Спосіб керування збудженням синхронного генератора при зміні частоти вихідної напруги

Спосіб керування збудженням синхронного генератора при зміні частоти вихідної напруги, в якому перетворюють вихідну напругу генератора Uвих в аналоговий сигнал Uвих за допомогою 3 53711 4 Uk f1 Uвих f Uk U f1 АЦП U вих f d / dn f1 t 0 = = t Uj Uвих , Uвих Uj де Uвих Uj f вих 2 d / dn U / U f1 d / dn f Demux Uj f1 d / dn U 1.n tn 1 U 2.n tn 1 U 3.n tn 1 , = - система аналогових ( ) і аналого-логічних зв'язків i = = функціональних зв'язків (=) у функціональних структурах; f1(АЦП) - функціональні структури аналого-цифрового перетворення; f1 ( ) функціональна структура суматора; f(d/dn) Корисна модель відноситься до галузі електроенергетики, зокрема до способу для стабілізації напруги газодизель-генератора шляхом коригування його напруги збудження. Може бути використана для підвищення стабільності роботи синхронного генератора. Відомо про спосіб автоматичного регулювання частоти і розподілу активної потужності генератора (Хомяков Н.М. и др. Судовые электроэнергетические установки Издательство «Судостроение» Ленинград 1966 г. стр. 175, рис. 8), в якому для стабілізації частоти вихідної напруги синхронного генератора з первинним двигуном здійснюють вимірювання частоти вихідної напруги генератора за допомогою датчика частоти і серводвигуна, виконують регулювання швидкості обертання первинного двигуна. Відомий спосіб не дозволяє автоматичного регулювання вихідної напруги є нестабільність роботи генератора при зміні зовнішнього навантаження. Відомо також про спосіб керування збудженням синхронного генератора при зміні частоти вихідної напруги (Електромеханічні системи автоматичного керування та електроприводи. За редакцією професорів М.Г. Поповича та О.Ю. Лозинського, Київ "Либідь" 2005 p., cтop. 247, рис. 4.17), в якому для стабілізації роботи синхронного генератора фіксують момент зміни вихідної напру функціональна структура диференціювання; f(Demux) структура демультиплексора. логічного функціональна ги генератора, перетворюють вихідну напругу геU Uвих нератора вих в аналоговий сигнал за допомогою перетворюючої функціональної структури f Uвих , Uвих для наступного порівняння його з Uj опорною напругою , потім з нього формують U0 Umax пилоподібну напругу тривалістю t і Ti періодом проходження , де i - число періодів за допомогою функціональної структури f1[ t (U0 Umax , Ti )] , після чого порівнюють пилоU0 Umax подібну напругу тривалістю t з опорUj ною напругою за допомогою функціональної f1[U0 Umax Uj ] структури і формують керуючий сигнал з крутим переднім фронтом, який після підсилення подають на кільцевий розподільник імпульсів функціональної структури демодулятора f Demux , за допомогою якого формують послідоU 1.n, U 2.n, i U 3.n вні керуючі імпульси , де " n" безперервна послідовність конкретних значень аналогових сигналів керуючих імпульсів, які подають на силові тиристори для формування синхро 5 53711 нізованої напруги та струму збудження синхронного генератора, при цьому логіко-динамічний проUвих f Uвих , Uвих f1 t U0 f1(U0 Uвих Uвих - перетворююча функціональf1[ t (U0 Umax , Ti )] на структура; - функціональна структура формує пилоподібну напругу U0 Umax тривалістю t і періодом проходження Umax Uj ] Ti f1[U0 ; - функціональна структура U0 Umax порівняння пилоподібної напруги з U j f Demux опорною ; - функціональна структура демодулятора. Відомий спосіб не дозволяє нестабільність роботи генератора через зміну його частоти вихідної напруги при зміні навантаження. Стабільність роботи синхронного генератора з урахуванням слідкуючої зміни струму збудження генератора може бути отримана в межах 10-15 % від номінальної потужності генератора. Ставиться завдання удосконалення способу керування збудженням синхронного генератора при зміні частоти вихідної напруги, в якому шляхом зміни моменту подачі напруги на обмотку збудження синхронного генератора забезпечують стабілізацію реактивної потужності його, що в кінцевому рахунку призводить до економії палива на 5-10 %. Поставлена задача вирішена тим, що у способі керування збудженням синхронного генератора при зміні частоти вихідної напруги, в якому перетU ворюють вихідну напругу генератора вих в анаUвих логовий сигнал за допомогою функціональf Uвих , Uвих ної структури для подальшого перетворення і наступного порівняння його з опоUk рною напругою у функціональній структурі f1 Uвих Uk , також формують керуючий сигнал, який після підсилення подають на кільцевий розподільник імпульсів, за допомогою якого формують послідовні керуючі імпульси U 1.n, U 2.n, i U 3.n , де " n" - безперервна послідовність конкретних значень аналогових сигналів ке, цес стабілізації синхронного генератора виконаний відповідно до математичної моделі виду Umax , Ti Uj де 6 Umax Uj ) U t f (Demux) U U U 1.n ( 2.n ( 3.n ( tn 1) tn 1) tn 1) руючих імпульсів у функціональній структурі демодулятора f Demux , які подають на силові тиристори для формування синхронізовано напруги та струму збудження синхронного генератора, при U цьому величину опорного аналогового сигналу k вибирають не вище лінійної частини перетвореноUвих го аналогового сигналу синхронного генератора і активний вихідний аналоговий сигнал U t тривалістю t у функціональній структурі f Uвих Uk порівняння 1 формують тільки в лінійній частині перетвореного аналогового сигнаUвих лу , яким активізують функціональну струкf1 АЦП туру для формування структури аналогоUj вих , вих сигналів формують структуру аналогових сигналів швидкості зміни його за допомогою функціональної структури логічного диференціювання f d / dn і виконують логічне віднімання з наперед заданої структури аналогових 0 Uj вих f 2 d / dn за допомогою функціосигналів f нальної структури суматора 1 для формування U / U f1 d / dn і величини результуючого знака U j f1 d / dn логічної похідної, і коригують початок формування послідовних імпульсів U 1.n 1, U 2.n 1, i U 3.n 1 у функціональній структурі демодулятора f Demux з випередженням або відставанням відносно початку формування попередньої послідовності керуючих імпульсів U 1.n, U 2.n, i U 3.n , при цьому логіко-динамічний процес стабілізації реактивної потужності синхронного генератора виконаний відповідно до математичної моделі виду 7 53711 8 Uk f1 Uвих f Uвих Uk U t Uj Uвих , Uвих f1 АЦП Uj U вих f d / dn U / U f1 d / dn f1 t 0 Uj f вих 2 f Demux де = f1 Uвих Uk U t Uвих , Uвих Uj U вих U 2.n tn 1 U 3.n tn 1 = Uk Uj 1 - система аналогових ( ) і аналого-логічних зв'язків функціональних зв'язків (=) у функціональних структурах; f1(АЦП) - функціональні структури аналого-цифрового перетворення; f1( ) - функціональна структура суматора; f(d/dn) - функціональна структура логічного диференціювання; f(Demux) функціональна структура демультиплексора. Реалізується запропонований спосіб керування збудженням синхронного генератора при зміні частоти вихідної напруги наступним чином. Попередньо відповідно до аналітичного виразу (1) f tn = i = Uвих 1.n d / dn Uj f1 d / dn = U f1 АЦП Uj вих t f (d / dn) f1( ) 0 U j f1 d/dn вихідну напругу Uвих синхронного генератора перетворюють за допомогою функціональної структури f(±Uвих, I Uвих|) в аналоговий сигнал одного знака I Uвих|. Потім, перетворений аналоговий сигнал одночасно подають на функціональну структуру f1(АЦП) з опорними аналоговими сигналами [Uj], де «j» - кількість інформаційних логічних аналогових сигналів, і функціональну структуру порівняння f1(I Uвих|