Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРА С БЕСЩЕТОЧНЫМ ДИОДНЫМ ВОЗБУДИТЕЛЕМ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРА С БЕСЩЕТОЧНЫМ ДИОДНЫМ ВОЗБУДИТЕЛЕМ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРА С БЕСЩЕТОЧНЫМ ДИОДНЫМ ВОЗБУДИТЕЛЕМ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления возбуждением турбогенераторов с бесщеточными диодными возбудителями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования системы возбуждения генератора. Цель достигается введением в устройство третьего сумматора, фильтра и третьего функционального преобразователя. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2011224
Класс(ы) патента: G06G7/62
Номер заявки: 4888548/24
Дата подачи заявки: 07.12.1990
Дата публикации: 15.04.1994
Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт электромашиностроения
Автор(ы): Кожевников В.А.; Романов С.В.; Юрганов А.А.
Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт электромашиностроения
Описание изобретения: Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления возбуждением турбогенераторов с бесщеточными диодными возбудителями.
Известно устройство для испытания автоматического регулятора возбуждения, содержащее блок бесщеточного диодного возбудителя, блок реакции обратной связи один вход и два выхода, при этом на вход подают сигнал, пропорциональный напряжению возбуждения возбудителя, а на выходе формируют сигналы, пропорциональные напряжению и току возбуждения турбогенератора [1] .
Устройство имеет необходимый набор связей для моделирования бесщеточного диодного возбудителя, однако устройство моделирует возбудитель только в режиме холостого хода турбогенератора, т. е. имеет функциональную ограниченность.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для моделирования синхронного генератора, содержащее первый и второй функциональные преобразователи, два сумматора и нелинейный блок.
На выходе устройства формируется следующий сигнал:
= X+n(X+), где и - напряжение и ток генератора;
Xаd и Xр - сопротивления реакции якоря и Потье;
n - нелинейный коэффициент насыщения;
- сигнал синусоидальной формы, среднее значение которого пропорционально току возбуждения.
Известное устройство имеет необходимый набор связей для моделирования генератора без учета его системы возбуждения.
Недостаток устройства в том, что оно не позволяет выявить напряжение возбуждения генератора, т. е. имеет ограниченные функциональные возможности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования систем возбуждения генератора.
Это достигается введением третьего функционального преобразователя, фильтра и сумматора.
Третий функциональный преобразователь - это устройство, имеющее аналоговую развязку с силовой цепью возбуждения возбудителя и работающее по принципу модуляторов-демодуляторов.
На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства.
Устройство имеет следующие связи. Первый и второй функциональные преобразователи 1 и 2 связаны с первым сумматором 3, выход которого через нелинейный блок 4 связан с первым входом второго сумматора 5, второй вход которого связан с преобразователем 2, а выход через фильтр 6 - с первым входом третьего сумматора 8, второй вход которого связан с третьим преобразователем 7.
Устройство работает следующим образом:
На входы сумматора 3 подводятся синусные напряжения , , пропорциональные линейному напряжению UАС и фазному току Iв статора генератора. На сумматоре 3 происходит векторное сложение этих напряжений, причем весовой коэффициент при значении тока численно равен реактивному сопротивлению Потье Xр.
В результате такого сложения на выходе сумматора 3 формируется напряжение, пропорциональное ЭДС , которая обусловлена результирующим потоком в воздушном зазоре турбогенератора, т. е.
= +X Сигнал, пропорциональный результирующей ЭДС , которая определяет степень насыщения магнитной цепи в данном режиме работы турбогенератора, поступает на нелинейный блок 4, который предназначен для аналогового моделирования кривой насыщения магнитной цепи. В нелинейном блоке 4 формируется сигнал, пропорциональный составляющей тока возбуждения , необходимой для создания результирующей ЭДС , который поступает на один из входов сумматора 5, на другой вход которого поступает напряжение, пропорциональное току якоря турбогенератора . На сумматоре 5 осуществляется векторное сложение этих напряжений, причем весовой коэффициент при значении тока якоря численно равен индуктивному сопротивлению реакции якоря Xad. В результате сложения напряжений, пропорциональных току возбуждения Ifo и ЭДС реакции якоря X, получается сигнал синусоидальной формы с амплитудой, пропорциональной току возбуждения, т. е.
= +X.
Этот сигнал поступает на фильтр 6, на выходе которого измеряется среднее значение сигнала (If), пропорциональное току возбуждения турбогенератора. Далее сигнал If поступает на инверторный вход сумматора 8, на второй неинверторный вход которого приходит сигнал if с функционального преобразователя 7, представляющий собой напряжение, пропорциональное току возбуждения возбудителя. На сумматоре 8 осуществляется скалярное сложение величин, пропорциональных (-If) и if. На выходе сумматора 8 формируется сигнал Uf, пропорциональный напряжению возбуждения турбогенератора, т. е.
Uf = K1if-K2If, где K1 и K2 - коэффициенты, рассчитанные по известным формулам, т. е.
K1 = 1 + K2 K2= Rэ, где Xd, Xd'', X - индуктивные сопротивления возбудителя: синхронное, сверхпереходное и коммутации;
γ и Θ - углы: коммутации и между E" и Ed" полной сверхпереходной ЭДС и сверхпереходной ЭДС по продольной оси;
Rэ= Xγ ; Zб.як.в - базисное сопротивление якоря возбудителя;
Rрот.тг - активное сопротивление ротора турбогенератора.
Третий функциональный преобразователь (7) может быть реализован устройством, представленным на фиг. 2 и содержащим модулятор 9, усилитель 10, генератор 11 импульсов и демодулятор 12.
Изобретение может быть использовано для измерения напряжения возбуждения турбогенератора и формирования сигнала регулирования возбуждения.
В отличии от известных устройств измерения напряжения возбуждения турбогенератора с бесщеточным возбудителем, использующих щеточно-контактный аппарат или радиоаппаратуру для передачи сигнала с вращающегося возбудителя, устройство, использующее модели возбудителя и генератора, обладает повышенной надежностью, так как нет износа щеток или нет помех радиоприема сигнала. В связи с этим выход аппаратуры из строя имеет значительно меньшую вероятность. (56) 1. Кожевников В. А. и др. Бесщеточные системы возбуждения мощных синхронных машин. Л. : ВНИИэлектромаш, 1986, с. 90-104.
2. Авторское свидетельство СССР N 519731, кл. G 06 G 7/62, 1973.
Формула изобретения: УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРА С БЕСЩЕТОЧНЫМ ДИОДНЫМ ВОЗБУДИТЕЛЕМ, содержащее первый и второй функциональные преобразователи, два сумматора, блок нелинейности, причем выход первого функционального преобразователя соединен с первым входом первого сумматора, выход второго функционального преобразователя подключен к второму входу первого сумматора и первому входу второго сумматора, выход первого сумматора соединен с входом блока нелинейности, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования системы возбуждения генератора, в него введены третий сумматор, фильтр и третий функциональный преобразователь, выход которого соединен с неинвертирующим входом третьего сумматора, выход которого является выходом устройства, выход второго сумматора через фильтр подключен к инвертирующему входу третьего сумматора.