ВАЛОГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА

Решение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве валогенераторной установки переменного тока стабильной частоты и напряжения.
Известна судовая валогенераторная установка, защищенная свидетельством на полезную модель №16417, Н02P 9/42, опубл. от 27.12.2000 г., включающая асинхронную машину с фазным ротором, полупроводниковый преобразователь с датчиком тока, регулятор тока, регулятор напряжения, датчик напряжения, датчик положения ротора, регулятор частоты напряжения, датчик частоты напряжения, систему управления преобразователем, регулируемый тиристорный источник реактивной мощности (ТИРМ), систему управления ТИРМ.
Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает высокой стабильности амплитуды и частоты выходного напряжения, что объясняется неадаптивной настройкой параметров регуляторов напряжения и частоты напряжения.
Предлагаемой полезной моделью решается задача совершенствования валогенераторной установки в плане расширения технологических возможностей.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении стабильности амплитуды и частоты выходного напряжения.
Указанный технический результат достигается тем, что в валогенераторной установке, содержащей асинхронную машину с фазным ротором, полупроводниковый преобразователь с датчиком тока, регулятор тока, регулятор напряжения, датчик напряжения, датчик положения ротора, регулятор частоты напряжения, датчик частоты напряжения, систему управления преобразователем, регулируемый тиристорный источник реактивной мощности (ТИРМ) с системой управления, регулятор напряжения и регулятор частоты напряжения объединены в один блок, первый вход этого блока подключен к выходу датчика напряжения, его второй вход - к выходу датчика частоты напряжения, третий и четвертый входы - к источникам задания напряжения и частоты напряжения, первый выход этого блока подключен к входу регулятора тока, второй выход - к входу регулируемого тиристорного источника реактивной мощности через систему управления ТИРМ.
На фиг.1 показана структурная схема валогенераторной установки. Установка содержит асинхронную машину 1 с фазным ротором, полупроводниковый преобразователь 2, датчик тока 3, регулятор тока 4, датчик напряжения 5, датчик частоты напряжения 6, регулятор напряжения и частоты напряжения 7, объединенные в один блок, построенный по принципам нечеткой логики, систему управления 8
полупроводниковым преобразователем 2, датчик положения ротора 9, ТИРМ 10, источник задающего напряжения и частоты 11, систему управления ТИРМ 12, причем полупроводниковый преобразователь 2 подключен к выводам обмоток ротора асинхронной машины 1 одним входом, а другим входом к сети переменного тока, выход ТИРМ 10 подключен к сети переменного тока, а вход к системе управления ТИРМ 12, вход которой подключен к второму выходу регулятора напряжения и частоты напряжения 7, первый выход регулятора напряжения и частоты напряжения 7 подсоединен к входу регулятора тока 4, а второй вход регулятора тока 4 - к выходу датчика тока 3, вход системы управления 8 полупроводниковым преобразователем 2 подсоединен к выходу регулятора тока 4, выход системы управления 8 полупроводниковым преобразователем - к полупроводниковому преобразователю 2, выход датчика напряжения 5 подключен к первому входу регулятора напряжения и частоты напряжения 7, выход датчика частоты напряжения 6 подключен к второму входу регулятора напряжения и частоты напряжения 7, третий и четвертый входы регулятора напряжения и частоты напряжения 7 подсоединены к источникам задания напряжения и частоты напряжения, датчик положения ротора 9 подсоединен своим выходом к второму входу системы управления 8 преобразователем 2.
Устройство работает следующим образом.
0
При скорости вала менее ω система управления 8 полупроводниковым преобразователем переводит полупроводниковый преобразователь 2 в инверторный режим по отношению к ЭДС ротора и в выпрямительный - к напряжению сети. При этом асинхронная машина 1 с фазным ротором работает в генераторном режиме с двухканальной системой регулирования частоты и напряжения. Механическая энергия вала преобразуется в электрическую и с учетом подпитки ротора рекуперируется в сеть по статорной цепи за вычетом потерь в асинхронной машине 1 с фазным ротором и полупроводниковым преобразователем 2.
0
При скорости вала более ω система управления 8 переводит полупроводниковый преобразователь 2 в выпрямительный режим по отношению к ЭДС ротора и в инверторный - к напряжению сети. Механическая энергия вала преобразуется в электрическую и за вычетом потерь в асинхронной машине 1 с фазным ротором и полупроводниковом преобразователе 2 рекуперируется в сеть через статор асинхронной машины 1 с фазным ротором и полупроводниковый преобразователь 2.
Система управления 8 полупроводниковым преобразователем переменного тока во всех режимах работы преобразует выходной сигнал регулятора тока 4 в импульсы управления тиристорами полупроводникового преобразователя 2 и совместно с
датчиком положения ротора 9 синхронизирует его работу с сетью при переменной частоте вращения.
При изменении частоты напряжения сети сигнал, вырабатываемый датчиком частоты напряжения 6, поступает на вход регулятора напряжения и частоты напряжения 7, на другой вход которого поступает сигнал с источника задания частоты. Это приводит к изменению сигнала на первом выходе регулятора напряжения и частоты напряжения 7, который является заданием для регулятора тока 4. При этом изменяется сигнал на выходе регулятора тока 4, а система управления 8 полупроводниковым преобразователем переменного тока 2 обеспечивает изменение угла управления полупроводниковым преобразователем 2, по отношению к напряжению сети, что приводит к изменению величины тока ротора, которая отслеживается датчиком тока 3, и следовательно, к стабилизации частоты напряжения. При изменении величины напряжения сигнал с датчика напряжения 5 поступает на вход регулятора напряжения и частоты напряжения 7, на другой вход которого поступает сигнал источника задания напряжения. Это приводит к изменению сигналов на первом выходе регулятора напряжения и частоты напряжения 7, который поступает в систему управления 8 полупроводниковым преобразователем 2, обеспечивая изменение угла управления полупроводниковым преобразователем 2 по отношению к ЭДС ротора, и на втором выходе регулятора напряжения и частоты напряжения 7, который является управляющим для ТИРМ 10, и следовательно, к стабилизации напряжения сети.
Предлагаемая валогенераторная установка за счет применения регулятора напряжения и частоты напряжения, построенного по принципам нечеткой логики, обеспечивает высокую стабильность амплитуды и частоты выходного напряжения при переменных скорости вращения вала и электрической нагрузки в сети.