SU1676062A1 - Brushless synchronous generator voltage regulator - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  повышение динамической устойчивости и качества вырабатываемой электроэнергии за счет повышени  эффективности действи  гибкой обратной св зи Дл  систем регулировани  бесщеточных синхронных генераторов характерны низка  устойчивость и сложность получени  дополнительных параметров дл  воздействи  на регул тор напр жени . Особенностью устройства  вл етс  то, что в зависимости от величины напр жени  синхронного генератора при малых возмущени х в системе на вход регул тора напр жени  подключаютс  интегрирующа  6 и дифференцирующа  12 цепочки, а при больших возмущени х подключаетс  дифференцирующа  цепочка 10. Адаптаци  регул тора напр жени  осуществл етс  с помощью управл емых ключей 4 и 5, работающих в зависимости от величины сигналов на выходах датчика 2 напр жени  и двухпорогового детектора 11. 1 ил. & feThe invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to increase the dynamic stability and quality of the generated electricity by increasing the effectiveness of flexible feedback. For the control systems of brushless synchronous generators, the low stability and complexity of obtaining additional parameters for influencing the voltage regulator are characteristic. A feature of the device is that, depending on the voltage of the synchronous generator, for small disturbances in the system, an integrating 6 and a differentiating 12 chains are connected to the input of a voltage regulator, and for large disturbances a differential voltage regulator 10 is connected. Adaptation of a voltage regulator carried out using controllable switches 4 and 5, operating depending on the magnitude of the signals at the outputs of the voltage sensor 2 and the two-threshold detector 11. 1 sludge. & fe

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации напряжения синхронных генераторов и коррекции переходных процессов. 5The invention relates to electrical engineering and can be used to stabilize the voltage of synchronous generators and the correction of transients. 5

Целью изобретения является повышение динамической устойчивости и качества вырабатываемой генератором электроэнергии за счет повышения эффективности действия гибкой обратной связи в переходных режимах.The aim of the invention is to increase the dynamic stability and quality of the electricity generated by the generator by increasing the efficiency of the flexible feedback in transient conditions.

На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования напряжения бесщеточного синхронного генератора.The drawing shows a block diagram of a device for regulating the voltage of a brushless synchronous generator.

Устройство состоит из регулятора 1 на- 15 пряжения, первый вход которого подключен к выходу датчика 2 напряжения генератора, а другой вход подключен к выходу блока 3 гибкой обратной связи. Блок 3 гибкой обратной связи состоит из пер- 20 вого 4 и второго 5 управляемых замыкающих ключей, интегрирующей цепи 6, вход которой связан с выходом датчика 7 измеряемого параметра через замыкающие контакты ключа 4, а выход - с первым входом 25 суммирующего усилителя 8 через последовательно соединенные согласующий усилитель 9 и вторую дифференцирующую цепь 10. При этом второй вход суммирующего усилителя 8 связан с выходом датчика 2 напряжения и с входом двухпорогового детектора 11 через последовательно соединенные замыкающие контакты ключа 5 и первую дифференцирующую цепь 12, а выход двухпорогового детектора 11 непос- 35 редственно связан с управляющим входом замыкающего ключа 4 и с управляющим входом замыкающего ключа 5 через логический элемент НЕ 13.The device consists of a voltage regulator 1, the first input of which is connected to the output of the generator voltage sensor 2, and the other input is connected to the output of the flexible feedback unit 3. Flexible feedback unit 3 consists of the first 20 and 4 second controlled closing keys, an integrating circuit 6, the input of which is connected to the output of the sensor 7 of the measured parameter through the closing contacts of the key 4, and the output is connected to the first input 25 of the summing amplifier 8 through sequentially connected matching amplifier 9 and a second differentiating circuit 10. In this case, the second input of the summing amplifier 8 is connected to the output of the voltage sensor 2 and to the input of the two-threshold detector 11 through the series-connected closing contacts of the key 5 and ne -hand differentiating circuit 12 and the output two-threshold detector 11 immedi- backhoes 35 connected to the control input of the locking key 4 and the control input of the locking key 5 via NAND gate 13.

Устройство работает следующим обра- 40 зом.The device operates as follows.

При малых возмущениях, когда напряжение генератора незначительно отклоняется от установившегося значения на выходе двухпорогового детектора 11 появ- 45 ляется сигнал логической единицы, на выходе логического элемента НЕ 13 - сигнал логического нуля и управляемый ключ 5 разомкнут, а управляемый ключ 4 замкнут. Стабилизация напряжения в этом случае 50 обеспечивается интегрирующей и дифференцирующей цепями 6 и 10. Сигнал на интегрирующую цепь 6 при этом поступает от датчика 7 измеряемого параметра.For small disturbances, when the generator voltage slightly deviates from the steady-state value, a logic unit signal appears at the output of the two-threshold detector 11, a logical zero signal at the output of the logic element NOT 13, and the controlled key 5 is open, and the controlled key 4 is closed. In this case, voltage stabilization 50 is provided by the integrating and differentiating circuits 6 and 10. The signal to the integrating circuit 6 is then received from the sensor 7 of the measured parameter.

При больших возмущениях в системе, 55 когда напряжение генератора выходит за зону, определяемую настройкой двухпорогового детектора 11, сигнал на его выходе отсутствует, на выходе логического элемента НЕ единичный уровень напряжения, ко;___ торый замыкает контакты ключа 5 и размыкает контакты ключа 4.With large disturbances in the system, 55 when the generator voltage goes beyond the zone determined by the setup of the two-threshold detector 11, there is no signal at its output, the output of the logic element is NOT a unit voltage level, which; ___ closes the contacts of the key 5 and opens the contacts of the key 4.

При этом напряжение на выходе интегрирующей цепи 6 остается неизменным в течение всего переходного процесса благодаря высокому входному сопротивлению согласующего усилителя 9, а коррекция переходных процессов обеспечивается по динамическому каналу: датчик 2 напряжения. 10 управляемый ключ 5, дифференцирующая цепь 12 и суммирующий усилитель 8.In this case, the voltage at the output of the integrating circuit 6 remains unchanged during the entire transient process due to the high input impedance of the matching amplifier 9, and the correction of transients is provided through the dynamic channel: voltage sensor 2. 10 controlled key 5, differentiating circuit 12 and summing amplifier 8.

Интегрирующая и дифференцирующая цепи 6 и 10 настраиваются таким образом, чтобы обеспечить наилучшую реакцию системы при малых возмущениях, дифференцирующая цепь 12 настраивается так, чтобы поведение системы было оптимальным при больших возмущениях. Запоминание сигнала интегрирующей цепью 6 необходимо для того, чтобы при длительных провалах или превышениях напряжения генератора Ur входной сигнал Uex не интегрировался и не затягивал бы время восстановления U.The integrating and differentiating circuits 6 and 10 are tuned in such a way as to ensure the best response of the system for small perturbations, the differentiating circuit 12 is tuned so that the behavior of the system is optimal for large perturbations. The signal is memorized by the integrating circuit 6 so that for long dips or excesses of the generator voltage Ur, the input signal Uex does not integrate and does not delay the recovery time U.

Устройство обеспечивает независимость выходного сигнала от сопротивления нагрузки. Для обеспечения необходимых запасов статической устойчивости отдельно настраивается статический канал, для обеспечения оптимального протекания пе30 реходных процессов отдельно настраивается динамический канал.The device provides independence of the output signal from the load resistance. To ensure the necessary reserves of static stability, the static channel is separately tuned; to ensure the optimal flow of transition processes, the dynamic channel is separately tuned.

Все это позволяет обеспечить оптимизацию системы как в малом, так и в большом, следовательно, увеличить запасы статической и динамической устойчивости, уменьшить перерегулирование и времена восстановления, т.е. улучшить качество вырабатываемой электроэнергии.All this makes it possible to ensure system optimization both in small and in large, therefore, to increase the reserves of static and dynamic stability, to reduce overshoot and recovery times, i.e. improve the quality of electricity generated.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для регулирования напряжения бесщеточных синхронных генераторов, содержащее регулятор напряжения, первый вход которого подключен к выходу датчика напряжения генератора, а второй вход подключен к выходу блока гибкой обратной связи, выполненному в виде дифференцирующей и интегрирующей цепей, связанных с выходами датчиков регулируемых параметров, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения динамической устойчивости и качества вырабатываемой генератором электроэнергии за счет повышения эффективности действия гибкой обратной связи в переходных режимах, в блок гибкой связи дополнительно введены два управляемых замыкающих ключа, двухпороговый детектор, согласующий усилитель, вторая дифференцирующая цепь, суммирующий усилитель и логический элемент НЕ, вход интегрирую5 щей цепи связан с выходом датчика измеряемого параметра через замыкающие контакты первого управляемого ключа, а выход - с первым входом суммирующего усилителя через последовательно соединенные согласующий усилитель и вторую дифференцирующую цепь, второй вход суммирующего усилителя соединен с выходом первой дифференцирующей цепи, вход которой через замыкающие контакты второго управляемого ключа подключен к выходу датчика напряжения генератора и входу двухпорогового детектора, выход которого связан с управляющим входом 5 первого замыкающего ключа непосредственно и управляющим входом второго замыкающего ключа через логический элемент НЕ. при этом выход суммирующего усилителя является выходом блока гиб10 кой обратной связи.A device for controlling the voltage of brushless synchronous generators containing a voltage regulator, the first input of which is connected to the output of the generator voltage sensor, and the second input is connected to the output of the flexible feedback unit, made in the form of differentiating and integrating circuits associated with the outputs of the sensors of adjustable parameters, about t and moreover, in order to increase the dynamic stability and quality of the electricity generated by the generator by increasing the efficiency of the flexible inverse In transition modes, two controlled closing keys, a two-threshold detector, a matching amplifier, a second differentiating circuit, a summing amplifier and a logic element NOT are additionally introduced into the flexible communication unit, the input of the integrating circuit is connected to the sensor output of the measured parameter through the closing contacts of the first controlled key and the output - with the first input of the summing amplifier through a series-connected matching amplifier and a second differentiating circuit, the second input of the summing amplifier is connected n output from the first differentiating circuit, which input via make contacts of the second controllable switch connected to the generator output voltage sensor and input two-threshold detector, the output of which is connected to the control input 5 of the first locking key itself and the control input of the second locking key via the NAND gate. the output of the summing amplifier is the output of the flexible feedback block.