Пристрій керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі
Номер патенту: 113688
Опубліковано: 10.02.2017
Автори: Євтушенко Любов Геннадіївна, Бялобржеський Олексій Володимирович
Формула / Реферат
Пристрій керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі, який містить приводний двигун, з'єднаний через датчик швидкості механічно з валом асинхронного генератора, три фази статорної обмотки асинхронного генератора з'єднані з входом генераторного перетворювача, який колом постійної напруги з'єднаний з конденсатором, паралельно до конденсатора приєднаний датчик напруги, який відрізняється тим, що введено блок керування швидкістю, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика швидкості, а перший вхід з'єднаний з виходом блоком завдання швидкості, три фази статорної обмотки асинхронного генератора через блок датчиків струму статора з'єднані з входом генераторного перетворювача, вихід блока датчиків струму статора з'єднаний з входом першого координатного перетворювача струму, вихід першого координатного перетворювача з'єднаний з першим входом блока керування вектором поля, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока датчика швидкості, а третій вхід з блоком керування частотою, вихід блока керування вектором поля з'єднаний з входом другого координатного перетворювача, вихід другого координатного перетворювача з'єднаний з другим входом блока релейного керування струмом, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків струму статора, вихід блока релейного керування струмом з'єднаний з керуючим входом генераторного перетворювача, конденсатор з'єднаний з мережевим перетворювачем через датчик напруги, вихід якого з'єднаний з другим входом блока керування напругою конденсатора, перший вхід блока керування напругою конденсатора з'єднаний з виходом блока завдання напруги, мережевий перетворювач фазними виводами через блок датчиків струму мережі та фільтр з'єднаний з мережею, паралельно до мережі підключений блок датчиків напруги, паралельно через блок датчиків струму підключено інше навантаження, вихід блока датчиків струму з'єднаний з входом третього координатного перетворювача, вихід блока датчиків напруги з'єднаний з входом четвертого координатного перетворювача, блок розрахунку потужності входом четвертого координатного перетворювача, блок розрахунку потужності першим входом з'єднаний з третім координатним перетворювачем, а другим входом з четвертим координатним перетворювачем, вихід блока розрахунку потужності з'єднаний з входом п'ятого координатного перетворювача, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока керування напругою конденсатора, вихід блока датчиків струму з'єднаний з шостим координатним перетворювачем, вихід блока датчиків напруги мережі з'єднаний з входом сьомого координатного перетворювача, перший вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом шостого координатного перетворювача струму, другий вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом сьомого координатного перетворювача напруги, третій вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом п'ятого координатного перетворювача, блок керування вектором струму з'єднаний з восьмим координатним перетворювачем, вихід восьмого координатного перетворювача з'єднаний з першим входом блока широтно-імпульсної модуляції, другий вхід блока широтно-імпульсної модуляції з'єднаний з входом блока завдання напруги, вихід блока широтно-імпульсної модуляції з'єднаний з керуючим входом мережевого перетворювача.
Текст
Реферат: Пристрій керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі, який містить приводний двигун, з'єднаний через датчик швидкості механічно з валом асинхронного генератора, три фази статорної обмотки асинхронного генератора з'єднані з входом генераторного перетворювача, причому введено блок керування швидкістю, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика швидкості, а перший вхід з'єднаний з виходом блоком завдання швидкості, три фази статорної обмотки асинхронного генератора через блок датчиків струму статора з'єднані з входом генераторного перетворювача, вихід блока датчиків струму статора з'єднаний з входом першого координатного перетворювача струму, вихід першого координатного перетворювача з'єднаний з першим входом блока керування вектором поля, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока датчика швидкості, а третій вхід з блоком керування частотою, вихід блока керування вектором поля з'єднаний з входом другого координатного перетворювача, вихід другого координатного перетворювача з'єднаний з другим входом блока релейного керування струмом, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків струму статора. UA 113688 U (12) UA 113688 U UA 113688 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки, а саме до систем керування автономними асинхронними генераторами (АГ), та може бути використана для компенсації неактивних складових потужності у вузлах мережі. Важлива задача керування збудженням АГ при зміні параметрів режиму вирішується використанням інверторних пристроїв, які мають широкий спектр застосування. Наявність у силовому каналі пристроїв для перетворення енергії постійного струму в енергію змінного струму дозволяє використовувати їх одночасно для вирішення двох задач керування активною та неактивною потужностями. Відоме технічне рішення [Патент № 2366071, RU, H02P9/46, "Устройство для стабилизации частоты и напряжения автономних бесконтактных генераторов" /Григораш О.В., Хамула Α.Α., Пыдык А.Н., Алейников Р.С., Денисенко Е.А., Опубл. В 27.08.2009], яке містить конденсатори збудження, безпосередній перетворювач частоти, вихідний фільтр, блок трансформаторів струму, блок косинусної синхронізації, що задає генератор частоти і три блоки формування керуючих сигналів, що містить блок стабілізації напруги, який складається з випрямляча, транзистора і системи управління, причому вхід випрямляча через конденсатори збудження підключений до виходу генератора, а його вихід з'єднаний з емітером-колекторним переходом транзистора, керуючі виводи якого з'єднані з виходом системи управління, вхід якої з'єднаний з вихідними виводами через трансформаторно-випрямний блок, вхід безпосереднього перетворювача частоти підключений до виводів генератора, з якими також з'єднаний блок косинусної синхронізації, виходи якого з'єднані з першими входами блоків формування керуючих сигналів, виходи яких з'єднані з керуючими входами безпосереднього перетворювача частоти, вхід вихідного фільтра з'єднаний з виходом безпосереднього перетворювача частоти, а вихід через блок трансформаторів струму з'єднаний з вихідними виводами для підключення навантаження, виходи блока трансформаторів струму з'єднані з третіми входами блоків формування керуючих сигналів, кожен з яких містить перший і другий компаратори, перший і другий логічні елементи і, перший і другий розподільники імпульсів і датчик струму, перші входи першого і другого компараторів є першими входами блоків формування керуючих сигналів, а їх другі входи є другими входами блоків формування керуючих сигналів, які з'єднані з виходом генератора, що задає частоти, виходи першого і другого компаратора і з'єднані з першими входами першого і другого логічних елементів і, другі входи яких з'єднані з першим і другим виходом датчика струму відповідно, вхід якого є третім входом блоків формування керуючих сигналів, виходи першого і другого логічних елементів і, через перший і другий відповідно, розподільники імпульсів підключені до керуючих входів безпосереднього перетворювача частоти. Суттєві ознаки відомого технічного рішення, які збігаються із технічним рішенням, що заявляється, полягають у генераторі, перетворювачі, вихідному фільтрі та системі керування, датчику струму. Недоліком цього технічного рішення є: відсутність пристрою для передачі генерованої енергії до мережі загального призначення; відсутність системи управління процесом передачі енергії до мережі; відсутність системи компенсації неактивних складових потужності мережі, що унеможливлює процеси керованої передачі енергії до мережі та компенсації неактивних складових потужності. Відоме технічне рішення [Патент № 2335081, RU, H02P9/46, "Устройство для стабилизации напряжения асинхронного генератора" /Военцов Д.В., Григораш О.В., Чесовской А.С., Хамула Α.Α., Григораш С.О., Опубл. 27.08.2009], яке містить три однофазних понижуючих трансформатора з двома вторинними обмотками, одну систему управління і конденсатор збудження, де кожен з однофазних підвищувальних трансформаторів містить одну вторинну обмотку і включений до складу силового блока, кожен з яких містить паралельно з'єднані конденсатор збудження з зустрічно-паралельно з'єднаними першим і другим транзисторами, висновки яких з'єднані з виходами вторинної обмотки підвищувального трансформатора, висновки первинних обмоток підвищувальних трансформаторів є висновками силових блоків, підключеними до висновків асинхронного генератора АВ, ВС і СА і входів відповідних систем управління силовими блоками, а чотири виходи кожної з системи управління є входами силових блоків, система управління кожним з силових блоків містить трансформаторно-випрямний блок, формувач імпульсів, генератор пилкоподібної напруги, датчик полярності напруги, перший і другий логічні елементи і, перший і другий підсилювачі імпульсів, при цьому вхід трансформаторно-випрямного блока є входом системи управління, а вихід з'єднаний з одним із входів формувача імпульсів, другий вхід якого з'єднаний з виходом генератора пилкоподібної напруги, входи генератора пилкоподібної напруги та датчика полярності напруги з'єднані з першими виходами першого і другого підсилювачів імпульсів, виходи датчика полярності 1 UA 113688 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 напруги з'єднані з першими входами першого і другого логічних елементів і, другі входи яких з'єднані з виходами формувача імпульсів, виходи першого і другого логічних елементів і, з'єднані відповідно з першим і другим підсилювачами імпульсів, виходи яких з'єднані з керуючими входами першого і другого відповідно транзисторів і є виходами системи управління силового блоку. Суттєві ознаки відомого технічного рішення, які збігаються із технічним рішенням, що заявляється, полягають у асинхронному генераторі та системі управління. Недоліком цього технічного рішення є: відсутність пристрою для передачі генерованої енергії до мережі загального призначення; відсутність системи управління процесом передачі енергії до мережі; відсутність системи компенсації неактивних складових потужності мережі, що унеможливлює процеси керованої передачі енергії до мережі та компенсації неактивних складових потужності. Відоме технічне рішення [Патент № 51704, UA, H02P 9/00 "Спосіб керування автономним асинхронним генератором з короткозамкненим ротором" /Мазуренко Л.І., Романенко В.І., Опубл. 26.07.2010 Бюл. 14], в якому асинхронний генератор збуджується від вентильного перетворювача, при цьому зовнішню характеристику формують зміною частоти цього перетворювача, а зміну частоти здійснюють таким чином, що визначають положення робочої точки, аналізують її розміщення відносно лінії перемикання з жорсткої на крутоспадну ділянку характеристики, при знаходженні робочої точки над лінією перемикання з жорсткої на крутоспадну ділянку характеристики як регульовану величину вибирають напругу, її задане значення визначають із бажаної зовнішньої характеристики по величині струму, і частоту вентильного перетворювача змінюють у функції відхилення напруги від заданого значення, а при знаходженні робочої точки під лінією перемикання з жорсткої на крутоспадну ділянку характеристики як регульовану величину вибирають струм, його задане значення визначають із бажаної зовнішньої характеристики по величині напруги і частоту вентильного перетворювача змінюють у функції відхилення струму від заданого значення. Суттєві ознаки відомого технічного рішення, які збігаються із технічним рішенням, що заявляється, полягають у наявності асинхронного генератора з короткозамкненим ротором, вентильного перетворювача, датчика швидкості, датчика напруги, датчика струму, системи керування. Недоліком цього технічного рішення є: відсутність пристрою для передачі генерованої енергії до мережі загального призначення; відсутність системи управління процесом передачі енергії до мережі; відсутність системи компенсації неактивних складових потужності мережі, що унеможливлює процеси керованої передачі енергії до мережі та компенсації неактивних складових потужності. Відоме технічне рішення прийнято за прототип, завдяки наявності у ньому більшої кількості спільних ознак із пристроєм, що заявляється. В основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі, шляхом введення мережевого перетворювача, датчиків струму мережі, датчиків струму навантаження та блоків формування керуючих сигналів, забезпечити передачу енергії до мережі та компенсацію неактивних складових потужності вузла електричної мережі. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі пристрій керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі, який містить приводний двигун, з'єднаний через датчик швидкості механічно з валом асинхронного генератора, три фази статорної обмотки асинхронного генератора з'єднані з входом генераторного перетворювача, який колом постійної напруги з'єднаний з конденсатором, паралельно до конденсатора приєднаний датчик напруги, введено блок керування швидкістю, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика швидкості, а перший вхід з'єднаний з виходом блоком завдання швидкості, три фази статорної обмотки асинхронного генератора через блок датчиків струму статора з'єднані з входом генераторного перетворювача, вихід блока датчиків струму статора з'єднаний з входом першого координатного перетворювача струму, вихід першого координатного перетворювача з'єднаний з першим входом блока керування вектором поля, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока датчика швидкості, а третій вхід з блоком керування частотою, вихід блока керування вектором поля з'єднаний з входом другого координатного перетворювача, вихід другого координатного перетворювача з'єднаний з другим входом блока релейного керування струмом, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків струму статора, вихід блока релейного керування струмом з'єднаний з керуючим входом генераторного перетворювача, конденсатор з'єднаний з 2 UA 113688 U 5 10 15 20 25 30 35 40 мережевим перетворювачем через датчик напруги, вихід якого з'єднаний з другим входом блока керування напругою конденсатора, перший вхід блока керування напругою конденсатора з'єднаний з виходом блока завдання напруги, мережевий перетворювач фазними виводами через блок датчиків струму мережі та фільтр з'єднаний з мережею, паралельно до мережі підключений блок датчиків напруги, паралельно через блок датчиків струму підключено інше навантаження, вихід блока датчиків струму з'єднаний з входом третього координатного перетворювача, вихід блока датчиків напруги з'єднаний з входом четвертого координатного перетворювача, блок розрахунку потужності першим входом з'єднаний з третім координатним перетворювачем, а другим входом з четвертим координатним перетворювачем, вихід блока розрахунку потужності з'єднаний з входом п'ятого координатного перетворювача, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока керування напругою конденсатора, вихід блока датчиків струму з'єднаний з шостим координатним перетворювачем, вихід блока датчиків напруги мережі з'єднаний з входом сьомого координатного перетворювача, перший вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом шостого координатного перетворювача струму, другий вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом сьомого координатного перетворювача напруги, третій вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом п'ятого координатного перетворювача, блок керування вектором струму з'єднаний з восьмим координатним перетворювачем, вихід восьмого координатного перетворювача з'єднаний з першим входом блока широтно-імпульсної модуляції, другий вхід блока широтно-імпульсної модуляції з'єднаний з входом блока завдання напруги, вихід блока широтно-імпульсної модуляції з'єднаний з керуючим входом мережевого перетворювача. Корисна модель пояснюється наступними кресленнями: Фіг. 1 - Блок-схема пристрою керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі, на якій 1 - приводний двигун; 2 - датчик швидкості; 3 - блок керування частотою; 4 - блок завдання швидкості; 5 - асинхронний генератор; 6 - блок датчиків струму; 7 генераторний перетворювач; 8 - перший координатний перетворювач; 9 - блок керування вектором поля; 10 - другий координатний перетворювач; 11 - блок релейного керування струмом; 12 - конденсатор; 13 - датчик напруги; 14 - мережевий перетворювач; 15 - блок керування напругою; 16 - блок завдання напруги; 17 - блок датчиків струму мережі; 18 - фільтр; 19 - мережа; 20 - блок датчиків напруги; 21 - блок датчиків струму; 22 - інше навантаження; 23 - третій координатний перетворювач; 24 - четвертий координатний перетворювач; 25 - блок розрахунку потужності; 26 - п'ятий координатний перетворювач; 27 шостий координатний перетворювач; 28 - сьомий координатний перетворювач; 29 - блок керування вектором струму; 30 - восьмий координатний перетворювач; 31 - блок широтноімпульсної модуляції. Фіг. 2 - Часові діаграми параметрів режиму пристрою. На фіг. 1 приводний двигун 1 з'єднаний через датчик швидкості 2 механічно з валом асинхронного генератора 5. На виході датчика швидкості 2 діє сигнал . Максимальна величина швидкості обмежується за допомогою блока керування частотою 3, другий вхід якого зв'язаний з виходом датчика швидкості 2, а перший вхід зв'язаний з блоком завдання швидкості 4. На виході блока завдання швидкості 4 діє сигнал ref . На виході блока керування швидкістю 3 діє сигнал заданого моменту ref M gn kp ki dt , (1) де ref ; kp JLr k c 3 z p Lm k шTкс ; ki kp 4Tкс ; J – момент інерції 45 приведений до вала асинхронного генератора; Lr - індуктивність ротора; Lm - індуктивність намагнічування генератора; k c - коефіцієнт передачі датчика струму; Tкс - мала некомпенсована стала часу контуру швидкості; z p - число пар полюсів двигуна; k ш 50 коефіцієнт передачі датчика швидкості. Три фази статорної обмотки асинхронного генератора 5 через блок датчиків струму статора 6 з'єднані з входом генераторного перетворювача 7. На виході блока датчиків струму статора 6 діє сигнал iabc. gn . Вихід блока датчиків струму статора 6 з'єднаний з входом першого координатного перетворювача струму 8, на виході якого формується сигнал ix. gn 2 2 2 ; (2) ia. gn cos ib. gn cos( 3 ) ic. gn cos( 3 ) 3 3 UA 113688 U i y . gn 2 2 2 . (3) ia. gn sin ib. gn sin( 3 ) ic. gn sin( 3 ) 3 Вихід першого координатного перетворювача 8 з'єднаний з першим входом блока керування вектором поля 9, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока датчика швидкості 2, а третій вхід з блоком керування частотою 3. На виході блока керування вектором поля 9 діє сигнал 5 ref ixy. gn проекції якого: ref ix.gn rref Lm ; (4) ref i y. gn ref 2M gn Lr 3 r z p k r Lm .·(4) При цьому поточне потокозчеплення ротора в блоці 9 визначають за складовою струму ix r ix. gn Lm . (6) Поточне положення ротора: 10 r k Lm ix. gn Tr r dt , (7) де k 15 r - частота обертання вектора потокозчеплення ротора; ix - активна складова струму; - коефіцієнт зв'язку струму потокозчеплення; Tr Lr Rr - стала часу роторного кола. Вихід блока керування вектором поля 9 з'єднаний з входом другого координатного перетворювача 10, в якому виконують зворотне перетворення заданих проекцій струму ref ix. gn , ref i y. gn : ref ref ref ia.gn ix.gn cos iy.gn sin ; (8) 2 2 ; (9) ref ref ref ib. gn ix. gn cos( ) i y. gn sin( ) 3 3 ref ref icref ia.gn ib.gn . (10) . gn 20 Вихід другого координатного перетворювача 10 з'єднаний з другим входом блока релейного керування струмом 11, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків струму статора 6. На першому вході блока релейного керування струмом 11 діє струм фаз iabc. gn , а на другому вході блока діє заданий струм ref iabc.gn . В блоці керування струмом 11 визначають: ref i iabc.gn iabc. gn . (11) 25 На підставі порівняння помилки струму i із зоною гістерезису релейного регулятора на виході блока релейного керування струмом 11 формуються напруги керування генераторним перетворювачем 7. Зокрема по фазі "А": HI UVT .a 30 35 1 при i iband ; LO 1 при i iband ; . (12) UVT .a 0 при i iband , 0 при i iband . Аналогічно визначають рівні напруги керування транзисторами верхнього та нижнього плеча генераторного перетворювача за фазами b і с Вихід блока релейного керування струмом 11 з'єднаний з керуючим входом генераторного перетворювача 7. Генераторний перетворювач 7 колом постійної напруги з'єднаний з конденсатором 12. Системою керування генераторним перетворювачем формують сигнали керування транзисторами генераторного перетворювача 7 HI LO HI LO HI LO (U VT .a , U VT .a , U VT .b , U VT .b , U VT .c , U VT .c , ) забезпечуючи рівень реактивної потужності в генераторі 5 та передачу активної потужності до конденсатора 12. Конденсатор 12 з'єднаний з мережевим перетворювачем 14 через датчик напруги 13, вихід якого з'єднаний з другим входом блока керування напругою конденсатора 15. 4 UA 113688 U Перший вхід блока керування напругою конденсатора 15 з'єднаний з виходом блока ref завдання напруги 16, на якому діє напруга u c . В блоці керування напругою конденсатора 15 ref порівнюють сигнал з датчика напруги 13 u c і сигнал заданої напруги конденсатора u c блока завдання напруги 16 u u cref u c . 5 На виході блока керування напругою конденсатора 15 формується сигнал заданої складової активного струму мережевого перетворювача 14 i *. gr kv. p u kv.i udt , (13) y де k v. p 10 мережевого перетворювача 14 за керуючою напругою; Tkv - мала некомпенсована стала часу контуру напруги. При цьому задана складова реактивного струму мережевого перетворювача 14 15 kvC kC ; k v.i v ; C - ємність конденсатора 12; k v - коефіцієнт передачі 2 3Tkv 12Tkv * ix.gr покладається нульовою. Мережевий перетворювач 14 фазними виводами через блок датчиків струму мережі 17 та фільтр 18 з'єднаний з мережею 19, паралельно до мережі підключений блок датчиків напруги 20. Паралельно мережі 19 через блок датчиків струму 21 підключено інше навантаження 22. Вихід блока датчиків струму 21, на якому діє сигнал iabc.ld , з'єднаний з входом третього координатного перетворювача 23, на виході якого формують сигнал i .ld 2 i .ld 3 i .ld 0 1 3 1 3 1 i a .ld 3 i . (14) 1 b.ld 3 ic.ld Вихід блока датчиків напруги 20, на якому діє сигнал u abc ,qr з'єднаний з входом четвертого 20 координатного перетворювача 24, на виході якого формують сигнал u . gr 2 u . gr 3 u . gr 0 1 1 u a. gr 3 3 u . (15) 1 1 b. gr 3 3 uc. gr Блок розрахунку потужності 25 першим входом з'єднаний з третім координатним перетворювачем 23, а другим входом з четвертим координатним перетворювачем 23. На виході блока розрахунку потужності формують струм 25 ref i p u . gr u . gr ~ u . gr u . gr qld . (16) Компоненти активної p та неактивної q потужностей ref i 1 ref 2 2 i u . gr u . gr pld u .ld i .ld u .ld i .ld ; (17) qld u .ld i .ld u .ld i .ld . (18) 30 Регулювання коефіцієнта потужності перетворювача здійснюють шляхом формування певного співвідношення між заданими значеннями активної і реактивної складових вхідного струму 35 i ref x.qr ref ref , i y,qr При ix.qr 0 мережевий перетворювач 14 обмінюється з мережею тільки активною енергією. Згідно з компонентами потужності генеровані мережевим перетворювачем 14 повинні виключати складові потужності вищих гармонік, і реактивної потужності, тобто p gr ~ ; (19) p q gr qld q q . (20) 5 UA 113688 U Вихід блока розрахунку потужності 25 з'єднаний з другим входом п'ятого координатного перетворювача 26 перший вхід якого з'єднаний з виходом блока керування напругою конденсатора 15. На виході п'ятого координатного перетворювача 26 формують сигнал: ref ix. gr cos gr ref i y. gr sin gr 5 ref sin gr i 0 . (21) ref cos gr i i *. gr y Вихід блока датчиків струму 17 з'єднаний з шостим координатним перетворювачем 27 на виході якого формується сигнал i xy. gr 2 2 2 ; (22) ia cos gr ib cos( gr 3 ) ic cos( gr 3 ) 3 2 2 2 . (23) ia sin gr ib sin( gr ) ic sin( gr ) 3 3 3 ix. gr i y. gr 10 Вихід блока датчиків напруги мережі 20 з'єднаний з входом сьомого координатного перетворювача 28 на виході якого формується сигнал u xy. gr 2 2 2 ; (24) u a cos gr ub cos( gr 3 ) uc cos( gr 3 ) 3 2 2 2 u a sin gr ub sin( gr ) uc sin( gr ) . (25) 3 3 3 u x. gr u y. gr Перший вхід блока керування вектором струму 29 з'єднаний з виходом шостого координатного перетворювача струму 27, на якому діє сигнал i xy. gr . Другий вхід блока 15 керування вектором струму 29 з'єднаний з виходом сьомого координатного перетворювача напруги 28, на якому діє сигнал u xy. gr . Третій вхід блока керування вектором струму 29 з'єднаний з виходом п'ятого координатного перетворювача 26, на якому діє сигнал 20 ref ixy. gr . На підставі поточних складових струмів та напруг мережі з урахуванням відхилення поточних складових струму мережі від заданих ref ix. gr ix.gr ix. gr (26) ref i y. gr iy.gr i y. gr ; (27) та поточних складових вектора напруги u xy. gr визначають задані складові вектора напруги мережевого перетворювача 14 25 напругою k ref uxy.gr з урахуванням компенсації перехресного зв'язку за , (29) ref ref u x. gr u x. gr kc. p ix. gr kc.i ix. gr dt i y. gr jL f i y. gr ; (28) ref u y. gr u y. gr де kcc.i c. p ref i y. gr kc.i i y. gr dt ix. gr jL f ix. gr Lf ; 2Tкс k gr .c kcc.i Rf 2Tкс k gr .c ; Tkс Tgr .c ; L f , R f - індуктивність та активний опір мережевого фільтра 18; Tкс - некомпенсована стала часу мережевого перетворювача 14; k gr .c 30 коефіцієнт передачі мережевого перетворювача 14; - частота напруги мережі. Блок керування вектором струму 29 з'єднаний з восьмим координатним перетворювачем 30, на виході якого діє сигнал 35 ref uabc. gr ref ref ref ua.gr ux cos gr u y sin gr ; (30) 2 2 ; (31) ref ref ref ub. gr u x cos( gr ) u y sin( gr ) 3 3 ref ref ref uc.gr (ua ub ) . (32) 6 UA 113688 U 5 Вихід восьмого координатного перетворювача 30 з'єднаний з першим входом блока широтно-імпульсної модуляції 31. Другий вхід блока широтно-імпульсної модуляції 31 з'єднаний з входом блока завдання напруги 16. Вихідну напругу блока широтно-імпульсної модуляції 31 отримують шляхом порівняння опорної напруги: ucarr t arctg tg ; (33) t m od 2 2 2 з відносним значенням заданої напруги керування генераторним перетворювачем в системі координат а, в, с, зокрема для фази А U out ..a 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ref 1 при U carr u a. gr ucref , (34) ref 0 при U carr u a. gr ucref для фаз b та с аналогічним чином. Вихід блока широтно-імпульсної модуляції 31 з'єднаний з керуючим входом мережевого перетворювача 14. Результати роботи пристрою керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі наведені на фіг. 2. Розроблена структура системи керування мережевим перетворювачем відповідно до основних положень p-q теорії, шляхом формування складової реактивного струму у каналі керування, забезпечує режим мережевого перетворювача, який додатково забезпечує компенсацію неактивних складових потужності вузла мережі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі, який містить приводний двигун, з'єднаний через датчик швидкості механічно з валом асинхронного генератора, три фази статорної обмотки асинхронного генератора з'єднані з входом генераторного перетворювача, який колом постійної напруги з'єднаний з конденсатором, паралельно до конденсатора приєднаний датчик напруги, який відрізняється тим, що введено блок керування швидкістю, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика швидкості, а перший вхід з'єднаний з виходом блоком завдання швидкості, три фази статорної обмотки асинхронного генератора через блок датчиків струму статора з'єднані з входом генераторного перетворювача, вихід блока датчиків струму статора з'єднаний з входом першого координатного перетворювача струму, вихід першого координатного перетворювача з'єднаний з першим входом блока керування вектором поля, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока датчика швидкості, а третій вхід з блоком керування частотою, вихід блока керування вектором поля з'єднаний з входом другого координатного перетворювача, вихід другого координатного перетворювача з'єднаний з другим входом блока релейного керування струмом, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків струму статора, вихід блока релейного керування струмом з'єднаний з керуючим входом генераторного перетворювача, конденсатор з'єднаний з мережевим перетворювачем через датчик напруги, вихід якого з'єднаний з другим входом блока керування напругою конденсатора, перший вхід блока керування напругою конденсатора з'єднаний з виходом блока завдання напруги, мережевий перетворювач фазними виводами через блок датчиків струму мережі та фільтр з'єднаний з мережею, паралельно до мережі підключений блок датчиків напруги, паралельно через блок датчиків струму підключено інше навантаження, вихід блока датчиків струму з'єднаний з входом третього координатного перетворювача, вихід блока датчиків напруги з'єднаний з входом четвертого координатного перетворювача, блок розрахунку потужності входом четвертого координатного перетворювача, блок розрахунку потужності першим входом з'єднаний з третім координатним перетворювачем, а другим входом з четвертим координатним перетворювачем, вихід блока розрахунку потужності з'єднаний з входом п'ятого координатного перетворювача, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока керування напругою конденсатора, вихід блока датчиків струму з'єднаний з шостим координатним перетворювачем, вихід блока датчиків напруги мережі з'єднаний з входом сьомого координатного перетворювача, перший вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом шостого координатного перетворювача струму, другий вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом сьомого координатного перетворювача напруги, третій вхід блока керування вектором струму з'єднаний з виходом п'ятого координатного перетворювача, блок керування вектором струму з'єднаний з восьмим 7 UA 113688 U координатним перетворювачем, вихід восьмого координатного перетворювача з'єднаний з першим входом блока широтно-імпульсної модуляції, другий вхід блока широтно-імпульсної модуляції з'єднаний з входом блока завдання напруги, вихід блока широтно-імпульсної модуляції з'єднаний з керуючим входом мережевого перетворювача. 8 UA 113688 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: H02M 11/00, H02P 9/00
Мітки: компенсацією, асинхронного, пристрій, потоками, мережі, генератора, складових, керування, неактивних, потужності
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-113688-pristrijj-keruvannya-potokami-potuzhnosti-asinkhronnogo-generatora-z-kompensaciehyu-neaktivnikh-skladovikh-potuzhnosti-merezhi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій керування потоками потужності асинхронного генератора з компенсацією неактивних складових потужності мережі</a>
Попередній патент: Спосіб векторного керування тяговим асинхронним двигуном з урахуванням насичення та обмеження моменту на низьких обертах
Наступний патент: Пристрій керування накопичувачем в схемі перетворювача частоти з ланкою постійного струму
Випадковий патент: Адитивні солі амінів, що містять гідроксильні і/або карбоксильні групи, з похідними амінонікотинової кислоти як інгібітори dhodh