SU1053220A1 - Method of determining advance time for synchronizer (versions) - Google Patents

Abstract

1. Способ определени  времени опережени  синхронизатора путем измерени  счетчиком времени промежутка от момента срабатывани  синхронизатора до момента возникновени  нулевого сдвига фаз между наi пр жени ми, подведенными к входам синхронизатора , и контрол  сдвига фаз в течение каждого периода частоты напр жений, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа при определении времени опережени  в лабораторных услови х, формируют два напр жени  пилообразной формы, преобразуют каждое из них в напр жение гармонической формы по закону косинуса, используют полученные напр жени  в качестве напр жений, подводимых к входам синхронизатора , а момент возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми определ ют путем сравнени  мгновенных значений напр жений пилообразной формы между собой в периоды совпадени  пол рностей напр жений гармонической формы и фиксируi ют момент возникновени  нулевого сдвига (Л фаз между напр жени ми в момент равенства мгновенных значений напр жений пилообразной формы. ел оо ю ю1. A method for determining the timing advance of a synchronizer by measuring a time counter from the time the synchronizer operates to the point where a zero phase shift occurs between the voltages applied to the synchronizer inputs and controlling the phase shift during each voltage frequency period, in order to simplify the method in determining the lead time in laboratory conditions, they form two sawtooth voltage, convert each of them into harmonic voltage according to the order cosine, use the obtained voltages as voltages applied to the synchronizer inputs, and the moment of occurrence of a zero phase shift between voltages is determined by comparing the instantaneous values of sawtooth voltages with each other during periods of coincidence of the harmonic polarity The time of the occurrence of a zero shift (L phases between voltages at the instant of equality of instantaneous values of sawtooth voltage. el ooo yu yu

Description

2. Способ определени  времени опережени  синхронизатора Путем измерени  счетчиком времени промежутка от момента срабатывани  синхронизатора до момента возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми , подведенными к входам синхронизатора , и контрол  сдвига фаз в течение каждого периода частоты напр жени , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа при определении времени опережени  в лабораторных услови х, формируют два напр жени  треугольной формы, преобразуют каждое из них в напр жение гармонической2. A method for determining the timing advance of a synchronizer By measuring a time counter from the time the synchronizer responds to the point where a zero phase shift occurs between voltages connected to the synchronizer inputs and monitoring the phase shift during each voltage frequency period that to simplify the method in determining the lead time in laboratory conditions, they form two voltages of a triangular shape, convert each of them to a harmonic voltage

формы по закону синуса, используют полученные напр жени  в качестве напр жений, подводимых к входам синхронизатора, а момент возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми определ ют путем сравнени  мгновенных значений напр жений треугольной формы между собой в периоды совпадени  знаков скорости их изменени  и фиксируют момент возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми в момент равенства мгновенных напр жений треугольной формы. .sine-shaped forms, use the obtained voltages as voltages applied to the synchronizer inputs, and the moment of occurrence of a zero phase shift between voltages is determined by comparing the instantaneous values of triangular voltages to each other during periods of coincidence of the signs of their rate of change and fix the moment of occurrence of a zero phase shift between voltages at the instant of equality of instantaneous voltages of a triangular shape. .

1one

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к автоматическим синхронизаторам электрических машин, и может быть использовано при их настройке и проверке.The invention relates to electrical engineering, in particular to automatic synchronizers of electric machines, and can be used in their configuration and testing.

Известен способ определени  времени one режени  синхронизатора путем измерени  промежутка времени от момента срабатывани  синхронизатора до момента возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми ведущей и синхронизируемой электрических систем. Способ осуществл етс  путем осциллографировани  процесса изменени  напр жени  биений (разности напр жений одноименных фаз синхронизируемой и ведущей систем), определени  на осциллограмме нулевого значени  угла между напр жени ми синхронизируемой и ведущей электрических систем, в том числе по минимальной величине напр жени  биени , и вычислени  времени опережени  с учетом скорости развертки осциллографа. В этом способе определение времени опережени  синхронизатора св зано с необходимостью фиксации, с помощью осциллографа процесса относительного движени  синхронизируемых систем и момента срабатывани  синхронизатора 1.There is a known method for determining the time one of a synchronizer by measuring the time interval from the moment the synchronizer is triggered to the moment that a zero phase shift occurs between the leading and synchronized electrical systems. The method is carried out by oscillographing the process of changing the voltage of the beating (the voltage difference between the phases of the synchronized and leading systems of the same name), determining on the oscillogram a zero value of the angle between the voltages of the synchronized and leading electric systems, including the minimum value of the beating voltage, and calculating lead time, taking into account the oscilloscope sweep speed. In this method, the determination of the timing of the advance of the synchronizer is associated with the necessity of fixing, using an oscilloscope, the process of relative motion of the synchronized systems and the timing of the synchronizer 1.

Недостатком способа  вл етс  значитель нй  трудоемкость обработки осциллограмм: отыскание графическими методами момента возникновени  нужного значещи  угла между напр жени ми синхронизируемых систем и пересчет пространственного промежутка между указанным моментом времени и моментом срабатывани  синхронизатора в измеренное врем  опережени .The disadvantage of this method is the significant complexity of waveform processing: finding, using graphical methods, the moment of occurrence of the required angle between the voltages of synchronized systems and recalculating the spatial gap between the specified time and the timing of the synchronizer at the measured lead time.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ определени  времени опережени  синхронизатора путем измерени  счетчиком времени промежутка от момента срабатывани  синхронизатора до момента возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми, подведенными к входам синхронизатора, при этом нулевой сдвиг фаз контролируетс  в течение каждого периода частоты напр жени . Контроль осуществл етс  путем интегрировани  сигнала, пропорционального частоте ведущей системы, а также сигнала, пропорционального модулю скольжени , и сопоставлени  полученных результатов 2.The closest to the invention according to the technical essence is a method for determining the timing advance of a synchronizer by measuring a time counter from the time the synchronizer triggers until the zero phase shift occurs between voltages connected to the synchronizer inputs, while the zero phase shift is monitored during each frequency period tension The monitoring is carried out by integrating a signal proportional to the frequency of the master system, as well as a signal proportional to the slip module, and comparing the results obtained 2.

Однако дл  реализации известного способа необходимо иметь достаточно сложные и дорогие датчики частоты и скольжени , которые при проверке синхронизатора в лабораторных услови х требуют дополнительного увеличени  мощности генераторов, что приводит к больщим затратам при настройке и определении времени опережени  синхронизатора в лабораторных услови х.However, to implement the known method, it is necessary to have rather complicated and expensive frequency and slip sensors, which, when checking the synchronizer in laboratory conditions, require an additional increase in the power of the generators, which leads to higher costs when setting up and determining the timing of the synchronizer in laboratory conditions.

Цель изобретени  - упрощение способа при определении времени опережени  синхронизатора в лабораторных услови х.The purpose of the invention is to simplify the method for determining the timing of a synchronizer ahead in laboratory conditions.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  Времени опережени  синхронизатора по первому варианту , включающему операции измерени  счетчиком времени промежутка от момента срабатывани  синхронизатора до момента возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми, подведенными к входам синхронизатора , и контроль сдвига фаз в течение каждого периода частоты напр жени  формируют два напр жени  пилообразной формы, преобразуют каждое из них в напр жение гармонической формы по закону косинуса , используют полученные напр жени  в качестве напр жений, подводимых к входам синхронизатора, а момент возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жении ми определ ют путем сравнени  мгновенных значений напр жений пилообразной формы между собой в периоды совпадени  пол рностей напр жений гармонической формы и фиксируют момент возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми в момент равенства мгновенных значений напр жений пилообразной формы. Кроме того, согласно второму варианту формируют два напр жени  треугольной формы , преобразуют каждое из,них в напр жение гармонической формы по закону синуса , используют полученные напр жени  в качестве напр жений, подводимых к входам синхронизатора, а момент возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми определ ют путем сравнени  мгновенных значений напр жений треугольной формы между собой в периоды совпадени  знаков скорости их изменени  и фиксируют момент возникновени  нулевого сдвига фаз между напр жени ми в момент равенства мгновенных напр жений треугольной формы. На фиг. 1 и 2 изображены временные диаграммы пилообразных входных и гармонических выходных напр жений; на фиг. 3 - временные диаграммы входных треугольной формы и гармонических выходных напр жений . На диаграммах обозначены напр жени  Агпилообразной (треугольной) формы; сигналы а ( и а а определ ющие пол рность гармонического сигнала-в первом варианте и знак скорости изменени  напр жени  во втором варианте, фазы и и мгновенные значени  напр жений U и U j гармонической формы. Индексы 1 и 2 указывают на отношение перечисленных параметров к первому и второму напр жени м. Фиг. 1 и 2 иллюстрируют случай, когда частота входного напр жени  А i выше частоты напр жени  А . При этом диаграммы, изображенные на фиг. 1 и 3, соответствую, f« fj 0. а диаграммы, изображенные на фиг. 2,- f, fj Л Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Напр жени  пилообразной формы различной частоты преобразуютс  в гармонические напр жени  по закону косинуса, которые в пределах полупериода определ ютс  следующей зависимостью и UM-COS А, , где UM - амплитуда напр жени  гармонической формы. Частота выходного напр жени  гармонической формы вдвое ниже .частоты напр жени  пилообразной формы. Изменение сигнала а соответствует изменению пол рности напр жени , которое подают на входы синхронизатора , при этом эти напр жени   вл ютс  синфазными с напр жени ми пилообразной формы. При срабатывании синхронизатора пускают счетчик времени. Сравнива  мгновенные значени  напр жений пилообразной формы в периоды t i- t 2 совпадени  пол рности сигналов а i и а , определ ют момент t j совпадени  фаз напр жений гармонической формы по условию равенства мгновенных значений напр жений пилообразной формы и останавливают в этот момент счетчик времени. Показани  счетчика времени в момент t J соответствуют определ емому времени опережени  синхронизатора, так как в этот момент равенство А i и А j соответствует равенству фаз и напр жений гармонической формы и 1 и и г Второй вариант предлагаемого способа заключаетс  в том, что напр жени  треугольной формы различной частоты преобразуютс  в гармонические напр жени  по закону синуса, которые определ ютс  следующей зависимостью и Uw-sin А. Сигнал а (фиг. 3) соответствует изменению знака скорости изменени  напр жений треугольной и гармонической формы, которые  вл ютс  синфазными. Напр жени  гармонической формы подают на входы синхронизатора и при срабатывании синхронизатора запускают счетчик времени. Сравнива  мгновенные значени  напр жений треугольной формы в периоды t i-t , совпадени  знаков скорости изменени  напр жений треугольной либо гармонической формы, определ ют момент t 3 совпадени  фаз напр жений гармонической формы по условию равенства мгновенных значений на пр жений треугольной формы и останавливают в этот момент счетчик времени. Показани  счетчика времени соответствуют определ емому времени опережени , так как равенство А i и А 2 соответствует равенству f, и f, напр жений гармонической формы Ui и и Способ может быть реализован путем использовани  преобразователей косинус-синусного типа, формирователей логических сигналов, соответствующих пол рности либо знаку скорости изменени  напр жений, ло гических схем эквивалентности и совпадени , а также нуль-органа, выходное напр жение которого по вл етс  при равенстве входных напр жений. Технико-экономические преимущества изобретени  заключаютс  в том, что оно обеспечивает возможность определени  времени опережени  синхронизатора в лабораторных услови х в каждый период частоты без необходимости применени  сложных датчиков частоты и скольжени .The goal is achieved in that according to the method of determining the lead time of the synchronizer in the first embodiment, which includes measuring the time between the time between the synchronizer and the zero phase shift between the voltages applied to the synchronizer inputs and the control of the phase shift during each period stress frequencies form two sawtooth stresses, convert each of them to harmonic stress according to the cosine law, use Voltages as voltages applied to the synchronizer inputs, and the time of occurrence of a zero phase shift between voltages is determined by comparing the instantaneous values of sawtooth voltages with each other during periods of coincidence of the harmonic polarity of the voltage and fixing the time when zero shear occurs phases between voltages at the instant of equality of instantaneous values of sawtooth voltage. In addition, according to the second variant, two triangular voltage voltages are formed, each of them is transformed into harmonic voltage according to the sine law, the resulting voltages are used as voltages applied to the synchronizer inputs, and the moment of zero phase shift between the voltages They are determined by comparing the instantaneous values of triangular voltage between each other during periods of coincidence of the signs of the rate of their change and record the time when a zero phase shift occurs between the voltages at the time equalities of instantaneous triangular stress. FIG. 1 and 2 show timing diagrams of sawtooth input and harmonic output voltages; in fig. 3 shows timing diagrams of input triangular shapes and harmonic output voltages. The diagrams show Argillo (triangular) voltages; Signals a (and aa which determine the polarity of the harmonic signal in the first variant and the sign of the rate of change of voltage in the second variant, the phases and instantaneous values of the harmonic voltage U and U j. Indices 1 and 2 indicate the ratio of the listed parameters to Figures 1 and 2 illustrate the case when the frequency of the input voltage A i is higher than the frequency of voltage A. At the same time, the diagrams shown in Fig. 1 and 3 correspond to f "fj 0. and the diagrams shown in Fig. 2, - f, fj L The essence of the proposed method consists The following. Saw-shaped voltages of different frequencies are transformed into harmonic voltages according to the cosine law, which are determined within the half-period by the following relationship UM-COS A, where UM is the amplitude of the harmonic voltage. The frequency of the output voltage of the harmonic form is twice as low. frequency of the sawtooth voltage. A change in the signal a corresponds to a change in the polarity of the voltage that is fed to the inputs of the synchronizer, and these voltages are in phase with the voltage of the sawtooth form s. When the synchronizer is triggered, a time counter is started up. By comparing the instantaneous values of the sawtooth voltage during the periods t i- t 2 coincidence of the polarities of the signals a i and a, determine the time t j the coincidence of the phases of the voltage of the harmonic form according to the condition of equality of the instantaneous values of the saw voltage and stop the time counter. The readings of the time counter at time tj correspond to the determined time of the advance of the synchronizer, since at this time the equality A i and A j corresponds to the equality of the phases and voltages of the harmonic form and 1 and g. The second variant of the proposed method is that the voltage is triangular forms of different frequencies are transformed into harmonic voltages according to the sine law, which are determined by the following relationship and Uw-sin A. The signal a (Fig. 3) corresponds to a change in the sign of the rate of change of triangular and harmonic voltage f Forms that are in-phase. The voltage of the harmonic form is fed to the inputs of the synchronizer and when the synchronizer is triggered, a time counter is started. By comparing the instantaneous values of triangular stresses during periods t it, the signs of the signs of the rate of change of triangular or harmonic stresses coincide, determine the moment t 3 coincidence of the phases of the harmonic stresses according to the condition of equality of instantaneous values to triangular stresses and stop the counter of time. The readings of the time counter correspond to the determined lead time, since the equality А i and А 2 corresponds to the equality f, and f, the voltage stresses of the harmonic form Ui and and The method can be realized by using cosine-sine-type converters, forcing logical signals corresponding to polarity or the sign of the rate of change of voltages, logical equivalence schemes and coincidence, as well as a null organ, the output voltage of which appears when the input voltages are equal. The technical and economic advantages of the invention lie in the fact that it makes it possible to determine the timing of the advance of the synchronizer in the laboratory in each frequency period without the need to use complex frequency and slip sensors.

Claims (2)

1. Способ определения времени опережения синхронизатора путем измерения счетчиком времени промежутка от момента срабатывания синхронизатора до момента возникновения нулевого сдвига фаз между на- пряжениями, подведенными к входам синхронизатора, и контроля сдвига фаз в течение каждого периода частоты напряжений, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа при определении времени опережения в лабораторных условиях, формируют два напряжения пилообразной формы, преобразуют каждое из них в напряжение гармонической формы по закону косинуса, используют полученные напряжения в качестве напряжений, подводимых к входам синхронизатора, а момент возникновения нулевого сдвига фаз между напряжениями определяют путем сравнения мгновенных значений напряжений пилообразной формы между собой в периоды совпадения полярностей напряжений гармонической формы и фиксируют момент возникновения нулевого сдвига фаз между напряжениями в момент равенства мгновенных значений напряжений пилообразной формы.1. The method of determining the lead time of the synchronizer by measuring the time counter from the moment the synchronizer is triggered until the occurrence of a zero phase shift between the voltages connected to the inputs of the synchronizer, and control the phase shift during each voltage frequency period, characterized in that, in order to simplification of the method when determining lead times in laboratory conditions, they form two sawtooth voltages, convert each of them to a harmonic voltage according to the law insus, use the obtained voltage as the voltage supplied to the inputs of the synchronizer, and the moment of occurrence of a zero phase shift between the voltages is determined by comparing the instantaneous values of the sawtooth voltage with each other during periods of coincidence of the polarities of the harmonious voltage and fix the moment of occurrence of a zero phase shift between the voltages at the time equality of instantaneous values of sawtooth stresses. «ι-J___I___I I R"Ι-J ___ I___I I R I I ,1 II I, 1 I SU ,,„1053220 >SU ,, „1053220> 2. Способ определения времени опережения синхронизатора Путем измерения счетчиком времени промежутка от момента срабатывания синхронизатора до момента возникновения нулевого сдвига фаз между напряжениями, подведенными к входам синхронизатора, и контроля сдвига фаз в течение каждого периода частоты напряжения, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа при определении времени опережения в лабораторных условиях, формируют два напряжения треугольной формы, преобразуют каждое из них в напряжение гармонической формы по закону синуса, используют полученные напряжения в качестве напряжений, подводимых к входам синхронизатора, а момент возникновения нулевого сдвига фаз между напряжениями определяют путем сравнения мгновенных значений напряжений треугольной формы между собой в периоды совпадения знаков скорости их изменения и фиксируют момент возникновения нулевого сдвига фаз между напряжениями в момент равенства мгновенных напряжений треугольной формы.2. The method of determining the lead time of the synchronizer By measuring the time counter of the interval from the moment of operation of the synchronizer to the moment of zero phase shift between the voltages supplied to the inputs of the synchronizer, and control the phase shift during each voltage frequency period, characterized in that, in order to simplify the method when determining lead time in laboratory conditions, they form two triangular stresses, convert each of them into harmonic voltage according to the law of blue CA, use the obtained voltage as the voltage supplied to the inputs of the synchronizer, and the moment of occurrence of a zero phase shift between the voltages is determined by comparing the instantaneous values of the voltage of a triangular shape with each other during periods of coincidence of signs of the rate of change and fix the moment of occurrence of a zero phase shift between the voltages at the time Equality of instantaneous stresses of a triangular shape.