SU892636A1 - Регул тор мощности генератора ветроэлектрического агрегата - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ГЕНЕРАТОРА ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  автоматического регулировани  мощности синхронных генераторов по заданному закону -от частоты и может быть использовано в ветроэлектрических агрегатах, предназначенных дл  автономного электроснабжени  различных потребителей.

Известен регул тор мощности генератора ветроэлектрического агрегата , содержащий систему компаундировани , св занную с выпр мителем в . цепи обмотки возбуждени  и корректор напр жени  генератора. Корректор состоит при этом из исполнительного органа, выполненного на тиристорах , регенеративного компаратора напр жений, выполненного на транзисторах , и измерительного органа, выполненного в виде стабилизирующей  чейки на стабилитроне и интегрирующей КС-цепочки 1.

Посредством такого регул тора становитс  возможным осуществл ть автоматическое регулирование напр - жени  генератора пропорционально частоте в некоторой степени. Причем , показатель степени может быть задан в пределах от 1 до 2. При та-. ком регулировании напр жени  генераАГРЕГАТА

тора и подключенной к нему нагрузке определенного вида и характера обеспечиваетс  саморегулирование активной мощности нагрузки генератора пропорционально кубу частоты, что позвол ет в итоге более рационально агрегатировать ветроколесо с нагрузкой

Однако известный регул тор обла10 дает существенными недостаткш и. К ним относ тс  обусловленность видом и характером нагрузки,- при которой может быть получен эффект саморегу-. лировани  активной мощности, нагрузки генератора пропорционально кубу частоты; необходимость перенастройки системы регулировани  напр жени  генератора по частоте при изменении вида- и характера подключаемой на20 грузки; неудовлетворительное агрегатирование ветроколеса с нагрузкой из-за НИЗКОЙ точности саморегулировани  активной мощности нагрузки генератора пропорционально кубу часто25 ты; а также значительное недоиспользование мощности ветроэлектрического агрегата при подключенной нагрузке генератора меньше номинальной и работе агрегата с переменной скоростью

30 зращени  ветроколеса.

Недостатки регул тора обусловлены отсутствием в нем устройства, осуществл ющего пр мой контроль и принудительное регулирование активной мощности нагрузки генератора при его работе с переменной ,частотой.

Цель изобретени  - повышение эффективности использовани  ветроэлектрического агрегата путем обеспечени  цвинудительного регулировани  мощ. ности нагрузки генератора пропорционально кубу частоты.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в регул торе мощности генератора ветроэлектрического агрегата, содержащего систему компаундировани , , св занную с выпр мителем в цепи обмотки возбуждени  и корректор, состо щий из последовательно соединенных измерительного органа, выполненного в виде стабилизирующей  чейки и интегрирующей ВС-цепочки, регенеративного компаратора напр жений и исполнительного органа на тиристорах подключенного к выпр мителю в цепи - обмотки возбуждени , измерительный орган регул тора мощности генератора ветроэлектрического агрегата снабжен трансформатором тока в цепи статорной обмотки генератора, тройной интегрирующей цепочкой, подключенной к статорной обмотке электромагнитом и датчиком ЭДС. Холла, помещенным в воздушный зазор между полюсами электромагнита, причем вторична  обмотка трансформатора тока и выход тройной цепочки присоединены соответственно к намагничивающей обмотке электромагнита и к токовым выводам датчика Холла, а вьшоды ЭДС этого датчика подключены к входу компаратора напр жений.

На чертеже изображена принципиальна  электросхема предлагаемого регул тора мощности генератора ветроэлектрического агрегата.

Регул тор включает в себ  синхройный генератор 1 ветроэлектрического агрегата, статорную обмотку 2 и обмотку 3 возбуждени  генератора, трансформатор 4 тока, выпр митель. 5, систему б, компаундировани , тройную интегрирующую КС-цепочку 1, стабилизатор 8 напр жени , электромагнит 9, тиристор 10, трансформатор 11 напр жени , одинарную интегрирующую RC-цепочку 12, ..стабилизирующую  чейку 13, датчик 14 ЭДС Холла, токовые выводы 15,,и 16 датчика Холла, выводы 17 и 18 ЭДС датчика Холла, регенеративны и компаратор 19 напр й ений.

Синхронный генератор 1, имеющий статорную обмотку 2 и обмотку 3 Bos.-f буждени , приводитс , во вращение ветроколесом. Обмотка возбуждени  3 генератора подключена через выпр ми тель 5 к системе 6-компаундирован11Я,

В цепи статорной обмотки 2 гене|ратора 1 установлен трансформатор 4

гока, вторична  обмотка которого присоединена к намагничивакнцей обмотке электромагнита 9. Намагничивающа  обмотка конструктивно размещаетс  на полюсах электромагнита 9, В воздушном зазоре между пoлюсами электромагнита помещаетс  датчик 14 ЭДС Холла . Токовые вьшоды 15 и 16 датчика Холла подключены к выходу тройной интегрирующей цепочки 7. На вход этой цепочки подаетс  напр жение фазы генератора 1, в которой установлен трансформатор тока 4.

Трансформаторный выход регенерати вного компаратора 19 напр жений присоединен к управл гацему электроду и катоду тиристора 10. Сам тиристор подключен параллельно выходу системы 6 компаундировани . На вход компаратора 19 напр жений подаютс  напр жени  с выхода одинарной интегрирующей RC-цепочки 12, с выводов

17и 18 ЭДС датчика Холла и с выхода стабилизирующей  чейки 13.

Одинарна  интегрирующа  RC-цепочка 12 присоединена к статорной обмотке 2 генератора 1 через согласующий трансформатор 11 .напр жени .

Электропитание компаратора 19 напр жени  и стабилизируквдей  чейки 13 осуществл етс  посто нным током от стабилизатора 8 напр жени .

При работе ветроэлектрического агрегата с переменной скоростью вращени  приводимый ветроколесом агрегата генератор 1 вращаетс  с переменной частотой. При этом напр жение на выходе тройной интегрирующей RC-цепочки 7 измен етс  пропорционально отношению фазового напр жени  генератора 1 к его частоте в кубе. Так как напр жение с выхода цепочки 7 подведено к токовым выводам 15 и 16 датчика 14 ЭДС Холла, а к обмотке электромагнита 9 подведен фазный ток нагрузки генератора 1, измер емый трансформатором 4 тока, то получаемое напр жение на выводах 17 и 18 ЭДС Холла измен етс  в этом случае пропорционально отношению активной фаЭной мощности нагрузки генератора к частоте в кубе. Вы кодное напр жение датчика 14 ЭДС Холла с его выводов 17 и 18 ЭДС подаетс  на вход компаратора 19 и сравниваетс  последним; с опорным напр жением на выходе стабилизирующей  чейки-13. При рассогласовании этих напр жений компа.ратор 19 воздействует на систему 6 компаундировани  через тиристор 10 так, что выходное напр жение на выводах 17 и

Claims (1)

18ЭДС датчика Холла поддерживаетс  посто нным при переменной частоте . генератора VI, а-активна  мощность нагрузки генератора при этом регулируетс  пропорционально кубу частоты. Кроме того, при работе генератора 1 с переменной частотой, напр же ние на выходе одинарной интегрирующей RC-цепочки 12, пропорциональное отношению напр жени  генератора к частоте, сравниваетс  посредством компаратора 19 с опорным напр жением на выходе стабилизирующей  чейки 13. При рассогласовании этих напр жений компаратор 19 воздействует через тиристор 10. на систему 6 компаундировани  так., что напр жение на выходе одинарной RC-цепочки 12 поддерживаетс  посто нным. Тем самым осуществл етс  регулирование напр жени  генератора 1 пропорцио .нально частоте. Тогда, в зависимости от величи.ны мощности нагрузки, подключенной к генератору 1, имеют место следующие , режимы работы ветроэлектрическо го агрегата: а)при номинальной и близкой к номинальному значению мощности нагрузки генератора 1 последний загружаетс  с высокой степенью точности активной мощностью, пропор- циональной кубу частоты, т. е. в этом случае ветроколесо загружаетс  до максимальной величины мощнос1ти , которую он способен развить при данной скорости вращени ; б)при подключенной мощности нагрузки значительно меньше номинальной , генератор 1 и ветроколесо нагружаютс  мощностью., равной активно мощности генератора, которую он может развить при регулируемом напр жении на выходе его статорной об мотки 2 пропорционально частоте; в)при холостом ходе генератора его напр жение рег;улируетс  пропорционально частоте; какого-либо упра лени  мощностью нагрузки генератора 1 по частоте, в этом случае не производитс . При использовании регул тора мощ ности генератора ветроэлектрическог агрегата устран ютс  отмеченные ранее недостатки известного регул тора того же назначени , что позвол ет существенно улучшить агрегатирование ветроколеса с нагрузкой и повысить эффективность применени  агрегата в народном хоз йстве. Формула изобретени  Регул тор мощности генератора ветроэлектрического агрегата, содерг жащий систему компаундировани , св занную свыпр мителем в цепи обмотки возбуждени  и корректор, состо щий из- последовательно., соединенных измерительного органа, выполненного в виде стабилизирующей  чейки и интегрирующей RC-цепочки, регене- ративного компаратора напр жений и исполнительного органа на тиристорах подключенного к выпр мителю в цепи обмотки возбуждени , о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности использовани  i ветроэлектрического агрегата путем обеспечени  принудительного регулировани  мощности нагрузки генератора пропорционально кубу частоты, измерительный орган снабжен трансформатором тока в цепи статорной обмотки генератора, тройной интегрирующей RC-цепочкой, подключенной к статорной обмотке, электромагнитом и датчиком ЭДС Холла, помещенным в воздушный зазор между полюсами электромагнита , причем вторична  обмотка трансформатора тока и выход тройной .RC-цепочки присоединены соответственно к намагничивающей об-, мотке электромагнита и к токовым выводам датчика Холла , а выводы ЭДС этого датчика подключены к входу компаратора напр жений. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Доклады первой Всесоюзной научно- , технической конференции по возобновл емым источникам энергии. Вып. 2, М., Ветроэнергетика, 1972, с. 96-99.