Автоматичний синхронізатор СА - 1
У реальних умовах при синхронізації необхідно проводити підгонку швидкості генератора, внаслідок чого неврахування прискорення призводить до великих погрішностей при визначенні часу випередження. Внаслідок цього АСТ-4 має відносне невелике значення максимально допустимої частоти ковзання, особливо при великих часах включення вимикачів.
Цей синхронизатор виконаний з використанням електронних компонентів (цифрові мікросхеми). Напруга биття тут не використовується. За допомогою спеціальних фазочувствительного схем і активних низькочастотних фільтрів формується Uδ. лінійно залежне від кута δ і не залежить від розходження амплітуд синхронних напружень.
Завдяки високій лінійності перетворення вдається двічі диференціювати Uδ і враховувати прискорення. За першою похідною визначається ковзання, а по другій похідній - прискорення синхронного генератора.
При визначенні tоп припускають, що протягом цього часу (tоп). δОП.МАХ досягає 120 0.
Умова спрацьовування синхронізатора:
оскільки при вугіллі 360 ° збігаються вектора ЕРС системи і включається генератора, а значить, зрівняльний струм буде відсутній або він буде мінімальним.
Оскільки кут δ лінійно визначається напругою Uδ. то цей вислів можна записати в такий спосіб:
В функціональний перетворювач (ПФ або UΘ) відбувається лінійне перетворення кута δ між напруженнями системи і генератора в постійне за знаком напругу Uδ. Ця напруга надходить у вимірювальний орган кута (ІОУ), де воно двічі диференціюється за часом за допомогою диференціюють підсилювачів AD1 і AD2, що дозволяє отримати напруга, пропорційне ковзанню і прискоренні (на рис. - і). За допомогою суматора (ОУ AW1 або ДА3) і компаратора ЕА1 (ДА4 - елемент порівняння з нуль-індикатором) реалізується вираз (*), яке описує умова спрацьовування синхронізатора до заданого часу випередження (імпульс випередження А на виході ЕА1). Іншими словами, сигнал на включення вимикача генератора формується компаратором ЕА1 в момент рівності напруги на виході суматора AW1 напрузі U2π. відповідному моменту збігу фаз ЕРС системи і генератора.
Передбачається формування декількох забороняють сигналів (В. D. Е з низьким активним рівнем), які блокують спрацьовування синхронізатора. Фактично забороняють сигналів ще більше, що пов'язано з їх взаємним дублюванням для підвищення надійності функціонування синхронізатора. Елементи AW2 і ЕА2 (ДА5, ДА6) формують сигнал заборони В по максимально допустимому куті випередження, тобто реалізується вираз. Тут - уставка по максимально допустимому куті випередження, змінна в широкому діапазоні кутів від 10 до 120º.
Вимірювальний орган різниці амплітуд напружень (ІОН) є пристроєм заборони по допустимої різниці напруг (УЗН). Заборона формується при перевищенні величини ΔU заданої уставки, яка регулюється до величини 0.15Е, обраній за конкретними умовами. У пристрої блокувань (УБ), куди надходять сигнали з виходу УЗН, а також напруга, пропорційне ковзанню (на структурній схемі рис. 6.4 не показано) формується заборонний сигнал Е як по допустимої різниці амплітуд вхідних напруг, так і за граничним ковзанню, що задається уставкой Uуст1.
На виході компаратора ДА7 формується сигнал заборони по граничному куту випередження (120º) (на структурній схемі для елемента заборони (ЕЗ) рис. 6.4 не показано). Далі він надходить на один з входів логічного елемента Д1, що реалізує операцію «АБО-НЕ». На другий вхід Д1 подається сигнал з виходу УЗН. В результаті формується сигнал заборони D по допустимої різниці вхідних напруг і по граничному куту випередження.
Всі заборонні сигнали надходять на логічну частину (ЛЧ), яка за певним алгоритмом формує команду на включення вимикача при дотриманні умов синхронізації і справності ланцюгів СА-1. Крім того, ЛЧ видає інформацію про свою відмову або несправності (запалюється лампа на лицьовій панелі СА-1). Для підвищення надійності функціонування ЛЧ передбачається два ідентичних каналу формування команди на включення вимикача.
Блок підгонки швидкості (БПС) або зрівнювач частот (УЧ) визначає знак різниці частот і формує на початку кожного періоду биття регулює імпульс, спрямований на зміну швидкості обертання генератора. При частоті ковзання 2.5-3.0 Гц вихідні ланцюга УЧ блокуються. Для запобігання відмови синхронізатора в області ковзань, близьких до нуля, УЧ підганяє частоту ковзання ні до нуля, а до регульованого значенням fsmin. При ковзанні більше мінімального УЧ діє на зниження ковзання і навпаки. За один період ковзання УЧ формує один короткий регулює імпульс.
- в момент замикання контактів вимикача;
- в момент спрацьовування синхронізатора.
Для того щоб не допустити включення вимикача при невиконанні умов синхронізації в блоці передбачається ряд блокують дію синхронізатора сигналів.
утворюють вимірювальний орган ковзання ІОЧС для контролю ковзання в момент замикання контактів вимикача, яке відрізняється від ковзання в момент спрацьовування синхронізатора на tBdωS / dt. Тому в розрахункове значення максимально допустимого кута випередження, рівного ωSмах допtВ. автоматично вводиться поправка. Додатково введені обмеження по гранично можливого куту випередження 120 ° і ковзанню 1 Гц, що допускаються конструкцією синхронізатора.
Зрівнювач частот УЧ підганяє різниця частот трохи до нуля, а до приймається мінімального значення (з зоною нечутливості). Вимірювальний орган ІОН різниці амплітуд ЕРС забороняє дію синхронізатора по різниці ЕРС і має змінну уставку до 0.15Е, обирану за конкретними умовами. Логічна частина ЛЧ складається з двох каналів, що працюють на один виконавчий реле (на схемі не показано). Є також елемент заборони ЕЗ від неправильних дій при подачі або зняття синхронізуються напружень, а також елемент сигналізації про несправності логічної частини.
Переваги синхронізатора СА-1:
· Істотно більше максимальні кути випередження;
· Істотно більше робочі частоти ковзання (діапазон);
· Цей синхронизатор безпомилково працює при значному нерівності вхідних (25% - 30%) напруг.
На відміну від АСТ-4 в СА-1 коректують δОП.МАХ.ДОП з урахуванням прискорення:
Схема СА-1 з лекцій ТИП
ПФ - перетворювач функціональний, який формує Uδ. залежить від кута δ;
БВО - блок формування часу випередження. Реалізує рівняння спрацьовування синхронізатора.
БЗ - блок заборони. Формує заборонні сигнали (по максимально допустимому куті, по граничному куту, по несхожість амплітуд). - сигнал заборони по максимально допустимому куті випередження. Уставка може змінюватися від 10 0 до 120 0 з інтервалом 10 0. - сигнал заборони по несхожість амплітуд і по граничної кутовий частоті ковзання. - сигнал заборони по ΔU і граничному куту випередження.
БЛ - блок логіки. Контролює дотримання умов синхронізації, при наявність сигналу А формує сигнал на включення вимикача.
БПС - блок підгонки швидкості. Визначає знак ковзання, формує імпульси певної тривалості, тобто виконується вимога пропорційності керуючого впливу. Відмінність роботи БПС полягає в тому, що БПС не зводиться частоту ковзання до нуля.