CS259480B1 - Porovnávací a proporcionálně integrační člen regulátoru buzení synchronního stroje - Google Patents

Abstract

Porovnávací a proporcionálně integrač­ ní člen regulátoru buzení synchronního stroje se týká oboru regulace buzení velkých synchronních strojů používaných v energetice a řeší problém zlepšeni kvality regulace buzení. Zapojení se vyznačuje tím, že mezi vstupem a výstupem operačního zesilovače porovnávacího a proporcionálně integračního členu regulátoru buzení synchronního stroje je zařazen sériový RC člen a nelineární člen, který zvyšuje proporcionální zesílení porovnávacího a proporcionálně integračního členu tak, aby při dostatečně malých odchylkách skutečné a žádané hodnoty napětí synchronního stroje došlo k jeho nárazovému nabuzení.

Description

Vynález se týká porovnávacího a proporcionálně integračního členu regulátoru buzení synchronního stroje.

Až dosud se používají v regulačních obvodech napětí regulátorů buzení synchronních strojů lineární obvody. Nevýhodou těchto systémů je, že velikost koeficientu přenosu rozpojeného regulačního obvodu napětí je v celém rozsahu buzení omezeno velikostí koeficientu přenosu při malých výstupních signálech porovnávacího a proporcionálně integračního členu, kde je jeho velikost vzhledem k stabilitě regulace buzení nejmeněí. Je to způsobeno nelinearitou regulované soustavy synchronního stroje a někdy také nelinearitou silových prvků budicí soupravy. Toto omezení se. pak uplatní i při velkých výstupních signálech porovnávacího a proporcionálně integračního členu, které jsou potřebné pro nárazové buzení, i když z hlediska Stability regulace buzeni výše zmíněného omezení není nutné. Tím je snížen pozitivní vliv regulačního obvodu napětí na energetický systém, neboř v řadě případů nelze dosáhnout nárazového buzení pří dostatečně malých odchylkách skutečné hodnoty napětí od požadované hodnoty napětí synchronního stroje.

Uvedené nevýhody odstraňuje porovnávací a proporcionálně integrační člen regulátoru buzení synchronního stroje podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstup ovládacích obvodů budicí soupravy je připojen na řídicí vstup spínacího obvodu, jehož prvý výstup je připojen na prvý vstup pro zrušení integračního charakteru, jenž je příslušný sériovému RC členu, přičemž druhý výstup spínacího obvodu je připojen na druhý vstup pro zrušení integračního Charakteru sériového RC členu. Vstup sériového RC členu je připojen na výstup nelineárního členu. Výstup sériového RC členu je připojen jednak na invertující vstup operačního zesilovače, a jednak na výstup vstupního obvodu připojeného vstupy na výstupy obvodu žádaných a zpětnovazebních veličin. Invertující vstup operačního zesilovače je připojen na nulový potenciál a výstup operačního zesilovače je výstupem zapojení a je připojen jednak na vstup porovnávacího proporcionálního a akčního Členu budicí soupravy a jednak na vstup nelineárního členu.

Porovnávací a proporcionálně integrační člen regulátoru buzení je součástí budicí soupravy synchronního stroje a jeho výhoda spočívá v tom, že umožňuje nárazové buzení synchronního stroje při menších odchylkách skutečné hodnoty napětí od žádané hodnoty napětí synchronního stroje. Tím se zlepšují dynamické vlastnosti regulace buzení při zachování stability regulace buzení v oblasti malých výstupních signálů porovnávacího a proporcionálně integračního členu.

Příklad praktického provedení porovnávacího a proporcionálně integračního regulátoru buzení synchronního stroje je znázorněn na přiloženém obrázku.

Porovnávací a proporcionálně integrační člen regulátoru buzení synchronního stroje sestává z porovnávacího, proporcionálního a akčního členu 2 budicí soupravy připojeného výstupem

8.2 na budicí vinutí 9 synchronního stroje, přičemž výstup 7.1 ovládacích obvodů 7 budicí soupravy je připojen na řídicí vstup 6.1 spínacího obvodu _6, jehož prvý výstup 62 je připojen na prvý vstup 5.3 pro zrušení integračního charakteru sériového RC členu 2» ^a jehož druhý výstup 6.3 je připojen na druhý vstup 5.4 pro zrušení integračního charakteru sériového

RC členu 5, jehož vstup 5.1 je připojen na výstup 4.2 nelineárního členu 2' a jehož výstup

5.2 je připojen na invertující vstup 3.1 operačního zesilovače 3, který je současně připojen na výstup 1.2 vstupního obvodu 2 připojeného vstupy 1.1 na výstupy 2.1 obvodu 2 žádaných a zpětnovazebních veličin. Neinvertující vstup 3.2 operačního zesilovače 2 3^e připojen na nulový potenciál a výstup 3.3 operačního zesilovače 2 je výstupem zapojení a je připojen jednak na vstup 4.1 nelineárního členu 2 a jednak na vstup 8.1 porovnávacího, proporcionálního a akčního členu 8. Dále sériový RC člen 5 se skládá z kondenzátoru 51 a odporu 52· Jeden pól kondenzátoru 51 je připojen jednak na vstup 5.1 sériového RC členu 5 a jednak na prvý vstup 5.3 pro zrušení integračního charakteru sériového RC členu 2· Druhý pól kondenzátoru 51 je připojen jednak na druhý vstup 5.4 pro zrušení integračního charakteru sériového RC členu 5 a jednak přes odpor 52 na výstup 5.2 sériového RC členu 2· Nelineární člen 2 ^se skládá z odporů 21/ 42, 43, 21« «5 a diody 46. Společný bod odporů 21, 42, a ⁴³ je připojen jednak přes odpor 41 na výstup 4.2 nelineárního členu 4, jednak přes odpor 42 na vstup 4.1 nelineárního členu 4_ a přes odpor 43 na katodu diody 46, jejíž anoda je připojena přes odpor 44 na nulový potenciál a přes odpor 45 na záporný potenciál 47.

Zařízení podle vynálezu pracuje následujícím způsobem tak, že ve vstupním obvodu 1 se vyhodnotí celková odchylka mezi žádanými a zpětnovazebními veličinami, přiváděnými z výstupu 2.1 obvodu 2 žádaných a zpětnovazebních veličin na vstup 11 vstupního obvodu 2· Signál úměrný této odchylce se přivádí z výstupu 12 vstupního obvodu 2 ^na invertující vstup 3.1 operačního zesilovače 2· Zpětnovazební signál z výstupu 3.3 operačního zesilovače 3_ prochází na jeho vstup 3.1 přes nelineární člen 2 ^a sériový RC člen 2· Sériový RC člen 5 vytváří proporcionálně integrační charakter zpracování výše zmíněné odchylky. Integrační charakter lze zrušit propojením vstupů 5.3 a 54 pro zrušení integračního charakteru příslušných sériovému RC členu 5. To se využívá při některých režimech provozu budicí soupravy. Nelineární člen 2 ^se uplatni tehdy, jestliže výstupní signál na výstupu 3.3 operačního zesilovače 2 je takový, že dioda 46 v nelineárním členu 4_ je vodivá, výsledkem je větší velikost·proporcionálního zesílení.

Zařízení porovnávacího a proporcionálně integračního členu regulátoru buzení synchronního stroje lze použít u budicích souprav velkých synchronních strojů pracujících ve vodních i parních elektrárnách.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Porovnávací a proporcionálně integrační člen regálátoru buzení synchronního stroje, jehož porovnávací, proporcionální a akční člen budicí soustavy je připojen výstupem na budicí vinutí synchronního stroje vyznačený tím, že výstup (7.1) ovládacích obvodů (7) budicí soupravy je připojen na řídicí vstup (6.1) spínacího obvodu (6), jehož prvý výstup (6.2) je připojen na prvý vstup (5.3) pro zrušení integračního charakteru sériového RC členu (5) a druhý výstup (6.3) spínacího obvodu (6) je připojen na druhý vstup (5.4) pro zrušení integračního charakteru, sériového RC členu (5), jeho? vstup (5.1) je připojen na výstup (4.2) nelineárního členu (4), přičemž výstup (5.2) sériového RC členu (5) je připojen jednak na invertující vstup (3.1) operačního zesilovače (3), a jednak na výstup (1.2) vstupního obvodu (1) připojeného vstupy (1.1) na výstupy (2.1) obvodu (2) žádaných a zpětnovazebních veličin, zatímco neinvertující vstup (3.2) operačního zesilovače (3) je připojen na nulový potenciál a výstup (3.3) operačního zesilovače (3) je výstupem zapojení a je připojen jednak na vstup (8.1) porovnávacího, proporcionálního a akčního členu (8) budicí soupravy a jednak na vstup (4.1) nelineárního členu (4).