Пристрій керування неактивною потужністю асинхронного генератора з фазним ротором

Реферат: Пристрій керування неактивною потужністю асинхронного генератора з фазним ротором містить приводний двигун механічно з'єднаний з валом асинхронного генератора з фазним ротором, фази ротора асинхронного генератора з фазним ротором через буферну індуктивність з'єднані з першим перетворювачем, який колом постійного струму з'єднаний з другим перетворювачем. При цьому додатково введено датчик швидкості механічно з'єднаний з валом асинхронного генератора з фазним ротором, блок датчиків струму статора з'єднаний з фазами статора асинхронного генератора з фазним ротором та блоком датчиків напруги статора, який послідовно з першим автоматичним вимикачем з'єднаний з джерелом живлення, детектор, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків напруги статора, й блок розрахунку потоку повітряного зазору. UA 119595 U (12) UA 119595 U UA 119595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електротехніки, а саме до систем керування асинхронними машинами з фазним ротором, та може бути використана для компенсації неактивних складових потужності у вузлах мережі до яких підключається асинхронна машина в генераторному режимі. Важлива задача керування збудженням асинхронної машини 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. Для стабільного управління активною і неактивною потужністю, необхідно незалежно управляти ними. Керування активною потужністю це еквівалентно керуванню моментом на валу машини, а керування реактивною потужністю відбувається шляхом регулювання збудження. Таким чином, для досягнення незалежного управління, струм і напруга обмотки ротора повинні бути розділені на компоненти, що належать до активної і неактивної потужності статора. Відоме технічне рішення [Патент № 23894, KZ, H02K 47/00 Асинхронный генератор с фазным ротором для ветроэнергетической установки / Исембергенов Н.Т., Опубл.15.04.2011 Бюл. 4], в якому асинхронний генератор з фазним ротором для вітроенергетичної установки містить вітроколесо, асинхронний генератор з фазним ротором, що стежить, привід, складається з сельсина-датчика, сельсина-приймача, порівняльного пристрою, регулятора, підсилювача, двигуна, редуктора, а в трифазну ланцюга ротора асинхронного генератора включені n активних опорів через n контактів реле, крім того, встановлена додаткова вітроустановка з флюгером і синхронним генератором на валу, причому статорні обмотки синхронного генератора підключені до n обмоткам реле через додаткові індуктивності і ємності, які розраховані на резонансне явище. Суттєві ознаки відомого технічного рішення, які збігаються із технічним рішенням, що заявляється, полягають у наявності асинхронного генератора з фазним ротором, датчика швидкості. 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 [Ордатаев О.Б. Определение закона изменения тока возбуждения автономного асинхронного генератора/ Научные исследования студентов в решении актуальных проблем АПК: Сборник статей студенческой научно-практической конференции с международным участием (12-14 марта 2013 г.). Часть I. - Иркутск: Издательство ИрГ-СХА, 2013.-140-142 с], яке містить асинхронний генератор з фазним ротором механічно з'єднаний з приводним двигуном, система збудження у вигляді транзисторного перетворювача, з'єднаного колом змінного струму з фазами ротора асинхронного генератора та навантаження з'єднане з фазами статора асинхронного генератора, на валу асинхронного генератора встановлено перетворювач кутових переміщень, вихід якого з'єднаний з вказівником частоти обертання. Суттєві ознаки відомого технічного рішення, які збігаються із технічним рішенням, що заявляється, полягають у асинхронному генераторі з фазним ротором механічно з'єднаним з приводним двигуном, системі збудження у вигляді транзисторного перетворювача, з'єднаного колом змінного струму з фазами ротора асинхронного генератора та навантаженні з'єднаному з фазами статора асинхронного генератора. Недоліком цього технічного рішення є: 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 № 2539347, RU, H02P9/44, Способ управления автономным асинхронным двигателем / Мещеряков В.Н. Мещерякова О.В. Опубл. В 20.01.2015], яке містить автономний асинхронний генератор з фазним ротором, з'єднаний з джерелом механічної енергії обертання, які мають змінну швидкість обертання, у коло фазного ротора автономного асинхронного генератора включений регульований перетворювач, що містить послідовно з'єднані по колу постійного струму автономний інвертор струму, регульований випрямляч, згладжуючий реактор, регульований випрямляч працює в режимі джерела струму, до силового входу інвертора паралельно з обмоткою ротора підключені конденсатори, силовий вхід регульованого випрямляча підключений до вихідного ланцюга автономного асинхронного генератора. Для початкового запуску автономного асинхронного генератора паралельно випрямлячу включена акумуляторна батарея, управління напругою на 1 UA 119595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виході автономного інвертора струму здійснюється за допомогою релейно-гістерезисних регуляторів фазних напруг, мають внутрішні вузли порівняння вхідних сигналів, перші входи релейно-гістерезисних регуляторів фазних напруг з'єднані з фазними виходами формувача, який виробляє сигнали задання миттєвих значень напруги на виході інвертора, другі входи релейно-гістерезисних регуляторів фазних напруг з'єднані з фазними виходами інвертора, амплітудний вхід формувача з'єднаний з виходом блока обмеження, вхід якого з'єднаний з виходом пропорційно-інтегрального регулятора напруги, а його вхід з'єднаний з виходом вузла порівняння, позитивний вхід вузла порівняння з'єднаний з виходом блока задання вихідної напруги генератора, негативний вхід вузла порівняння з'єднаний з виходом датчика вихідної напруги генератора, частотний вхід формувача з'єднаний з виходом суматора, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока задання вихідної частоти, другий вхід суматора з'єднаний з виходом пропорційного блока, вхід якого з'єднаний з виходом датчика частоти обертання ротора, встановленого на одному валу з генератором і джерелом механічної енергії. Суттєві ознаки відомого технічного рішення, які збігаються із технічним рішенням, що заявляється, полягають у автономному асинхронному генераторі з фазним ротором, з'єднаним з джерелом механічної енергії обертання, які мають змінну швидкість обертання, у коло фазного ротора автономного асинхронного генератора включений регульований перетворювач, що містить послідовно з'єднані по колу постійного струму перший перетворювач, другий перетворювач, реактор. Недоліком відомого технічного рішення є: відсутність блоків та зв'язків формування другого струму другого перетворювача, що не забезпечує компенсацію неактивних складових струму в мережевих колах живлення ротора; відсутність системи управління активною та реактивною потужностями статорного кола асинхронного генератора з фазним ротором, що не дозволяє окремо формувати керуючі впливи за відповідними компонентами повної потужності асинхронного генератора. Відоме технічне рішення прийнято за прототип, у зв'язку з наявністю у ньому більшої кількості спільних ознак із корисною моделлю, що заявляється. В основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою керування асинхронним генератором з фазним ротором з компенсацією неактивних складових потужності мережі, шляхом введення другого перетворювача, датчиків струму мережі, датчиків струму навантаження та блоків формування керуючих сигналів, координатних перетворювачів, забезпечити керування процесом передачу енергії до мережі з компенсацію неактивних складових потужності вузла електричної мережі до якого під'єднаний генератор. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої керування неактивною потужністю асинхронного генератора з фазним ротором, який містить приводний двигун механічно з'єднаний з валом асинхронного генератора з фазним ротором, фази ротора асинхронного генератора з фазним ротором через буферну індуктивність з'єднані з першим перетворювачем, який колом постійного струму з'єднаний з другим перетворювачем, згідно з корисною моделлю, введено датчик швидкості механічно з'єднаний з валом асинхронного генератора з фазним ротором, блок датчиків струму статора з'єднаний з фазами статора асинхронного генератора з фазним ротором та блоком датчиків напруги статора, який послідовно з першим автоматичним вимикачем з'єднаний з джерелом живлення, детектор, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків напруги статора, блок розрахунку потоку повітряного зазору, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків напруги статора, другий вхід детектора та другий вхід блока розрахунку потоку повітряного зазору з'єднані з виходом блока датчиків струму статора, третій вхід детектора та третій вхід блока розрахунку потоку повітряного зазору з'єднані з виходом датчика швидкості, перший суматор, першим входом з'єднаний з першим виходом детектора, другий вхід першого суматора з'єднаний з виходом блока заданої реактивної потужності, другий вихід детектора з'єднаний з першим входом другого суматора, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока заданої активної потужності, вихід першого суматора з'єднано з першим регулятором струму, вихід другого суматора з'єднано з другим регулятором струму, датчик струму ротора вихід якого з'єднаний з другим входом першого координатного перетворювача, перший вхід якого з'єднаний з другим виходом блока розрахунку потоку повітряного зазору, перший вихід блока розрахунку потоку повітряного зазору з'єднаний з другим входом блока керування першим перетворювачем, перший вихід першого координатного перетворювача з'єднаний з другим входом третього суматора перший вхід якого з'єднаний з виходом другого регулятора струму, другий вихід першого координатного перетворювача з'єднаний з другим входом четвертого суматора, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого регулятора струму, вихід третього суматора, з'єднаний з входом першого регулятора напруги, вихід першого регулятора напруги з'єднаний з першим входом блока керування першим 2 UA 119595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 перетворювачем, вихід четвертого суматора, з'єднаний з входом другого регулятора напруги, вихід другого регулятора напруги з'єднаний з третім входом блока керування першим перетворювачем, конденсаторний накопичувач, паралельно з'єднаний з другим перетворювачем та датчиком напруги конденсаторного перетворювача, другий перетворювач фазними виводами через блок датчиків струму мережі та мережевий фільтр з'єднаний з блоком датчиків напруги мережі, другим автоматичним вимикачем який послідовно з'єднаний з джерелом живлення, до джерела живлення через блок датчиків струму додаткового навантаження підключене додаткове навантаження, вихід датчика напруги конденсаторного накопичувача з'єднаний з другим входом блока керування напругою конденсатора, перший вхід блока керування напругою конденсатора з'єднаний з виходом блока задання напруги конденсатора, вихід блока датчиків струму додаткового навантаження з'єднаний з входом другого координатного перетворювача, вихід якого з'єднаний з другим входом блока розрахунку потужності, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього координатного перетворювача, вхід якого з'єднаний з блоком датчиків напруги мережі, вихід блоку розрахунку потужності з'єднаний з першим входом четвертого координатного перетворювача, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока керування напругою конденсатора, вихід блока датчиків струму мережі з'єднаний з п'ятим координатним перетворювачем, вихід блока датчиків напруги мережі з'єднаний з входом шостого координатного перетворювача, блок керування вектором струму мережі, перший вхід якого з'єднаний з виходом п'ятого координатного перетворювача, другий вхід блока керування вектором струму мережі з'єднаний з виходом шостого координатного перетворювача, третій вхід блока керування вектором струму мережі з'єднаний з виходом четвертого координатного перетворювача, вихід блока керування вектором струму мережі з'єднаний з входом сьомого координатного перетворювача, вихід якого з'єднаний з першим входом блока широтно-імпульсної модуляції, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока задання напруги, вихід блока широтно-імпульсної модуляції з'єднаний з керуючим входом другого перетворювача. Корисна модель пояснюється наступними кресленнями: На кресленні показана схема системи керування. Система керування складається з таких елементів: 1 - приводний двигун; 2 - датчик швидкості; 3 асинхронний генератор з фазним ротором; 4 блок датчиків струму статора; 5 - блок датчиків напруги статора; 6 - перший автоматичний вимикач; 7 - джерело живлення; 8 - додаткове навантаження; 9 - детектор; 10 блок розрахунку потоку повітряного зазору; 11 - перший суматор: 12 - блок заданої реактивної потужності; 13 - другий суматор; 14 - блок заданої активної потужності; 15 - перший регулятор струму; 16 - другий регулятор струму; 17 - перший перетворювач; 18 - блок датчиків струму ротора; 19 - буферна індуктивність; 20 - перший координатний перетворювач; 21 - блок керування першим перетворювачем; 22 - третій суматор; 23 - четвертий суматор; 24 - перший регулятор напруги; 25 - другий регулятор напруги; 26 - конденсаторний накопичувач; 27 - другий перетворювач; 28 датчик напруги конденсаторного накопичувача; 29 - блок керування напругою конденсатора; 30 - блок задання напруги конденсатора; 31 - блок датчиків струму мережі; 32 мережевий фільтр; 33 - блок датчиків напруги мережі; 34 - другий автоматичний вимикач; 35 блок датчиків струму додаткового навантаження; 36 - другий координатний перетворювач; 37 третій координатний перетворювач; 38 - блок розрахунку потужності; 39 - четвертий координатний перетворювач; 40 п'ятий координатний перетворювач; 41 - шостий координатний перетворювач; 42 - блок керування вектором струму мережі; 43 - сьомий координатний перетворювач; 44 - блок широтно-імпульсної модуляції; На кресленні приводний двигун 1 з'єднаний через датчик швидкості 2 механічно з валом асинхронного генератора з фазним ротором 3. Три фази статорної обмотки асинхронного генератора з фазним ротором 3 через блок датчиків струму статора 4 та блок датчиків напруги статора 5 через перший автоматичний вимикач 6 з'єднані з мережею 7. Вихід блока датчиків напруги статора 5, на якому діє сигнал u1 , з'єднаний з першим входом детектора 9 та першим входом блока розрахунку потоку повітряного зазору 10, третій вхід якого зв'язаний з виходом датчика швидкості 2, та третім входом детектора 9. Вихід блока датчиків струму статора 4, на якому діє сигнал i1 , з'єднаний з другим входом детектора 9 та другим входом блока розрахунку потоку повітряного зазору 10. В детекторі виконують ланку перетворень, зокрема визначають проекції струму статора i1 на осі М і Т: 3 UA 119595 U iM1 cos(   )  sin(    )  1    iT1  sin(    ) cos(   ) 0  1/ 2 3 /2  ia1   1/ 2    ib1 3 / 2    i   ca1 (1) Аналогічно виконується перетворення напруги uM1,uT1T  ua1,ub1,uc1T 5 Перший вихід детектора 9, на якому діє сигнал q1  uM1iT1  uT1iM1 , 10 (2) (3) де q1 - реактивна потужність статора; iM1 і iT1 - проекції струму статора на осі М і Т обертової системи координат; uM1 і uT1 - проекції напруги статора на осі М і Т обертової системи координат, з'єднаний з першим входом першого суматора 11, другий вхід якого ref з'єднаний з виходом блока заданої реактивної потужності q1 12, на виході якого формують сигнал ref  2    2Tref   ref ref    Lm  imr ref  2   2T  , q1    imr 2ref         m  3pp  2    3pp  2           15 (4) де, imr ref - необхідний струм намагнічування, 2 - кутова швидкість ротора,  ref - задане потокозчеплення повітряного зазору; T ref - заданий момент на валу m асинхронного генератора з фазним ротором; p p - число пар полюсів; 2  L2 / R2 постійна часу ротора; L 2 - індуктивність ротора; R 2 - опір ротора; Lm - індуктивність намагнічування. Другий вихід детектора 9, на якому діє сигнал: 20 p1  uM1iM1  uT1iT1 , (5) де p1 - активна потужність статора, з'єднаний з першим входом другого суматора 13, другий ref вхід якого з'єднаний з виходом блока заданої активної потужності p1 14. ref p1  Tref 2  Tref (2n2 ) , (6) 25 де, n 2 - оберти вала ротора. Вихід першого суматора 11 з'єднано з першим регулятором струму 15, який являє собою типовий ПІ-регулятор, на виході якого діє сигнал iref . Вихід другого суматора з'єднано з другим M2 30 35 регулятором струму 16, який являє собою типовий ПІ-регулятор, на виході якого діє сигнал iref . T2 Вихід першого перетворювача 17 з'єднаний через блок датчиків струму ротора 18 та буферну індуктивність 19 з фазами ротору асинхронного генератора з фазним ротором 3. Вихід датчика струму ротора 18, на якому діє сигнал i 2 , з'єднаний з другим входом першого координатного перетворювача 20, перший вхід якого з'єднаний з другим виходом блока розрахунку потоку повітряного зазору 10. Перший вихід блока розрахунку потоку повітряного зазору 10, з'єднаний з другим входом блоку керування першим перетворювачем 21. На першому виході першого координатного перетворювача 20 діє сигнал iM2 iM2  uM2 / R2 , (7) де, R 2 - опір обмоток ротора, uM2 - проекція напруги ротора на вісь М: 4 UA 119595 U L di dM2 uM2  R 2 iM2  2 M1  (S   )L 2L T 2   (2   ) T 2 , dt dt 5 (8) де L2 - індуктивність розсіювання ротора, S - кутова швидкість ковзання,  ) - кутова швидкість потоку в повітряному зазорі, M2 і T2 - проекції потокозчеплення в повітряному зазорі ротора на осі М і Т, iM1 - проекція струму статора на вісь М, L T 2 - індуктивність ротора по осі Т. Перший вихід першого координатного перетворювача 20 з'єднаний з другим входом третього суматора 22, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого регулятора струму 16. На другому виході першого координатного перетворювача 20 діє сигнал iT2 : iT2  (uT2  uT1  2 ) / R2 , (9) 10 де uT1 - константа що відповідає рівню напруги мережі,   - потік повітряного зазору, 2 кутова швидкість ротора, uT2 - проекція напруги ротора на вісь Т: L di d T 2 uT 2  R 2iT 2  2 T 2  (S   )L 2LM2   (S   )M2 , dt dt (10) 15 де M2 і T2 - проекції потокозчеплення в повітряному зазорі ротора на осі М і Т, R1 і R 2 - опір статора і ротора. Другий вихід першого координатного перетворювача 20 з'єднаний з другим входом четвертого суматора 23, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого регулятора струму 15. Вихід третього суматора 22, з'єднаний з входом першого регулятора напруги 24, який являє 20 собою типовий ПІ-регулятор, на виході якого формується сигнал uref . Вихід першого M2 регулятора напруги 24 з'єднаний з першим входом блока керування першим перетворювачем 21. Вихід четвертого суматора 23, з'єднаний з входом другого регулятора напруги 25, який 25 являє собою типовий ПІ-регулятор, на виході якого формується сигнал uref . Вихід другого T2 регулятора напруги 25 з'єднаний з третім входом блока керування першим перетворювачем 21. Блок керування першим перетворювачем 21 формує сигнал керування ключами тиристорів по фазам А, В, С: ua2   1 u     1/ 2  b2   uc 2    1/ 2     30 35 0  cos(   )  sin(    ) uM2  , 3 / 2   sin(    ) cos(   ) u    T2  3 / 2  (11) цей сигнал є опорним для першого перетворювача 17. Перший перетворювач 17 колом постійної напруги паралельно з'єднаний з конденсаторним накопичувачем 26. Конденсаторний накопичувач 26 з'єднаний з другим перетворювачем 27 паралельно з датчиком напруги конденсаторного накопичувача 28, вихід якого з'єднаний з другим входом блока керування напругою конденсатора 29. Перший вхід блока керування напругою конденсатора 29 з'єднаний з виходом блока задання напруги конденсатора 30, на якому діє сигнал uref . В блоці керування напругою конденсатора c 29 порівнюють сигнал з датчика напруги конденсаторного накопичувача 28 uc і сигнал заданої 40 напруги конденсатора блока задання напруги конденсатора 30 uref . На виході блока керування c напругою конденсатора 29 формується сигнал заданої складової активного струму другого перетворювача 27 iref  k .pu  k .i  udt , y.27 (12) 5 UA 119595 U де k .p  k C ; k .i  k C ; C - ємність конденсатора; k  - коефіцієнт передачі другого 2 3Tk 12Tk перетворювача за керуючою напругою; Tk - мала некомпенсована стала часу контуру напруги. 5 10 При цьому задана складова реактивного струму другого перетворювача iref покладається x .27 нульовою. Другий перетворювач 27 фазними виводами через блок датчиків струму мережі 31, мережевий фільтр 32, блок датчиків напруги мережі 33 та другий автоматичний вимикач 34 з'єднаний з мережею 7. Паралельно джерелу живлення 7 через блок датчиків струму додаткового навантаження 35 підключено додаткове навантаження 8. Вихід блока датчиків струму додаткового навантаження 35, на якому діє сигнал iabc.ld , з'єднаний з входом другого координатного перетворювача 36, на виході якого формують сигнал i.ld 2 i.ld   3 i     .ld   0   15 1 3 1  3  i    a.ld   ib.ld  .  i   3   c.ld    1 3 1 (13) Вихід блока датчиків напруги мережі 33, на якому діє сигнал uabc.ld , з'єднаний з входом третього координатного перетворювача 37, на виході якого формують сигнал u.ld . u.ld,u.ld T  ua.ld,ub.ld,uc.ld T . (14) Блок розрахунку потужності 38 другим входом з'єднаний з другим координатним перетворювачем 36, а першим входом з третім координатним перетворювачем 37. На виході 20 блока розрахунку потужності формують струм iref  iref  1   2 2 ref  i   u.ld  u.ld  u.ld u.ld  ~ld  p  u   .  .ld u.ld  qld  (15) Компоненти активної pld та неактивної qld потужностей pld  u.ldi.ld  u.ldi.ld ; (16) qld  u.ldi.ld  u.ldi.ld . (17) 25 Регулювання коефіцієнта потужності перетворювача здійснюють шляхом формування певного співвідношення між заданими значеннями активної і реактивної складових вхідного струму 30 i ref ref x.27, iy.27 . При iref  0 другий перетворювач 27 обмінюється з мережею тільки x.27 активною енергією. Компоненти потужності генеровані другим перетворювачем 27 повинні виключати складові потужності вищих гармонік, і реактивної потужності, тобто p27  ~ p 35 (18) q27  qld  ( q  ~) . q (19) Вихід блока розрахунку потужності 38 з'єднаний з першим входом четвертого координатного перетворювача 39, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока керування напругою конденсатора 29. На виході четвертого координатного перетворювача 39 формують сигнал, який залежить від поточної фази напруги  : 6 UA 119595 U iref   cos  sin   iref   0    x.27         ref  . iref    sin  cos  iref  i y.27   y.27    (20) Вихід блока датчиків струму мережі 31 з'єднаний з п'ятим координатним перетворювачем 40, на виході якого формується сигнал ixy.27 ix.27  2 2 2  ; ia cos   ib cos(  )  ic cos(  ) 3 3 3    (21) iy.27  2 2 2  . ia sin   ib sin(   3 )  ic sin(   3 ) 3  (22) 5 Вихід блока датчиків напруги мережі 33 з'єднаний з входом шостого координатного перетворювача 41, на виході якого формується сигнал u xy.27 ux.27  (23) uy.27  10 2 2 2  ; ua cos   ub cos(  3 )  uc cos(  3 ) 3  2 2 2  . ua sin   ub sin(   )  uc sin(   ) 3 3 3    (24) Перший вхід блока керування вектором струму мережі 42 з'єднаний з виходом п'ятого координатного перетворювача струму 40, на якому діє сигнал ixy.27 . Другий вхід блока керування вектором струму мережі 42 з'єднаний з виходом шостого координатного перетворювача 41, на якому діє сигнал u xy.27 . Третій вхід блока керування вектором струму мережі 42 з'єднаний з виходом четвертого координатного перетворювача 39, на якому діє 15 сигнал iref.27 . xy На підставі поточних складових струмів та напруг мережі з урахуванням відхилення поточних складових струму мережі від заданих i x.27  iref  i x.27 ; x.27 ref iy.27  iy.27  iy.27 ; 20 (25) (26) та поточних складових вектора напруги u xy.27 визначають задані складові вектора напруги другого перетворювача 27 uref.27 з урахуванням компенсації перехресного зв'язку за напругою xy   k uref  ux.27  kc.pix.27  kc.i   ix.27dt  iref  jLf iy.27 x.27 y.27 uref  uy.27 y.27 c.p iy.27   kc.i   iy.27dt  iref jLf ix.27 , x.27 (27) (28) Lf Rf ; k cc.i   ; Tkc  T27.c ; L f , R f - індуктивність та активний опір 2Tксk 27.с 2Tксk 27.с мережевого фільтра 32; Tкс - некомпенсована стала часу другого перетворювача 27; k 27.с коефіцієнт передачі другого перетворювача 27;  - частота напруги мережі. Блок керування вектором струму мережі 42 з'єднаний з сьомим координатним де k cc.i   25  перетворювачем 43, на виході якого діє сигнал uref .27 . abc uref  uref cos  uref sin ; a.27 x y (29) 30 7 UA 119595 U uref  uref cos(  b.27 x 2 2 ; )  uref sin(   ) y 3 3 uref  (uref  uref ) . c.27 a b 5 20   2 t   arctg tg   ; t     mod 2 2    (32) з відносним значенням заданої напруги керування генераторним перетворювачем в системі координат а, в, с, зокрема для фази А uout..a  15 (31) Вихід сьомого координатного перетворювача 43 з'єднаний з першим входом блока широтноімпульсної модуляції 44. Другий вхід блока широтно-імпульсної модуляції 44 з'єднаний з входом блока задання напруги конденсатора 30. Вихідну напругу блоку широтно-імпульсної модуляції 44 отримують шляхом порівняння опорної напруги: ucarr   10 (30) 1 при ucarr  uref uref a.27 c 0 при ucarr  uref uref a.27 c , (33) для фаз в та с аналогічним чином. Вихід блока широтно-імпульсної модуляції 44 з'єднаний з керуючим входом другого перетворювача 27. Розроблена структура системи керування мережевим перетворювачем відповідно до основних положень p  q теорії, шляхом формування складової реактивного струму у каналі керування, забезпечує режим другого перетворювача, який додатково забезпечує компенсацію неактивних складових потужності вузла мережі з асинхронним генератором з фазним ротором. Керуючи струмом фазного ротора асинхронного генератора з фазним ротором реалізують задані рівні активної та неактивної потужності статора. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 50 Пристрій керування неактивною потужністю асинхронного генератора з фазним ротором, який містить приводний двигун, механічно з'єднаний з валом асинхронного генератора з фазним ротором, фази ротора асинхронного генератора з фазним ротором через буферну індуктивність з'єднані з першим перетворювачем, який колом постійного струму з'єднаний з другим перетворювачем, який відрізняється тим, що введено датчик швидкості, механічно з'єднаний з валом асинхронного генератора з фазним ротором, блок датчиків струму статора з'єднаний з фазами статора асинхронного генератора з фазним ротором та блоком датчиків напруги статора, який послідовно з першим автоматичним вимикачем з'єднаний з джерелом живлення, детектор, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків напруги статора, блок розрахунку потоку повітряного зазору, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока датчиків напруги статора, другий вхід детектора та другий вхід блока розрахунку потоку повітряного зазору з'єднані з виходом блока датчиків струму статора, третій вхід детектора та третій вхід блока розрахунку потоку повітряного зазору з'єднані з виходом датчика швидкості, перший суматор, першим входом з'єднаний з першим виходом детектора, другий вхід першого суматора з'єднаний з виходом блока заданої реактивної потужності, другий вихід детектора з'єднаний з першим входом другого суматора, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока заданої активної потужності, вихід першого суматора з'єднано з першим регулятором струму, вихід другого суматора з'єднано з другим регулятором струму, датчик струму ротора вихід якого з'єднаний з другим входом першого координатного перетворювача, перший вхід якого з'єднаний з другим виходом блока розрахунку потоку повітряного зазору, перший вихід блока розрахунку потоку повітряного зазору з'єднаний з другим входом блока керування першим перетворювачем, перший вихід першого координатного перетворювача з'єднаний з другим входом третього суматора перший вхід якого з'єднаний з виходом другого регулятора струму, другий вихід першого координатного перетворювача з'єднаний з другим входом четвертого суматора, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого регулятора струму, вихід третього суматора, з'єднаний з входом першого регулятора напруги, вихід першого регулятора напруги з'єднаний з 8 UA 119595 U 5 10 15 20 25 першим входом блока керування першим перетворювачем, вихід четвертого суматора, з'єднаний з входом другого регулятора напруги, вихід другого регулятора напруги з'єднаний з третім входом блока керування першим перетворювачем, блок керування першим перетворювачем з'єднаний з керуючим входом першого перетворювача, конденсаторний накопичувач, паралельно з'єднаний з другим перетворювачем та датчиком напруги конденсаторного накопичувача, другий перетворювач фазними виводами через блок датчиків струму мережі та мережевий фільтр з'єднаний з блоком датчиків напруги мережі, другим автоматичним вимикачем який послідовно з'єднаний з джерелом живлення, до джерела живлення через блок датчиків струму додаткового навантаження підключене додаткове навантаження, вихід датчика напруги конденсаторного накопичувача з'єднаний з другим входом блока керування напругою конденсатора, перший вхід блока керування напругою конденсатора з'єднаний з виходом блока задання напруги, вихід блока датчиків струму додаткового навантаження з'єднаний з входом другого координатного перетворювача, вихід якого з'єднаний з другим входом блока розрахунку потужності, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього координатного перетворювача, вхід якого з'єднаний з блоком датчиків напруги мережі, вихід блока розрахунку потужності з'єднаний з першим входом четвертого координатного перетворювача, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока керування напругою конденсатора, вихід блока датчиків струму мережі з'єднаний з п'ятим координатним перетворювачем, вихід блока датчиків напруги мережі з'єднаний з входом шостого координатного перетворювача, блок керування вектором струму мережі, перший вхід якого з'єднаний з виходом п'ятого координатного перетворювача, другий вхід блока керування вектором струму мережі з'єднаний з виходом шостого координатного перетворювача, третій вхід блока керування вектором струму мережі з'єднаний з виходом четвертого координатного перетворювача, вихід блока керування вектором струму мережі з'єднаний з входом сьомого координатного перетворювача, вихід якого з'єднаний з першим входом блока широтно-імпульсної модуляції, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока задання напруги, вихід блока широтно-імпульсної модуляції з'єднаний з керуючим входом другого перетворювача. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9