Спосіб синхронізації по фазі генераторів

Спосіб синхронізації по фазі генераторів для розподілу активної потужності між основним і додатковим генераторами, що включає формування імпульсних сигналів за допомогою відповідних оптоелектронних датчиків ротора первинних двигунів, які пропорційні періоду обертання основного і додаткового генераторів, при цьому з цих сигналів за допомогою пристроїв керування у вигляді мікропроцесорного блока формують поточні синхронізуючі керуючі сигнали, якими впливають на відповідний кроковий двигун, а потім - на уставку регулятора частоти обертання первинного двигуна у відповідному генераторі, при цьому попередньо з початку періоду обертання генераторів за допомогою дисків з пазами формують N-1 імпульсних сигналів, що пропорційні періоду обертання основного і додаткового генераторів, потім формують U 2 30846 1 3 30846 отримана в межах 5% від номінальної потужності генератора, якщо сигнали керування розподілу потужності формувати безпосередньо в генераторі. Відомо також про спосіб розподілу активної потужності між генераторами [Баранов А.П. Автоматическое управление судовыми электроэнергетическими установками. М.: «Транспорт», 1981. с.81], у якому пристрій регулювання частоти і навантаження складається з датчика частоти, датчика активного струму, магнітних підсилювачів, які підключаються до генератора через типові вимірювальні трансформатори струму та напруги. Ма гнітний підсилювач базового генератора, вибір якого довільний, підключається до датчика частоти. Датчики активного струму вимірюють активну складову навантаження кожного генератора. Напруга на виході кожного датчика пропорційна активному навантаженню відповідного генератора. При нерівномірному розподілі навантаження на виході датчиків перевантажених генераторів напруга буде вище, ніж у датчиків недовантажених генераторів. У вхідних ланцюгах магнітних підсилювачів виникають зрівняльні струми, полярність яких визначається тим, перевантажений або недовантажений даний генератор у порівнянні з іншими, а величина зрівняльного струму - різницею відносних значень навантаження генераторів. У результаті серводвигуни починають обертатися і так змінюють уставки частоти первинних двигунів, що швидкісні характеристики генераторів починають переміщуватися доти, поки не буде пропорційного розподілу потужності. Точність може бути отримана в межах 5% від номінальної потужності генератора, якщо сигнали керування розподілу потужності формувати безпосередньо в генераторі. Цей спосіб обрано як прототип за кількістю загальних ознак, що має те хнологічні можливості, які полягають у тому, що для рішення задачі пропорційного розподілу активної потужності навантаження між генераторами, які мають різні статичні характеристики, поточний синхронізуючий сигнал у кожному генераторі формують на виході генераторів, які включені на загальне навантаження, що ускладнює процес визначення і коригування частоти обертання первинних двигунів. Недоліком відомого способу є технологічна похибка, яка виникає при установці дисків з N-1 регулярно розташованими пазами для знімання оптичної інформації про період обертання первинних двигунів на ротор двигунів. Виключення даної технологічної похибки по фазі установки дисків дозволить підвищити економічність пристрою порівняно з прототипом на 2-3%. Ставиться задача удосконалення способу синхронізації по фазі генераторів, в якому, шляхом введення контрольованої по знаку технологічної похибки по фазі 0 при установці дисків з N-1 регулярно розташованими пазами для знімання оптичної інформації про період обертання первинних двигунів на ротор двигунів, яка може бути виключена з сигналу управління за 4 допомогою мікропроцесорного блоку, за рахунок чого підвищується точність синхронізацій у порівнянні з прототипом. Вирішується поставлена задача тим, що спосіб синхронізації по фазі генераторів для підключення генераторів до загального навантаження для розподілу активної потужності між основним і додатковим генераторами, що включає формування імпульсних сигналів за допомогою відповідних оптоелектронних датчиків ротора первинних двигунів, які пропорційні періоду обертання основного і додаткового генераторів, при цьому з цих сигналів за допомогою пристроїв керування у вигляді мікропроцесорного блоку формують поточні синхронізуючі керуючі сигнали, якими впливають на відповідний кроковий двигун, а потім - на уставку регулятора частоти обертання первинного двигуна у відповідному генераторі, при цьому попередньо з початку періоду обертання генераторів формують N-1 імпульсних сигналів, що пропорційні періоду обертання основного і додаткового генераторів, потім формують багатоімпульсний сигнал синхронізації з регулярною послідовністю імпульсів, тривалість яких у n раз менше тривалості попередньо сформованих імпульсних сигналів, при цьому синхронізацію додаткового генератора виконують шляхом сполучення за часом у системі керування багатоімпульсного сигналу додаткового генератора з багатоімпульсним сигналом основного генератора, після чого виконують підключення додаткового генератора до загального навантаження. При цьому установку диска з N пазами, один з яких виконаний в n разів менше останніх, фіксують на функціонально зв'язаній осі генератора так, що в n разів менший паз випереджаюче зміщений відносно початку формування фазової напруги генератором. При цьому у момент подачі сигналу на вмикач для підключення генератора до загального навантаження подають сигнал на запуск блоку компаратора, на який також подають фазну напругу для формування імпульсу випереджаючого зсуву, який пропорційний часу затримки початку фазної напруги генератора і технологічного початку фазної напруги, який фіксується оптоелектронним датчиком, після чого сформовані импульс випереджаючого зсуву подають на процесорний блок для введення поправки у ви хідні його сигнали управління. Введення технологічної похибки по фазі θ, яку збільшують при установці дисків на ротор двигунів після процесорної обробки інформаційних сигналів, її компенсують, що дозволить підвищити точність співпадання по фазі основного і додаткового генераторів, які підключаються до загального навантаження, що загалом дозволить збільшити економічність пристрою порівняно з прототипом на 2-3%. На Фіг.1 зображено пристрій, за допомогою якого реалізують спосіб підключення генераторів до загального навантаження для синхронізації по фазі основного і додаткового генератора. На Фіг.2 зображено диск з регулярно розташованими пазами. На Фіг. 3 зображені тимчасові діаграми 5 30846 фазної напруги генератора і електричні сигнали оптоелектронного датчика. На Фіг.1 зображено пристрій, який реалізує спосіб підключення генераторів до загального навантаження для синхронізації по фазі основного і додаткового генераторів і розподілу активної потужності між основним 1 і додатковим 2 генераторами з різною потужністю. Пристрій містить вимикачі 3 і 4, шини із загальним навантаженням 5 Rн. При цьому кожен з генераторів 1 і 2 функціонально зв'язаний оссю 6 і 7 первинних двигунів 8 і 9 відповідно. Індивідуальні уставки 10 і 11, які змінюють потужність основного 1 і додаткового 2 генераторів. На осі обертання 6 і 7 первинних двигунів 8 і 9 встановлені диски 12 і 13 (Фіг.2) з N регулярно розташованими пазами для знімання оптичної інформації про період обертання первинних двигунів 8 і 9. При цьому диски 12 і 13 функціонально зв'язані з оптоелектронними датчиками 14 і 15 з виходами 16 і 17, які підключені до входу мікропроцесорного блоку 18 з першим 19 і другим 20 виходами і входом мікропроцесорного блоку 21 з виходом 22 і 23. При цьому виходи 19 і 22 підключені до блоку управління з кроковим двигуном 24 і 25 відповідно, які функціонально пов'язані з відповідною уставкою 10 і 11 первинних двигунів, за допомогою яких змінюють потужність основного 1 і додаткового генератора 2. Пристрій також містить блок порівняння 26, перший і другий додаткові вмикачі 27 і 28, виходи 29 яких з одного боку підключені до вмикача 3 і блоку порівняння, що управляє, 26 відповідно і до входу запуску блоків компараторів 30 і 31 відповідно, входи 32 яких сполучені з відповідними фазними виходами генераторів 1 і 2. Виходи 33 і 34 блоків компараторів 30 і 31 підключені до додаткового входу відповідних процесорних блоків 18 і 21. На Фіг.2 зображено диск 12 і 13 з N-1 з регулярно розташованими пазами 35, при цьому перший паз 36 виконаний в п разів менше за інші пази 35. На Фіг.3 зображені тимчасові діаграми фазної напруги 37 з періодом Т, електричні імпульси 38 на виходи оптоелектронних датчиків 14 і 15, які відповідають пазам 35 (Фіг.2) і електричний імпульс 39, який відповідає імпульсу випереджаючого зсуву фазної напруги 37 і формується за допомогою паза 36 (Фіг.2). Реалізується спосіб синхронізації по фазі генераторів підключення генераторів до загального навантаження для розподілу активної потужності між основним і додатковим генераторами таким чином. Після запуску первинного двигуна 8 основного генератора 1 їх загальна вісь 6 з диском 12 починає обертатися з частотою ω1 і на виході 16 оптоелектронного датчика 14 формуються електричні сигнали 39 і 38 (Фіг.3), які поступають на вхід процесорного блоку 18 з інформацією про еталонний період Тет. Оскільки електричний імпульс 38 (Фіг.3), який поступає з виходу оптоелектронного датчика 14, пропорційний поточному періоду фазної напруги U1 генератора 1, то процесорний блок 18 формує на виходах 19 і 20 інформаційних сигналів для 6 блоку управління з кроковим двигуном 24 для зміни індивідуальної уставки 10. В результаті на виході генератора 1 формується фазна напруга, період Т1 якої відповідатиме Тет. Після того, як основний генератор 1 сформує фазну напругу U1, замикають другий додатковий вмикач 28, який здійснює спрацьовування вмикача 3. При цьому з виходу 29 сигнал включення другого додаткового вмикача 28 поступає сигнал на запуск блоку компаратора 30, на вхід 32 якого поступає фазна напруга з виходу основного генератора 1, в результаті на виході 33 блока компаратора 30 формується імпульс випереджаючого зсуву, який пропорційний технологічній похибці по фазі 9 (Фіг.3) і який дорівнює інтервалу часу між початком фазної напруги U1 і переднім фронтом електричним імпульсом 39, який поступає на додатковий вхід процесорного блоку 18, в якому на його величину коригуються на виходах 19 і 20 вихідних сигналів управління. Після введення поправки на технологічну похибку по фазі і подається фазна напруга U1 в навантаження 5 Rн. При зміні навантаження 5 Rн, коли потрібна подача фазної напруги U2 з додаткового генератора 2, то процес по суті запуску первинного двигуна 9 аналогічний, оскільки при його запуску електричні імпульси 38 і 39 (Фіг.3) формують диск 13 і оптоелектронний датчик 15, з виходу 17 останнього електричні імпульси 38 і 39 поступають на процесорний блок 21, який здійснює коригування вихідного сигналу блоку управління з кроковим двигуном 25 і індивідуальної уставки 11. В результаті фазна напруга U2 по періоду співпадає з фазною напругою U1, але початкові фази їх різні, тому для усунення розузгодження по фазі здійснюють дію на перший додатковий вмикач 27, вихідний 29 сигнал якого поступає на вхід запуску блоку порівняння 26 і на блок компаратора 31, на вхід якого поступає 32 фазна напруга U2. На виході 34 блока компаратора 31 формується імпульс випереджаючого зсуву, який пропорційний технологічній похибці по фазі θ (Фіг.3) диска 13 і який дорівнює інтервалу часу між початком фазної напруги U2 і переднім фронтом електричного імпульсу 39, який поступає на додатковий вхід процесорного блоку 21, в якому на його величину коригуються на виходах 22 і 23 вихідні сигнали управління. Після введення поправки на технологічну по хибку по фазі θ спрацьовує блок порівняння 26 і за допомогою вмикача 4 подається фазна напруга U2 в навантаження 5 Rн. Використання запропонованого технічного вирішення синхронізації по фазі генераторів дозволить виключити технологічну похибку і дозволить підвищити економічність пристрою на 23%. 7 30846 8