Спосіб керування автономним асинхронним генератором з короткозамкненим ротором

Спосіб керування автономним асинхронним генератором з короткозамкненим ротором, що збуджується від вентильного перетворювача, при якому зовнішню характеристику формують зміною частоти цього перетворювача, який відрізняється тим, що зміну частоти здійснюють таким чином, що визначають положення робочої точки, аналізують її розміщення відносно лінії перемикання з жорст 3 До недоліків прототипу можна віднести обмежені функціональні можливості генератора, керованого таким способом, через неможливість формування крутоспадної ділянки зовнішньої характеристики, що не дозволяє використовувати генератор як джерело регульованого струму. Задачею запропонованої корисної моделі є удосконалення способу керування автономним асинхронним генератором з метою забезпечення стійкої роботи на жорсткій та крутоспадній ділянках зовнішньої характеристики шляхом вибору закону зміни частоти вентильного перетворювача в залежності від положення робочої точки на бажаній зовнішній характеристиці, що приводить до нового технічного результату - розширення функціональних можливостей генератора. Поставлена задача досягається тим, що в способі керування автономним асинхронним генератором з короткозамкненим ротором, що збуджується від вентильного перетворювача, при якому зовнішню характеристику формують зміною частоти цього перетворювача, 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 в якості регульованої величини 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 в якості регульованої величини 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. Таким чином сукупність суттєвих ознак способу керування автономним асинхронним генератором з короткозамкненим ротором, що заявляються, є необхідною і достатньою для отримання технічного результату, який досягається корисною моделлю, а саме - забезпечення стійкої роботи автономного асинхронного генератора з короткозамкненим ротором, що збуджується від вентильного перетворювача, на жорсткій та крутоспадній ділянках зовнішньої характеристики, що дозволяє застосовувати його як джерело постійного струму при ручному електрозварюванні, тобто розширення його функціональних можливостей. Крім того при реалізації даного способу вентильний перетворювач одночасно виконує роль регулятора ковзання, джерела реактивної потужності, необхідної для збудження автономного асинхронного генератора, випрямляча і формує наперед задані зовнішні характеристики. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями: на фіг.1 зображено функціональну схему генератора, на фіг.2 показано фазову траєкторію руху робочої точки відносно заданої зовнішньої характеристики. Асинхронний генератор (фіг.1) складається із асинхронної машини з коротко 51704 4 замкненим ротором 1, вал якої з'єднаний з приводним двигуном 2, на якому розміщено датчик швидкості 3, вентильного перетворювача 4, датчика напруги 5, датчика струму 6, задатчика зовнішніх характеристик 7, системи керування 8, яка складається із датчиків середнього значення струму 9 і напруги 10, блоку формування завдання напруги 11, блоку формування завдання струму 12, регулятора напруги 13, регулятора струму 14, блоку перемикання контурів керування 15 і блоку приведення частоти 16. Розглянемо сутність запропонованого винаходу. Перед початком роботи до блоку задатчика зовнішніх характеристик вводять параметри бажаної зовнішньої характеристики, які передаються в блок перемикання контурів керування, блок формування завдання напруги і блок формування завдання струму. В блоці задатчика зовнішніх характеристик задана зовнішня характеристика, виражена у відносних одиницях (ламана лінія на фіг.2), аналізується, знаходиться точка в якій справедлива рівність d U* d I* (т. О' на d I* d U* фіг.2), яка визначає лінію перемикання з жорсткої на крутоспадну ділянку характеристики - відрізок OO' на фіг.2. і інформація про лінію перемикання передається в блок перемикання контурів керування. Після цього при відсутності навантаження генератор збуджується будь-яким відомим способом за допомогою вентильного перетворювача до напруги холостого ходу, визначеної із заданої зовнішньої характеристики (т. S0 на фіг.2). При підключенні навантаження з статичною вольт амперною характеристикою (ВАХ), яка показана на фіг.2 прямою OS'1, робоча точка зміщується в т. S'1. В блоці перемикання контурів керування визначається, що робоча точка лежить вище лінії перемикання і в якості регульованої величини вибирається напруга шляхом ввімкнення відповідного каналу керування блоком перемикання контурів керування. По діючому значенню струму з виходу датчика середнього значення струму I'1 (фіг.2) на заданій зовнішній характеристиці вибирається значення напруги завдання U’*1 в блоці формування завдання напруги. При цьому відхилення напруги від її заданого значення становить U’*1 – U’1. По цій величині відхилення регулятор напруги обчислює відносну частоту поля в асинхронній машині, щоб забезпечити зменшення різниці напруг до нуля. З виходу регулятора напруги обраховане відносне значення частоти поля в машині поступає в блок приведення частоти, в якому, враховуючи кутову швидкість обертання ротора, формується сигнал завдання частоти вентильного перетворювача. Таким чином робоча точка зміщується по ВАХ навантаження до перетину з заданою зовнішньою характеристикою в т. S1, в якій відхилення напруги від її заданого значення дорівнює нулю. При підключенні навантаження з статичною ВАХ, яку показано на фіг.2, прямою OS2, робоча точка зміщується в т. S'2. В блоці перемикання контурів керування визначається, що робоча точка лежить нижче лінії перемикання і в якості 5 регульованої величини вибирається струм шляхом ввімкнення відповідного каналу керування блоком перемикання контурів керування. По діючому значенню напруги з виходу датчика середнього зна’ чення напруги U 2 на заданій зовнішній характеристиці вибирається значення струму завдання I’*2 в блоці формування завдання струму. При цьому відхилення струму від його заданого значення становить I’*2 – I’2. По цій величині відхилення регулятор струму обчислює відносну частоту поля в асинхронній машині, щоб забезпечити зменшення різниці струмів до нуля. З виходу регулятора струму обраховане відносне значення частоти поля в машині поступає в блок приведення частоти, в якому, враховуючи кутову швидкість обертання ротора, формується сигнал завдання частоти вентильного перетворювача. 51704 6 Таким чином робоча точка зміщується по ВАХ навантаження до перетину з заданою зовнішньою характеристикою в т. S2, в якій відхилення струму від його заданого значення дорівнює нулю. У такий спосіб у порівнянні із прототипом забезпечується стійка роботи автономного асинхронного генератора з короткозамкненим ротором, що збуджується від вентильного перетворювача, на жорсткій та крутоспадній ділянках зовнішньої характеристики, що дозволяє застосовувати його як джерело постійного струму при ручному електрозварюванні. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 1013160, кл. В23 К 9/00, 23.04.83. 2. Авторское свидетельство СССР № 588610, кл. Н02 Р 9/44, 15.01.78. 7 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 51704 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601