерси5нь/и д/ ЗЬигатель pezijMflтора турбинй

к авторскому свидетельству П. П. Острого

фиг

/

Н 55293

фиг.5

/i

о -т-ллДшиу/т- 1-I I - ttl Si I ;r

фиг8

/I s

.и