Устройство форсирования возбуждения синхронного двигателя. Форсировка двигателя синхронного


ФОРСИРОВКА ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН — КиберПедия

Для поддержания напряжения в аварийных режимах используют уст­ройства форсировки возбуждения. Устройства обеспечивают быстрое повышение напряжения возбуждения до максимально возможного, называемого обычно пото­лочным значением , при значительных снижениях напряжения, вызванных, главным образом, КЗ в электроэнергетической системе. Отно­шение этого напряжения или тока ротора соответственно к номинальному напряжению или току называют кратностью форсировки . Устройство форсировки возбуждения (УФВ) обычно входит в состав АРВ или выполняется отдельно. На рис. 8.33 приведена принципиаль­ная схема релейного УФВ, состоящая из реле минимального напря­жения PH, подключенного к трансформатору напряжения ТН и промежуточного реле РП. Уставка напряжения срабатывания реле ми­нимального напряжения обычно составляет (0,8-0,85) U.

Устройство форсировки действует следующим образом. При сниже­нии напряжения до уставки реле PH оно срабатывает и воздействует на обмотку промежуточного реле РП, которое своими контактами шунтирует реостат Р в цепи обмотки возбуждения возбудителя. При этом ток возбуж­дения возбудителя увеличивается до максимально возможного значения, а следовательно, и напряжение возбуждения на обмотке ротора синхронной машины нарастает сравнительно быстро до значения по экспоненци­альной зависимости

где - амплитуда изменения напряжения возбуждения;

- постоянная времени системы возбуждения.

Если УФВ входит в состав АРВ, то при срабатывании реле PH на сум­мирующий усилитель АРВ подает такой сигнал, что независимо от вели­чины и знаков сигналов на выходах других каналов регулирования обес­печивается быстрое повышение напряжения возбуждения до потолочного значения (рис. 8.34, а).

Поскольку к обмотке ротора синхронной машины прикладывается максимальное напряжение возбуждения, то ток в ее обмотке, а следова­тельно, и вынужденная ЭДС синхронной машины, увеличиваются с наи­большей скоростью (рис. 8.34, б).

Увеличение ЭДС синхронной машины при действии УФВ приводит к соответствующему увеличению амплитуды характеристики мощности увеличению амплитуды характеристики мощности в аварийном режиме

Это позволяет уменьшить площадку уско­рения на величину увеличить площадку торможения на величину , что приводит к повышению динамической устойчивости. При этом сте­пень влияния форсировки возбуждения на динамическую устойчивость зависит от скорости и величины изменения напряжения возбуждения, ко­торые определяются действием систем возбуждения и максимально воз­можным значением напряжения возбуждения. Как отмечалось ранее, посто­янная времени электромашинной системы возбуждения равна 0,3-0,5 с, для тиристорной системы = 0,02-0,04 с. Однако следует иметь в виду, что для обеспечения высокой скорости увеличения ЭДС все системы воз­буждения обязательно должны иметь высокий потолок возбуждения, так как для быстрого увеличения тока в роторе необходима не только высокая скорость изменения напряжения, но и его значение. Это вызвано тем об­стоятельством, что ток возбуждения синхронной машины из-за наличия индуктивности обмотки ротора возрастает значительно медленнее, чем Поэтому в аварийных режимах желательно повышение напряжения воз­буждения до значения 4-5-кратного от номинального (высокий потолок возбуждения). На рис. 8.36 показана кривая изменения напряжения воз­буждения на обмотке ротора синхронной машины при различных видах систем возбуждения.

Таким образом, быстродействие системы возбуждения и потолочное напряжение возбуждения при действии УФВ определяют значение тока в роторе, а следовательно, и степень изменения синхронной и переходной ЭДС в аварийном режиме. Величинами их изменения и определяется вли­яние форсировки возбуждения на характеристики мощности и в конечном итоге на динамическую устойчивость системы. Так, использование тирис­торной системы возбуждения с постоянной времени = 0,04 с и kф = 4

х.\

 

Рис. 8.35. Характеристики мощности в аварийном и послеаварийном режимах jVs j при отсутствии (/) и действии (2) форсировки возбуждения .

 

 

Рис. 8.36. Изменение напряжения возбуждения при различных системах возбуждения: 1 - тиристорная; 2 - электромашинная

вместо электромашинной системы с параметрами = 0,5 с, kф = 4 приво­дит к увеличению динамической устойчивости на 15-20 %.

Многолетний опыт эксплуатации УФВ показал, что они являются од­ним из эффективных средств повышения динамической устойчивости. Вместе с тем действие форсировки в ряде аварийных режимов не позволя­ет использовать все возможности систем возбуждения с АРВ по улучше­нию динамической устойчивости и повышению качества переходного элек­тромеханического процесса в электроэнергетических системах

 

cyberpedia.su

Устройство форсирования возбуждения синхронного двигателя

 

с ь ьц

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 538469

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.70 (21) 1411358/07 с присоединением заявки № 1424758/07 (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 12 76. Бюллетень №45 (45) Дата опубликования описания 10.05.77 (51) М. Кл.

Н 02 P 9/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК

621.313.323 (088.8) (72) Автор изобретения

М. Ю. Файнберг (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ФОРСИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электротехники, а точнее к электроприводам на базе крупных синхронных двигателей, приводящих, например, во вращение генераторы постоянного тока, служащие для питания электродвигателей прокатного стана типа блуминг, слябинг и др.

Известны устройства форсирования возбуждения в функции напряжения питания (1), тока нагрузки (2), сигнала, упреждающего момент появления нагрузки (3) .

Недостаток таких устройств заключается в запаздьтвании момента начала форсировки из — за запаздывания сигнала, выдаваемого используемым датчиком по отношению к моменту возникновения нагрузки на валу электродвигателя, вследствие чего изменение возбуждения синхронного двигателя зачастую начинается уже после исчезновения нагрузки на валу прокатного электродвигателя или ограниченности применения системы управления приводом, так как датчики, упреждающие момент появления нагрузки на валу, жестко связаны с заданным технологическим проце ссом и не реагируют на внезапное изменение нагрузки на валу из — за изменения технологического процесса (3,4) Известно также устройство измерения измене ния момента на валу прокатного двигателя путем однократного и двухкратного дифференцирования сигнала тахогенератора, сочлененного с валом прокатного электродвигателя, что позволяет измерять любое внезапное изменение нагрузки на валу (5).

Это устройство не измеряет мощность, необходимую для формирования сигнала на включение форсировки возбуждения синхронного двигателя.

1р Цель изобретения — повышение быстродействия возбуждения при ударной нагрузке на валу прокатного электродвигателя.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве форсирования возбуждения синхронного дви15 гателя,вращающего генератор постоянного тока для питания прокатного электродвигателя, содержащем регулятор возбуждения и датчик момента, выполненный, например, в виде тахогенератора, сочлененного с валом прокатного электродвигателя, с подсоединенными к нему двумя блоками дифференцирования, выход второго дифференцирующего звена подключен в качестве одного из сомножителей к блоку умножения, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора прокатного электродвигателя, а выход блока умножения под538469 ключен к устройству регулирования возбуждения синхронного двигателя.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

С валом синхронного двигателя 1 сочленен генератор 2, питающий прокатный электродвигатель 3, с которым сочленен тахогенератор 4. К выходу тахогенератора 4 подключены дифференциаторы 5, осуществляющие однократное и цвухкратное дифференцирование скорости прокатного электродвигателя 3. Выходы тахогенератора 4 и дифференциатор ов 5 подключены ко входу блока умножения 6.

Выход блока умножения 6 подан на один из входов (а) регулятора возбуждения 7 синхронного двигателя 1. На другой вход (в) регулятора возбуждения 7 подан выход датчика 8 реактивного тока мощности или корректора, действующих по обычному каналу регулирования возбуждения синхронного двигателя 1.

Устройство работает следующим образом. Момент нагрузки ЬМ на валу прокатного двигателя при захвате возникает в момент времени t =-О, а ток Ласо статической нагрузки в прокатном двигателе, благодаря моменту инерции кинематической линии клети (якоря двигателя, шпинделей, валков и т.д.) и электромагнитной инерционности якорной цепи двигателя нарастает не мгновенно, а спустя некоторое время. По этой же причине изменение угла вылета ротора и реактивного тока в обмотке возбуждения синхронного двигателя (от тока холостого хода) также происходит не мгновенно.

В тоже время сигналы начального отрицательного ускорения и второй производной скорости прокатного двигателя, возникают без запаздывания в момент приложения нагрузки к валу этого двигателя, они пропорциональны величине момента нагрузки ЬМ. Причем такой сигнал значительно опережает появление приращения тока (мощности) синхронного двигателя. Электрический сигнал, пропорциональный ускорению(замедлению) и второй производной скорости двигателя, может быть получен, например, с помощью обычных дифференцирующих контуров, подключенных к зажимам связанного с прокатным электродвигателем тахогенератора.

Напряжение Отг на выходе тахогенератора 4 равно:

Отг = СеФп, ()) где n — скорость вращения тахогенератора

Ф вЂ” поток возбуждения, Се — постоянная эдс.

Напряжение 0бм па выходе блока умножения 6 равно:

О =0 „.дм=с Ф и дм=-к Р, (2) где К вЂ” коэффициент пропорциональности (Ке=се

P — мощность прокатки в момент захвата.

Следовательно, напРЯжение Обм на выходе блока умножения 6 пропорционально мощности прокатки, на которую реагирует синхронный двига45

Ф), 60

40 тель. Это напряжение в качестве максимально упреждающего форсирующего сигнала подается на вход регулятора возбуждения 7 синхронного электродвигателя 1.

Наряцу с этим сигналом, которьй автоматически отключается, по времени или, например, третьим по счету импульсом второй производной скорости, в систему регулирования возбуждения синхронного двигателя поступают другие сигналы от датчика 8 (мощности), от корректора и т.д.

Таким образом, поданньй в момент захвата максимально упрежденньй во времени управляющий сигнал, пропорциональньй мощности прокатного двигателя, обеспечивает необходимую начальную форсировку возбуждения синхронного двигателя, которая в дальнейшем подцерживается функционально по обычным каналам регулирования.

Как вариант в качестве блока умножения при реализации предлагаемого устройства может быть использован дополнительный, ненасыщенный тахогенератор прокатного электродвигателя, к обмотке возбуждения которого подключены выходы дифференциаторов 5, подключенных к первому тахогенератору.

Устройство применимо также и при быстром (ударном ) выбросе нагрузки, например, при выбросе металла. При этом, так же как и при захвате металла, используются первая и вторая производные скорости прокатного электродвигателя, возникающие при динамическом выбросе скорости при выходе заготовки из клети, умноженные на величину этой скорости.

В тех случаях, когда синхронный двигатель непосредственно приводит механизм, например валки прокатного стана, измерение изменения момента осуществя. ется посредством подключения дифференцирующих контуров к тахогенератору, сочлененному с синхронным двигателем, скорость вращения которого неизменна. Блок умножения в этом случае отсутствует, поскольку один из сомножителей не изменяется.

Формула изобретения

Устройство форсирования возбуждения синхронного двигателя, вращающего генератор постоянного тока для питания прокатного электродвигателя, содержащее регулятор возбуждения и датчик момента, выполненный, например, в виде тахогенератора, сочлененного с валом прокатного электродвигателя, с подсоединенными к нему двумя блоками дифференцирования, о тли ч а ющ ее ся тем,что, с целью повышения быстродействия при ударной нагрузке на валу прокатного электродвигателя, выход второго дифференцирующего звена подключен в качестве одного из сомножителей к блоку умножения, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора прокатного электродвигателя, а выход блока умножения подключен к устройству регулирования возбуждения синхронного двигателя.

538469

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Составитель В. Тарасов

Т рд

Корректор Н Ковалева

РедактоР В. Фельдман

Тираж 874 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5728/33

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3. Авторское свидетельство СССР кл. Н 02

P 9/14 N 386473 от 1970 г.

4. Электроприводы с полупроводниковым управлением. Синхронные приводы. "Энергия", 1967 г.

1. Патент Японии кл. 55СО23, Х 30142 от 1969 г. 33 орское свидетельство СССРкл H 02 P9/14 5, Электричество No 2, 1969 r., exp 51-55.

Р 127740 от 1958 r.

   

www.findpatent.ru

Форсировка - возбуждение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Форсировка - возбуждение

Cтраница 2

Предусмотрена форсировка возбуждения двигателя при снижении напряжения сети. Для этой цели установлено реле форсировки ( РФ), которое при падении напряжения сети на 15 % отпадает и замыкает цепь катушки контактора форсировки, последний шунтирует сопротивление реостата ШР, вследствие чего увеличится ток возбуждения.  [17]

Кратность форсировки возбуждения, определяемая отношением потолочного напряжения на роторе к номинальному. Для электромашинных систем она соответствует кратности потолка тока ротора.  [18]

Кратность форсировки возбуждения определяется по формуле & ф 1 в.  [19]

Величина форсировки возбуждения оценивается ее кратностью, представляющей собой отношение наибольшего тока ротора генератора, который может обеспечить АРВ, к нормальному току ротора.  [20]

Устройство форсировки возбуждения, компаундирования или автоматический регулятор напряжения ( АРН) необходимо включить перед включением генератора или одновременно с ним.  [21]

Контактор форсировки возбуждения Ф питается выпрямленным током от выпрямителя селенового ВС.  [22]

Устройство форсировки возбуждения выполняется путем закорачивания шунтового реостата машинного возбудителя или путем включения форсировочной группы вентилей ионного возбуждения.  [23]

Устройство форсировки возбуждения, компаундирования или автоматический регулятор напряжения ( АРН) необходимо включить перед включением генератора или одновременно с ним.  [25]

Применение форсировки возбуждения позволяет кратковременно увеличить перегрузочную способность синхронного двигателя и получить дополнительную реактивную мощность. Увеличение тока ротора при форсировке повышает устойчивость синхронного двигателя при понижении напряжения, а увеличение отдаваемой им реактивной мощности благоприятно сказывается на режиме работы потребителей в данном узле нагрузки.  [26]

Устройство форсировки возбуждения должно выполняться таким образом, чтобы исключалась возможность ложной работы устройства при перегорании одного из предохранителей с высокой стороны трансформатора напряжения.  [27]

Схема форсировки возбуждения должна предусматривать возможность перевода его действия на резервный возбудитель при замене им основного возбудителя.  [28]

Ограничение форсировки возбуждения осуществляется максимальным реле тока измерительного органа с током срабатывания, соответствующем двукратному номинальному току ротора. Реле тока включает устройство УОФ ограничения напряжения t / рег.  [29]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

9. Форсировка возбуждения генератора электростанции. Требования к форсировке возбуждения.

Обмотки ротора СГ получают питание от источника постоянного тока, в качестве которого применяются устройства называемые возбудителями. Номинальные напряжения возбудителей 100-650 В, потребляемая мощность составляет 0,3-1% мощности генератора. Для совместной работы с возбудителем применяются вспомогательное и регулирующее оборудование, составляющее систему возбуждения. Регулированием тока возбуждения поддерживается заданное напряжение генератора, регулируется реактивная мощность, выдаваемая в сеть. При глубоком снижении напряжения генератора применяется форсировка возбуждения, что снижает качания генератора по частоте тока, сохраняет устойчивость параллельной работы генераторов станции. Форсировка возбуждения и регулирование обеспечивают надежную работу устройств РЗ и А и облегчают условия самозапуска электродвигателей собственных нужд подстанции.

К системам возбуждения применяются требования:

- быстродействие,

- необходимая кратность форсировки,

- надежность, экономичность,

- возможность регулирования,

- обеспечить предельное возбуждение в аварийных случаях.

Быстродействие и кратность форсировки самые важные технические характеристики системы возбуждения генераторов.

Быстродействие - характеризует скорость нарастания напряжения на обмотке ротора при форсировке возбуждения в соответствии с выражением. Кратность форсировки есть отношение предельного напряжения возбуждения к номинальному возбуждению.

Для мощных гидрогенераторов, работающих на дальние электропередачи, к системам возбуждения предъявляются более высокие требования КФ.В=34, а скорость нарастания возбуждения до 10Uf.ном в секунду.

10.Системы возбуждения генераторов электростанций. Охарактеризовать и назвать достоинства и недостатки систем возбуждения.

Системы возбуждения делятся на две группы: независимое и самовозбуждение. Наибольшее распространение получило независимоевозбуждение, которое не зависит от режима работы генератора и имеет высокую надежность, наибольшее быстродействие по сравнению с другими системами и позволяют получить кратность форсировки возбуждения более КФ.В2.

На генераторах старого типа применяются генераторы постоянного тока с щеточным аппаратом, что снижает их надежность. Широкое распространение в настоящее время получили полупроводниковые преобразователи, в частности диодные и тиристорные. Подвод тока к обмотке возбуждения осуществляется бесщеточным путем, что повышает надежность. Системы с самовозбуждением имеют низкую надежность, в них работа возбудителя зависит от режима работы сети переменного тока. Особенно это сказывается при коротких замыканиях, когда практически невозможно выполнить форсировку напряжения.

11.Силовые трансформаторы. Назначение и классификация трансформаторов.

Силовой трансформатор — это статическое устройство для преобразования одного напряжения в другое. По числу преобразуемых фаз трансформаторы делятся: трехфазные и однофазные. Трехфазные применяются повсеместно, однофазные в тех случаях, когда ограничена мощность трехфазных и вместо одного трехфазного устанавливаются три однофазных по одному на фазу.

По числу обмоток трансформаторы делятся: двухобмоточные, двухобмоточные с расщеплением обмоток низкого напряжения, трехобмоточные, автотрансформаторы.

По материалу диэлектрика трансформаторы бывают масляные, сухие, заполненные негорючим диэлектриком, а также трансформаторы с литой изоляцией.

Двухобмоточные трансформаторы имеют два номинальных напряжения высшееUВН инизшее UНН. Они применяются как повышающие, так и как понижающие. Соответственно подстанции, на которых они устанавливаются, называют понизительные (понижающие) или повысительные (повышающие).

В двухобмоточных трансформаторах с расщеплением обмоток низкого напряжения, обмотка низкого напряжения разделена на две параллельные изолированные от земли. Применяются такие трансформаторы на станциях для подключения двух генераторов к одному трансформатору, на подстанциях собственных нужд, на подстанциях предприятий. На станциях их применение дает возможность создания крупных энергоблоков 200-1200 МВт, и упростить схему распределительных устройств на напряжениях 330-500 кВ.

На подстанциях предприятий их применяют для ограничения токов короткого замыкания, для раздельного питания резко переменной и спокойной нагрузки.

Трехобмоточные трансформаторы имеют три номинальных напряжения высшее UВН, среднее UСН инизшее UНН. Обмотки могут быть выполнены как на одну мощность, так и на разные мощности.

Автотрансформаторы также имеют три номинальных напряжения, но отличаются от трансформаторов наличием электрической и электромагнитной связей между обмотками, в отличие от трансформаторов, в которых присутствует только электромагнитная связь.

Силовые трансформаторы больших мощностей устанавливают на открытом воздухе и вместе с основным электрооборудованием образуют открытое распределительное устройство (ОРУ). При таком способе установке применяется принудительное охлаждение трансформаторов и высокий класс изоляции. Трансформаторы меньших мощностей применяются на предприятиях, устанавливают в помещениях, что позволяет значительно повысить их загрузку, использовать естественную вентиляцию, но условия охлаждения хуже, чем при установке на открытом воздухе.

Маркировка силовых трансформаторов буквенно-цифровая:

- вид электротехнического устройства А - автотрансформатор, без обозначения - трансформатор;

- число фаз, О - однофазный, Т - трехфазный;

- расщепленная обмотка низкого напряжения, Р;

- основные системы охлаждения описаны в п. 2.2.3;

- число обмоток, без обозначения - означает двухобмоточный, Т - трехобмоточный;

- наличие устройства регулирования напряжения - Н;

- исполнение бывает З. - защищенное, Г - грозоупорное, У - усовершенствованное, Л - с литой изоляцией;

- специфическая область применения, С - для систем собственных нужд электростанций, Ж - для электрификации железных дорог;

- цифрами после буквенной маркировки обозначается номинальная мощность в кВА;

- класс напряжения обмотки высокого напряжения, кВ;

- климатическое исполнение;

- категория размещения.

Например, двухобмоточный трансформатор с маркировкой ТМН-4000/35-расшифровывается:

Т - трансформатор трехфазный,

М - с естественной циркуляций воздуха и масла;

Н - с устройством регулирования напряжения (РПН)

studfiles.net

Автоматическая форсировка - возбуждение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Автоматическая форсировка - возбуждение

Cтраница 1

Автоматическая форсировка возбуждения, осуществляемая устройствами АРВ, способствует ускорению восстановления напряжения до нормального значения после отключения КЗ и при самозапуске асинхронной нагрузки.  [1]

Схема предусматривает автоматическую форсировку возбуждения двигателя при снижении напряжения в сети.  [2]

На рис. 2.6 показана схема автоматической форсировки возбуждения, представляющая собой релейную схему и состоящая из реле минимального напряжения ( U с), указательного реле ( У) и контактора ( / С), замыкающего накоротко шунтовой реостат гш в цепи возбудителя В при снижении напряжения более чем на 15 % от номинального значения.  [4]

При небольшом снижении напряжения в сети схема обеспечивает автоматическую форсировку возбуждения электродвигателя.  [5]

При глубоких ( аварийных) снижениях напряжения у синхронных машин происходит автоматическая форсировка возбуждения, приводящая к существенному увеличению генерации реактивной мощности.  [6]

Наиболее простым средством для увеличения напряжения синхронных генераторов в аварийном режиме является устройство автоматической форсировки возбуждения АФВ.  [7]

Такой режим синхронного двигателя дает возможность использовать все ресурсы реактивной мощности и в аварийном режиме; при наличии автоматической форсировки возбуждения повышает устойчивость и надежность электроснабжения.  [8]

V Поля обмотки возбуждения и реакции якоря суммируются, таким образом, в аварийных режимах система гармонического компаундирования обеспечивает автоматическую форсировку возбуждения и надежное срабатывание защиты.  [9]

Ввиду тяжелых условий пуска крупных короткозамкнутых электродвигателей от генератора соизмеримой с ним мощности, в электрической схеме экскаватора ЭР-5 применена специальная система автоматической форсировки возбуждения генератора от зарядной динамо-машины дизеля в моменты пуска электродвигателей ротора и хода. Форсировка осуществляется посредством промежуточных реле, включающих шунтовую обмотку возбудителя на напряжение зарядной динамомашины дизеля, помимо шунтового регулятора. Таким образом, обеспечивается автоматическое поддержание напряжения генератора при пусках электродвигателей и устойчивая работа всех элементов электрической схемы.  [11]

Простейшим устройством, производящим дискретное воздействие на систему возбуждения синхронной машины с целью увеличения тока возбуждения до предельного по условию перегрузки ротора значения, является устройство автоматической форсировки возбуждения. Это устройство применяется либо самостоятельно, либо совместно с устройствами регулирования возбуждения.  [12]

Лучшим средством, позволяющим быстро и безошибочно ликвидировать аварию, является широкое оснащение электрических ус тановок устройствами противоаварийной автоматики и надежная работа этих устройств. Внедрение автоматов повторного включения линий и включения резервных агрегатов, автоматической разгрузки при снижении частоты, автоматической форсировки возбуждения генераторов и других синхронных машин позволило резко ускорить ликвидацию аварий и их последствий, повысило надежность электроснабжения потребителей и облегчило работу оперативного персонала по устранению аварий.  [13]

Лучшим средством, позволяющим быстро и безошибочна ликвидировать аварию, является широкое оснащение электрических установок упоминавшимися выше устройствами противо-аварийной автоматики и надежная работа этих устройств. Внедрение автоматов повторного включения линий и включения резервных агрегатов, автоматической разгрузки при снижении частоты, автоматической форсировки возбуждения генераторов и других синхронных машин позволило резко ускорить ликвидацию аварий и их последствий, повысило надежность электроснабжения потребителей и облегчило работу оперативного персонала по устранению аварий.  [14]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

Устройство форсирования возбуждения синхронного двигателя

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ,Союз Сеаетскик

Социалистических

Республик

HP 9/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.1081. Бюллетень Йо 40 (53) УДК 62=83 г 621 .

° 313.392 (088.8) Дата опубликования описания 301081 (72) Автор изобретения

М.l0. Файнберг (71) Заявитель

Украинский государственный проектный н

Тяжпромэлектропроект (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электро= технике и предназначено для форсирования возбуждения синхронных электродвигателей или компенсаторов.

По основному авт.св. Р 538469 известно устройство формирования возбуждения синхронного двигателя, содержащее преобразователь частоты, подключенный выходом к обмоткам прокатного двигателя, на валу которого установлен тахогенератор. Выход тахогенератора через блок дифференциро вания подсоединен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен непосредственно с та- 15 хогенератором, а выход — с регулятором возбуждения синхронного двигателя, второй вход которого соединен с датчиком реактивного тока f1).

Недостатком известного устройст- 20 ва является то, что в случае использования в качестве синхронной машины синхронного компенсатора, предназначенного для компенсации толчков реактивной мощностИ в сети при питании прокатного электродвигателя от тиристорных преобразоватвлей, изменение реактивной мощности осуществляется от датчика реактивного тока (мощности), подключенного к той же 30 сети, к которой подключен синхронный электродвигатель (компенсатор). В результате этого сигнал, вырабатываемый датчиком реактивного тока (мощности), запаздывает по сравнению с моментом наброса нагрузки на вал прокатного электродвигателя.

Указанные толчки реактивной мощ" ности в сети, должны компенсироваться синхронными компенсаторами.

Цель изобретения — поведение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство формирования синхронного двигателя дополнительно введены второй и третий блоки умножения нелинейный преобразователь, блок задания и датчик напряжения, причем выход датчика напряжения подключен к первому входу второго блока умножения, ко второму входу которого подключен блок задания, выход второго блока умножения через нелинейный преобразователь подключен к одному иэ входов третьего блока умножения, ко второму входу которого подключен выход первого блока умножения, а выход третьего блока умножения подключен к регулятору возбуждения синхрок ного двигателя.

877772

На чертеже I.ðåäñòàâëåíà блок-схема устройства форсированного возбуждения синхронного двигателя.

Синхронный электроеевйгатель (комг енсатор) 1 подключен к питающей сети 2, к которой подключен также тиристорный преобразователь 3, питающий прокатный электродвигатель 4, с валом которого сочленен тахогенера- тор 5. К выходу тахогенератора 5, подключены дифференциаторы б, осу ществляющие дифференционирование частоты вращения прокатного электродвигателя 4. Выход дифференцнаторов б подключен в качестве одного из сомножителей ко входу блока 7 умножения, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора 5. К выходу тиристорного преобразователя 3 подключен датчик 8 напряжения, выход которого подключен в качестве сомножителя к одному из входов блока 9 умножения, к другому входу которого подключены блок задания, выдающий сигнал, обратно пропорциональный максимальному напряжению О с)3, тиристорного преобразователя 3 при заданном положении отпаек его силового трансформатора. Выход блока 9 умножения подсоединен ко входу нелинейного тригонометрического преобразователя 10, выходной сигнал которого прЬпорционален тангенсу угла с(.регулирования тиристорного преобразователя 3. Выход нелинейного преобразователя 10 в качестве одного из сомножителей подключен к одному из входов блока 11 умножения, к другому входу которого подключен,: выход блока 7 умножения. Выход блока 11 умножения подключен к одному из входов регулятора 12 возбуждения синхронного электродвигателя (компенсатора) 1. К другому входу регулятора 12 возбуждения подключен выход датчика 13 реактивного тока, мощности или корректора.

Устройство работает следующим образом.

Момент нагрузки dM на валу прокатного электродвигателя при захвате возникает в момент времени t=O, а ток dl статической нагрузки в прокатном двигателе благодаря моменту инер ции кинематической линии клети (якоря двигателя, шпинделей, валков и т.д.) и электромагнитной инерционности якорной цепи двигателя нарастает не мгновенно, а спустя некоторое время. По этой же причине изменение угла вылета ротора и реактивного тока (мощности)синхронного двигателя также происходит не мгновенно.

В то же время сигналы начальйого отрицательного ускорения и второй производной частоты вращения прокат. ного электродвигателя возникают без запаздывания в момент приложения нагрузки к валу этого двигателя, они пропорциональны величине момента нагрузки 6М, Причем такой сигнал значительно опережает появление приращения тока (мощности ) синхрон ного двигателя. Электрический сигнал

g пропорциональный ускорению (замед)лению) и второй производной частоты вращения прокатного двигателя, может быть получен, например, с помощью обычных дифференцирующих контуров, подключенных к зажимам связанного с прокатным электродвигателем тахогенератора.

4 действительно, напряжение е3 на выходе тахогенератора 5 равно тг

15 "тг = с&Фи) где п — частота вращения тахогенератора, ф — поток возбуждения, Се — постоянная ЭДС.

20 Напряжение U на выходе блока 7 умножения равно

UIlм UZ„dM = 6ВФИ Д M =- K.Ð, где К - коэффициент пропорциональ25 ности.

Реактивная мощность Р равна

Р О где .Р - активйая мощность, Π— угол регулирования тиристо.ра.

Для получения величины, пропорциональной углу регулирования, косинус которого .определяет, как известно, напряжение на якоре и частоту вращения прокатного электродвигателя 4, служат блок 9 умножения и нелинейный преобразователь. 10.

На входе блока 9 умножения один из сомножителей пропорционален напря4О жению U тиристорного преобразователя 3, т, е. частоте вращения прокатного электродвигателя 4.

Другой сомножитель Ъа входе блока 9 умножения постоянен по величине

45 равен О-„---„ T.e. обратно пропор

4 ионален йайряжению полностью открытого тиристорного преобразователя 3.

Тогда на входе блока 9. умножения получим сигнал, равный отношению

50 и

% ВГССОБСЬ тИ ggtc)II

Выходное напряжение блока 9 умножения поступает на вход нелинейного (тригонометрического) преобразователя 10, выходной сигнал которого равен

tg)artcc ° — — ) g tgd и

U тп,щ )

60 т.е. пропорционален тангенсу угла регулирования тиристорного преобра.зователя 3.

В блоке 11 умножения осуществляется перемножение двух сигналов, д один из которых на выходе блока 7

877772

Устройство применимо также и при быстром (ударном) сбросе нагрузки, например при выбросе металла. При этом также, как и при захвате металла, используется первая и вторая

5 .производные частоты вращения прокатного электродвигателя, возникающие при выходе заготовки из клети, умноженные на величину частоты вращения и на тангенс угла регулирования тиристорного преобразователя.

Формула изобретения умножения пропорционален активной мощности Р на валу прокатного элек.тродвигателя, а другой на входе нелинейного преобразователя 10 пропорционален тангенсу угла регулирования К тиристорного преобразователя 3.

Тогда на выходе блока 11 умножения получим упреждающий сигнал, пропорциональный толчкам реактивной мощности Рр с

Выходное напряжение блока 11 в качестве максимального упреждающего формирующего сигнала подается на вход регулятора 12 возбуждения синхронного компенсатора 1; 15

Наряду с этим сигналом, который автоматически отключается по времени или, например, третьим по счету импульсом второй производной частоты вращения прокатного двигателя, 20 в систему регулирования возбуждения синхронного двигателя (компенсатора) поступают другие сигналы от датчика 13 реактивного тока (мощности), от корректора и т.д. и действуют после отключения формирующего сигс нала, пропорционального толчку реак, тивной мощности Рр.

Таким образом, поданный в момент захвата максимально упрежденный во времени управляющий сигнал, пропор- Зо циональный толчкам реактивной мощности, обеспечивает необходимую начальную форсировку возбуждения сиихронного двигателя (компенсатора что повышает быстродействие регулирования.

Устройство формирования возбужде:ния синхронного двигателя по авт.св.

9 538469, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстро1 действия, в него дополнительно введены второй и третий блоки умножения, нелинейный преобразователь, блок задания и датчик напряжения, причем выход датчика напряжения подключен к первому входу второго блока умножения, Ко второму входу которого подключен блок задания, выход второго блока умножения через нелинейный преобразователь подключен к одному из входов третьего блока умножения, ко второму входу которого подключен выход первого блока умножения, а выход третьего блока умножения подклю" чен к регулятору возбуждения синхронного двигателя.

Источники;информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 538469, кл. Н 02 Р 9/14. 1970.

877772

Составитель В. Тарасов

Редактор С. Тараненко Техред T.Ìàòî÷êà Корректор Е. Рошко

Заказ 9646/85 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

    

www.findpatent.ru

Форсировка - возбуждение - синхронная машина

Форсировка - возбуждение - синхронная машина

Cтраница 1

Форсировка возбуждения синхронных машин, которую обеспечивают специальные устройства автоматического регулирования возбуждения ( АРВ), происходит при снижении напряжения; обычно оно вызвано каким-либо нарушением нормального режима машины. Следовательно, здесь также на возникший переходный процесс накладывается дополнительный переходный процесс нарастания возбуждения машины.  [1]

Рассмотрим процесс форсировки возбуждения синхронной машины, имеющей электромашинную систему возбуждения, как при работе возбудителя по схеме самовозбуждения, так и при его работе по схеме независимого возбуждения. При этом в обоих случаях предполагается использование, наиболее распространенного и простого способа быстродействующего повышения возбуждения-так называемой релейной форсировки. В дальнейшем предполагается, что цепь статора машины замкнута и в некоторый момент времени происходит форсировка возбуждения.  [2]

От каких факторов зависит быстрота форсировки возбуждения синхронной машины.  [3]

ПА, а именно: отключение части генераторов, электрическое торможение, аварийное регулирование паровых турбин, форсировка возбуждения синхронных машин и отключение части нагрузки.  [4]

Указанные устройства могут контролировать кроме значения напряжения другие параметры, включая производную напряжения, и воздействуют на форсировку возбуждения синхронных машин, фор-сировку устройств компенсации, отключение реакторов и в порядке исключения, при недостаточности сетевых мероприятий и наличии обоснования - на отключение потребителей.  [5]

Указанные устройства могут контролировать кроме значения напряжения другие параметры, включая производную напряжения, и воздействуют на форсировку возбуждения синхронных машин, форсировку устройств компенсации, отключение реакторов и в порядке исключения, при недостаточности сетевых мероприятий и наличии обоснования - на отключение потребителей.  [6]

Указанные устройства могут контролировать кроме значения напряжения другие параметры, включая производную напряжения, и воздействуют на форсировку возбуждения синхронных машин, фор-сировку устройств компенсации, отключение реакторов и в порядке исключения, при недостаточности сетевых мероприятий и наличии обоснования - на отключение потребителей.  [7]

К автоматике управления в аварийных режимах относятся устройства релейной защиты ( рассматриваемые в другом курсе), сетевая автоматика, осуществляющая включение резерва, повторное включение элементов оборудования ( линий, трансформаторов, шин), форсировка возбуждения синхронных машин, а также противоава-рийная автоматика.  [8]

К электромагнитным переходным процессам относятся такие процессы, при расчете которых допустимо не учитывать изменение частоты вращения роторов электрических машин: все виды КЗ, неполнофазные режимы, отключение выключателем КЗ, гашение поля, а также форсировка возбуждения синхронных машин и др. Из перечисленных электромагнитных процессов первые три имеют наибольшее практическое значение для выбора электрических аппаратов и устройств релейной защиты.  [9]

Форсировка напряжения применима и на трансформаторах с РПН путем максимально возможного снижения коэффициента трансформации, и на конденсаторных батареях. На конденсаторных батареях форсировка напряжения осуществляется путем переключения схемы батареи из звезды в треугольник, а схемы треугольника - в два параллельных треугольника. При этом напряжение на каждом конденсаторе повышается соответственно в 3 раз и в 2 раза, а мощность - в 3 и 4 раза. Но такое резкое повышение номинального напряжения снижает надежность работы конденсаторов. Форсировка возбуждения синхронных машин находит применение практически на всех синхронных машинах и является средством снижения аварийности в системах электроснабжения.  [10]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru