SU813639A1 - Способ ресинхронизации двигате-л пЕРЕМЕННОгО TOKA пРи пЕРЕКлю-чЕНии HA РЕзЕРВНый иСТОчНиК пиТАНи - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в процессе автоматического включения выбегающих двигателей на резервный источник питания.

Известен способ включения двигателя, в котором моделируют огибающую напряжения биений, формируют первый разрешающий сигнал при величине указанной огибающей, превышающей заданный уровень, формируют с задержкой на появление второй разрешающий сигнал при наличии огибающей, менее заданного уровня, и подают команду на переключение двигателей при наличии обоих разрешающих сигналов [1] .

Однако в данном способе не учитывается собственное время действия коммутационных аппаратов, например масляных выключателей (0,1-0,3 с), вследствие чего у высоковольтных потребителей допускается включение в произвольный момент времени с. большими токами и моментами включения. Способ не обеспечивает включение двигателей с большими углами опережения (более 180 эл. град), т.е. при больших скольжениях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ ресинхронизации, при котором с моделируют огибающую напряжения би^э ений, фиксируют переход огибающей через нуль после первого проворота векторов, запоминают величину напряжения в течение времени, равного ,_п времени включения выключателя, срав^{1 υ} нивают это напряжение с напряжением огибающей биений и при равенстве этих напряжений, после перехода огибающей напряжения биений через экстремум, подают команду на переключение.

Способ учитывает собственное время действия выключателя и обеспечивает угол опережения до 360 эл. град. Гг].

Однако точность способа для двигательной нагрузки понижена из-за 20 того, что величина остаточной ЭДС выбегающих двигателей непрерывно изменяется. Поскольку первый период биений в способе не контролируется (принципиально, как несимметричный), 25 при углах опережения больше

180 эл. град. способ обеспечивает включение двигателей только в конце третьего периода, что снижает быстродействие. Способ не применен 30 при больших скольжениях, характер ных для выбегающих двигателей, когда угол опережения команды на переключение должен превышать 360 эл.град. (время включения выключателя больше времени поворота векторов во втором периоде биений). Это приводит к дополнительным толчкам тока и колебательности ротора устойчивости двигателя.

Целью изобретения является повышение устойчивости при переключении на резервный источник.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ресинхронизации двигателя переменного тока при переключении на резервный источник питания, при котором устанавливают факт выхода из строя основного источ ника питания и отключают двигатель от него, измеряют разность фаз остаточного напряжения двигателя и напряжение резервного источника, и в 20 определенный момент подают команду на переключение выключателей с учетом собственного времени их действия, если разность фаз не превышает допустимую уставку по углу, перед пе- 25 реключением на резервный источник, если измеряемая разность фаз превы- шает допустимое значение, измеряют длительность приращения фаз от первой установки по углу до ближайшего jq момента наступления противофазы остаточного напряжения и напряжения резервного источника, уменьшают измеренную длительность на величину, равную собственному времени действия переключателей, фиксируют ука- ³ занный момент наступления противофа зы и подают команду на переключение выключателей с замедлением, равным уменьшенному значению упомянутой длительности приращения разности фаз, 40

На фиг. 1 представлены диаграммы, поясняющие способ; на фиг. 2 - схема устройства, реализующего способ.·

Кривая 1 (фиг. 1) отображает снятую экспериментальную огибающую на- 45 пряжения биений в процессе выбега син хронного двигателя насоса. В момент потери питания (t=0) двигатель как инерционная система, некоторое время сохраняет устойчивое состояние, соответствующее нормальному режиму. Затем происходит переход к параметрам выбега, завершающийся до наступления противофазы векторов напряжения резерва и остаточной ЭДС. Характеристика 2 иллюстрирует отсчет интервалов времени и указывает уровень напряжения на хронирующем конденсаторе. В предложенном способе фиксируют момент потери устойчивости двигателя (точка 3) по достижению 60 первой установки по углу, и начинают отсчет времени приращения угла путем разряда хронирующего конденсатора. Затем устанавливают момент наступления противофазы векторов 65 (180 эл. град. - точка 4), указанный момент не совпадает с экстремумом огибающей биений вследствие непрерывного изменения амплитуды и частота остаточной ЭДС двигателя. В точке 4 начинают обратный отсчет измеренной длительности приращения угла. В момент достижения интервала, равного разности измеренной длительности и собственного времени включения выключателя, например ц (точка 5-1) или t₂ (точка 5-2), подают команду на переключение выключателя резервного источника. Через время t-, или t₂ соответственно (точка 6) происходит подача резервного напряжения синфазно с остаточной ЭДС двигателей.

Реализ'ующее способ устройство (фиг. 2) содержит блок 7 контроля угла расхождения векторов , входы которого подключены к источникам напряжения резерва и напряжения двигателя . Выход X блока 7 через стабилизатор 8 тока заряда и разряда соединен с хронирующим конденсатором 9, второй конец которого подключен к общей точке (корпусу). Выход у блока 7 через диод 10 и исполнительный орган 11 также подключен к конденсатору 9. Нормально выходы X, у имеют потенциал положительной питающей шины, конденсатор 9 заряжен до верхнего уровня характеристики 2. В момент потери устойчивости двигателей блок 7 фиксирует достижение первой уставки по углу, выход X принимает потенциал общей точки, конденсатор 9 начинает разряжаться через стабилизатор 8, выход у сохраняет положительный потенциал. В момент достижения 180 эл.град. состояние блока 7 изменяется, выход X принимает потенциал положительной шины, происходит заряд конденсатора 9 через стабилизатор 8 с прежней постоянной времени. Одновременно выход у принимает потенциал общей точки, исполнительный орган 11 подключается.параллельно конденсатору 9. Блок 7 сохраняет указанное состояние выходов в течение установленного времени, независимо от дальнейшего изменения величины сдвига фаз входных напряжений. Когда напряжение на конденсаторе (характеристика 2) достигает порога включения органа 11, который устанавливается в соответствии с действительным временем действия выключателей, орган 11 включается и подает команду на переключение выключателей. Время задержки срабатывания органа 11 после достижения- 180 эл. град, составляет t-t,,(t_a). После восстановления питания двигателей блок 7 с обусловленной задержкой возвращается в исходное состояние, выходы X, у принимаются^5 ’ложительный потенциал. Орган 11 имеет высокое входное сопротивление и на процесс заряда конденсатора не оказывает влияния.

Предложенный способ обеспечивает включение двигателя с углом опере- жения до 540 эл.град.(полтора перио- ³ да биений). Это качество способствуй ет успешному применению способа для высоковольтных двигателей, выбег которых характеризуется большими сколь- . жениями, а время действия выключателей составляют 0,1-0,4 с, и сравнимы со средней длительностью периода биений.

¹⁵

Claims (2)

1. (54) СПОСОБ РЕСИНХРОНИЗАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ НА РЕЗЕРВНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ных дл  выбегающих двигателей, когда угЬл опережени  команды на переключение должен превышать 360 эл.гр ( врем  включени  выключател  больйе времени поворота векторрв во вто ром периоде биений). Это приводит к дополнительным толчкам тока и колебательности ротора устойчивости двигател . Целью изобретени   вл етс  повышение устойчивости при переключении на резервный источник. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе ресинхронизации двигател  переменного тока при переключении на резервный источник питани , при котором устанавливают факт выхода из стро  основного исто ника питани  и отключают двигатель от него, измер ют разность фаз оста точного напр жени  двигател  и напр жение резервного источника, и в определенный момент подают команду на переключение выключателей с учетом собственного времени их действи если разность фаз не превышает допустимую уставку по углу, перед переключением на резервный источник, если измер ема  разность фаз превышает допустимое значение, измер ют длительность приращени  фаз от первой установки по углу до ближайшего момента наступлени  противофазы остаточного напр жени  и напр жени  резервного источника, уменьшают измеренную длительность на величину, равную собственному времени деистВИЯ переключателей, фиксируют указанный момент наступлени  противофа зы и подают команду на переключение выключателей с замедлением, равным уменьшенному значению упом нутой длительности приращени  разности фа На фиг. 1 представлены диаграммы по сн ющие способ; на фиг. 2 - схема устройства, реализующего способ.Крива  1 {фиг. 1) отображает сн  тую экспериментальную огибающую напр жени  биений в процессе выбега с хронного двигател  насоса. В момент потери питани  () двигатель как инерционна  система, некоторое врем  сохран ет устойчивое состо ние, соответствующее нормальному режиму. Затем происходит переход к параметpшvI выбега, завершающийс  до наступлени  противофазы векторов напр жени  резерва и остаточной ЭДС, Характеристика 2 иллюстрирует отсчет интервалов времени и указывает уров напр жени  на хронирующем конденсаторе . В предложенном способе фиксируют момент потери устойчивости двигател  (точка 3) подостижению первой установки по углу, и начинаю отсчет времени приращени  угла путем разр да хронирующего конденсатора . Затем устанавливают момент на ступлени  противофазы векторов (180 эл. град. - точка 4), указанный момент не совпадает с зкстремумом огибающей биений вследствие непрерывного изменени  амплитуды и частота остаточной ЭДС двигател . В точке 4 начинают обратный отсчет измеренной длительности прираи1ени  угла. В момент достижени  интервала, равного разности измеренной длительности и собственного времени включени  выключател , например t (точка 5-1) или t2 (точка 5-2), подают команду на переключение выключател  резервного источника. Через врем  t-, или t соответственно (точка 6) происходит подача резервного напр жени  синфазно с остаточной ЭДС двигателей. Реалйзунзщее способ устройство (фиг. 2) содержит блок 7 контрол  угла расхождени  векторов , входы которого подключены к источникам напр жени  резерва U и напр жени  двигател  U. Выход X блока 7 через стабилизатор 8 тока зар да и разр да соединен с хронирующим конденсатором 9, второй конец которого подключен к общей точке (корпусу). Выход у блока 7 через диод 10 и исполнительный орган 11 также подключен к конденсатору 9. Нормально выходы X, у имеют потенциал положительной питающей шины, конденсатор 9 зар жен до верхнего уровн  характеристики
2. 2. В момент потери устойчивости двигателей блок 7 фиксирует достижение первой уставки по углу, выход X принимает потенциал общей точки, конденсатор 9 начинает разр жатьс  через стабилизатор 8, выход V сохран ет положительный потенциал . В момент достижени  180 зл.град. состо ние блока 7 измен етс , выход X принимает потенциал положительной шины, происходит зар д конденсатора 9 через стабилизатор В с прежней посто нной времени. Одновременно выход V принимает потенциал общей точки, исполнительный орган 11 подключаетс .параллельно конденсатору 9. Блок 7 сохран ет указанное состо ние выходов в течение установленного времени, независимо от дальнейшего изменени  величины сдвига фаз входных напр жений. Когда напр жение на конденсаторе (характеристика 2) достигает порога включени  органа 11, который устанавливаетс  в соответствии с действительным временем действи -выключателей, орган 11 включаетс  и подает команду на переключение выключателей. Врем  задержки срабатывани  органа 11 после достижени . 180 эл. град, составл ет t-t(t2.)- После восстановлени  питани  двигателей блок 7 с обусловленной задержкой возвращаетс  в исходное состо ние, выходы X, v принимают.1 аложительный потенциал. Орган 11 име ет высокое входное сопротивление и на процесс зар да конденсатора не о эывает вли ни , Пре;аложенный способ обеспечивает включение двигател  с углом опережени  до 540 эл.гргш.(полтора пери да биений) . Это качество с-пособству ет успешному применению способа дл  высоковольтных двигателей, выбег ко торалх характеризуетс  большими скол жени ми, а врем  действи  выключателей составл ют 0,1-0,4 с, и сравнимы со средней длительностью периода биений. Формула изобретени  Способ ресинхронизации двигател  переменного тока при переключении на резервный источник питани , при котором устанавливают факт выхода из стро  основного источника питани  и отключают двигатель от него, измер ют разность Фаз остаточного напр жени  двигател  и напр жение резервного источника, и в случае, когда величина разности фаз не превышает допустимого значени  уставки

   (риг. Г

   (риг1 по углу, подают команду на переключение выключателей с учетом собственного времени Их действи , о тличающийс  тем, что, с целью повышени  устойчивости двигател , перед переключением двигател  на резервный источник при превышении величиной разности фаз допустимого значени , измер ют длительность приращени  разности фаз от первой установки по углу до ближайшего мог«1ента поступлени  противофазы остаточного напр жени  и напр жени  резервного источника, уменьшают измеренную длительность на величину , равную собственному времени действи  переключателей, фиксируют указанный момент наступлени  противофазы и подают команду на переключение выключателей с замедлением, paBHfciM уменьшенному значению упом нутой длительности приращени  разности фаз. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 614509, кл. Н 02 Р 1/26, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР I 604081, кл. Н 02 Р 3/42, 1970.