SU873369A1 - Измерительный орган частоты дл регул тора возбуждени электрической машины - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ОрГАН ЧАСТОТЫ ДЛЯ РЕГУЛЯТОРА ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматического регулировани  возбуждением синхронных электрических машин. Известны измерительные органы частоты автоматического регул тора возбуждени , содержащие в канале измерени  частоты два резонансных контура, настроенных на резонанс при частотах 45 и 55 Гц 1}. К недостаткам таких устройств следует отнести зависимость выходного напр жени  устройства от величины входаого напр жени  и наличие фильтра-на выходе устройства, который имеет большую посто нную времени, вли ющую на качество регулировани . Известны также измерительные органы частоты , которые содержат разделительный трансформатор , два усилител  на полупроводниковых транзисторах и импульсный усилитель, выход которого  вл етс  выходом измерительного органа 2. Получение информации в импульсной форме требует установки la выходе дополнительного интегрирующего фильтра, что приводит к снижению массо-габаритных показателей. Наиболее близким техническим решением к данному  вл етс  измерительный орган частоты дл  регул тора возбуждегш  электрической машины, содержащий измерительный канал , состо щий из преобразовател  напр жени , выход которого соединен с входом нуль-органа , выходом св занного с транзисторным ключом, второй транзисторный ключ, выход которого соединен с конденсатором, усюштельный канал, состо щий из последовательно соединенных повторител  напр жени - и операционного усилител  {3J. Принцип работы такого устройства состоит в измерении и запоминании линейно нарастающего напр жени  в течение каждого периода ; ВХОД1ГОГО синусоидального напр жени . Однако оно имеет врем  чистого запаздьгеани , равкое периоду измер емого напр жени , что не обеспечивает высокой точности регулировани  возбуждени  электрической машины. Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  возбуждени  электрической маишны. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены дополнительный измерительный канал, вьтолненный аналогично основному , в каждый измерительный канал введены дифференцирующа  цепь, разделительный и разв зываюидий диоды и зар дный резистор, а преобразователь напр жени  выполнен с двум  выходами, причем второй выход подключен к входу нуль-органа дополнительного канала , кажда  дифференцирующа  цепь включена между выходом нуль-органа своего канала и входом вт(юго транзисторного ключа другого канала, выходы первых транзисторных ключей каналов подалючены через зар дные ре зисторы к источнику питани  и анодам разделительных диодов, катоды которых подключен к запоминающему конденсатору и анодам разделительных диодов , катоды которых объединены между собой и соединены с входом повт рител  напр жени  усилительного канала. На фиг. 1 изображена схема измерительного органа частоты; на фиг. 2 - диаграммы напр жени  по сн ющие работу устройства. Измерительный орган частоты содержит преобразователь напр жени  1 с двум  выходами 2 и 3. Выход 2 преобразовател  подключен к основному каналу измерени  4, а выход 3 к дополнительному каналу измерени  5. Каждый канал измерени  содержит нуль-орган 6, выход которого подключен к входу первого транзисторного ключа 7, а выХод ключа 7 через разделительный: диод 8 подключен к запоминающему конденсатору 9 и выходу второго транзисторного ключа 10. Кроме того выход транзисторного ключа 7 подключен через зар дный резистор 11 к источнику питани . Вход второго транзисторного ключа 10 через дифференцирующую цепь 12 подключен к выходу нуль-органа 6 дополнительного канала 5. Дл  компенсации падени  ш ррЯжени  на запоминаю щем конденсаторе 9, обусловленного его токами утечки, служит резистор 13. Выход второ го транзисторного ключа 10, катод разделительногЬ диода 8 и запоминаюищй конденсатор 9 образз от в каждом канале 4 и 5 общие точки , которые через разв зьшающие диоды 14 подключены к входу повторител  напр жени  15. Выход повторител  напр жени  15 подключей к входу операционного усилител  16. К входу усилител  16 подключен также резистор 17, задающий уставку измерительного органа частоты. Устройство работает следующим образом. Напр жение синусоидальной формы с вывод ных клемм синхронной электрической мащины 4 поступает на вход преобразовател  напр жени  1, на выходах которого напр жени  синусоидальной формы сдвинуты друг относительно друга на 180 зл.град. (фнг. 2 а, б). Под действием напр жени , поступающего на вход нуль-органа 6 основного канала 4, на выходе нуль-органа 6 формируетс  бипол рный сигнал пр моугольной формы, по частоте и скважности совпадающий с входным напр жением (фиг. 2 в). При отрицательной пол рности выходного сигнала нуль-органа 6 транзистор ный ключ 7 находитс  в закрытом состо нии, и запоминающий конденсатор 9 зар жаетс  от стабилизированного источника питани  через зар дный резистор 11. (фиг. 2 г, д). Зар д конденсатора 9 прекращаетс  в момент смены пол рности сигнала нуль-органа 6 с отрицательного на положительный (фиг. 2 б, в, г) и сохран етс  за счет большого входного сопротивлени  повторител  напр жени  15 практически неизменным в течение всего положительного полупериода входного напр жени . При смене на выходе нуль-органа 6 положительной пол рности сигнала на отрицательную на выходе дифференцирующей цепи 12, подключевдой к выходу нуль-органа 6 дополнительного канала 5, формируетс  импульс положительной пол рности (фиг. 2 е). Под действием зтого импульса транзистор второго ключа 10 открьшаетс , и конденсатор 9 разр жаетс  (фиг. 2 д). Папр жени  с выхода основного канала измерени  4 и выхода дополнительного канала 5, сдвинутые относительно друг друга на 180 эл.град. (фиг. 2 ж, з), поступают на вход повторител  напр жени  15. В результате на выходе повторител  напр жени  15 по вл етс  напр жение, пропорциональное по величине частоте входного напр жени  И поступающее на вход операционного усилител  16, на этот же вход поступает напр жение с резистора 17, задающего установку напр жени  измерительного органа частоты, при изменении частоты входного напр жени  измен етс  длительность импульсов на выходе нуль-органа б, в результате чего измен етс  врем  зар да запоминающего конденсатора 9, а, следовательно, и амплитуда напр жени  на нем (фиг. 2 а, в, г, д). Это приводит к изменению величины напр жени  на выходах повторител  напр жени  15 и операционного усилител  16 (фиг. 2 и). Принщш работы измерительного органа частоты заключаетс  в измерении и запбминании линейно нарастающего напр жени  в течение каждого полупериода входного синусоидального напр жени , что позвол ет уменьцшть врем  чистого запаздывани  и величину пульсаций выходного напр жени , а также исключить фильтры, имеющие инерционные посто нные на

выходе измерительного органа частоты, В результате улучшаетс  качество регулировани , которое выражаетс  дл  сиихроштых двигателей , особенно работающих с резко перемешюй нагрузкой, в более эффективном демпфировании качаний ротора, а, следовательно, колебаний активной мощности, частоты и напр жени  узла нагрузки, а дл  синхронных генераторов в повыщении статической и динамической устойчивоотн электропередач, в более эффективном демпфировании качаний в энергосистеме.

Claims (3)

1.Соловьев И. И. Автоматизаци  энергетических систем, М., Энерги , 1950, с. 325326 .

2.Ковалевска  В. В. Энергетические измерительные преобразователи. Л., Энерги , 1969,

5 с. 98.

3.Автоматическое регулировагше и управление в энергосистемах. Труды ВЭИ, М., Энерги , 1977, вьш. 83.

иГ

t

ж и

J а

ik

&U