165468. lajstromszámú szabadalom • Villamos eljárás szinkron generátor feszültségének nagy pontosságú szabályozására
165468 6 don befolyásolja a 16 vezérélt egyenirányító gyújtáskésleltetését, hogy az 1 szinkron generátor kapocsfeszültsége a különféle zavaró jelek ellenére állandó legyen. Az adott esetben két fontos zavaró "jelet kell figyelembe vennünk, az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés vizsgálatánál. Az egyik a 6 tápláló váltakozó áramú hálózat feszültségének ingadozása, a másik a 16 vezérelt egyenirányító egyenirányított feszültségének felharmonikus frekvenciái — ki • pt • fi —, továbbá a 3 egyenirányító egyenirányított feszültségének felharmonikus frekvenciái — k . p . f — közötti különbségnek megfelelő frekvenciákon föllépő lebegés. A tápláló hálózat feszültségingadozásának hatását annál nagyobb mértékben képes a feszültségszabályozás kiküszöbölni, minél nagyobb a körerősítés és minél jobbak a szabályozás dinamikus tulajdonságai. A lebegés szempontjából ezzel szemben a feszültségszabályozás érzékenysége a körerősítés növelésével és a szabályozás működési sebességének növelésével növekszik. Ez belátható, ha meggondoljuk, hogy a 3 egyenirányító által előállított ellenőrző jelet a 7 különbségképző teljesen sima egyenfeszültséggel hasonlítja össze és minél nagyobb a feszültségszabályozás körerősítése, annál jobban kiemeli az ellenőrző jelben levő felharmonikusokat. Az ellenőrző jelből azonban a felharmonikusokat tökéletesen kiszűrni nem lehet, mert az a szabályozás dinamikus tulajdonságait rontaná. Ilyen módon a rendelkező jelben kiemelten megtalálható felharmonikusuk a 16 vezérelt egyenirányítóban találkoznak a 6 hálózat feszültségének felharmonikusaival, és a 16 vezérelt egyenirányító által előállított egyenfeszültségben az egyenirányított feszültségének felharmonikusain kívül megjelennék ezen felharmonikusok és a 3 egyenirányító egyenirányított feszültsége felharmonikusainak összegeként, ill. különbségeként fellépő összetevők is. Nyilvánvaló, hogy a 16 egyenirányító egyenirányított feszültségének felharmonikusai, továbbá a felharmonikus frekvenciák összegei a 8 gerjesztőtekercs induktivitása miatt a gerjesztőáramban, ill. az 1 szinkron generátor kapocsfeszültségében gyakorlatilag már nem mutathatók ki. A különbségi frekvenciák azonban olyan kicsik lehetnek, hogy azokra nézve a/8 gerjesztőtekercs induktivitása csak igen kis csillapítást jelent. Így, ha a különbségi frekvenciákon fellépő zavaró jelek amplitúdója kicsi is, az 5 • KH-nél nem nagyobb szabályozási hiba követelménye általaiban nem elégíthető ki. A 6 tápláló hálózat és az 1 szinkron generátor frekvenciáinak egymáshoz közel eső értékei pedig a szabályozási tartományból már azért sem zárható ki, mert ha az 1 szinkron generátorral pl. pontosan 50 Hz-et állítunk is elő, a 6 hálózat frekvenciája néhány tized Hzet ingadozhat. A vázolt problémát a találmány szerinti villamos eljárással, ill. az eljárás megvalósítására alkalmas villamos kapcsolási elrendezéssel a következőképpen oldhatjuk meg. A találmány szerinti villamos eljárás megvalósítására alkalmas kapcsolási elrendezés egy példakénti kiviteli alakja a 2. ábrán látható. A 2 változtatható fordulatszámú motorral haj-5 tott 1 szinkron generátor ® gerjesztő tekercsét az 1. ábrán látható 16 vezérelt egyenirányító helyett a 4 egyenáramú szaggató táplálja, tehát a 4 egyenáramú szaggató tölti be az 5 feszültségszabályozó körben a beavatkozó szerv szerepét. 10 A 4 egyenáramú szaggató kapcsolási frekvenciáját szabadon választhatjuk, tehát elérhetjük azt, hogy a zavaró jelként előálló különbségi frekvenciák — f z = kg • f g — k • p • f — elegendő nagyok legyenek ahhoz, hogy a 8 gerjesztőtekercs, ill. az 15 egész 5 feszültségszabályozó kör csillapítása miatt a megkövetelt 5 • 10-4 szabályozási pontosságot betartsuk. A fenti összefüggésben ke és k egész számok. Legyen pl. a 3 egyenirányító' háromfázisú híd-20 kapcsolású, tehát p = 6. Válasszuk továbbá az fg = 397 Hz értéket, és legyen az 1 szinkron generátor frekvenciaszabályozási tartománya: 45 Hz £ í ^ 66 Hz. Ez esetben k = 1 esetén (k • p • f)min = 270 Hz, és (k • p • f)m « = 396 Hz, továb-55 25 bá k„ 1 esetén kg • f g : 397 Hz. L minimális értéke f = 66 Hz-nél lép föl, mégpedig fmiu = 1 Hz, és ez az érték elég nagy ahhoz, hogy az ezzel a frekvenciával föllépő zavaró jel a csillapítások miatt a szabályozott jellemzőben már ne 30 legyen észrevehető. Tekintettel arra, hogy az egymáshoz közel eső frekvenciájú jelek frekvenciakülönbségének kétszeresével fellépő kis frekvenciájú jel jelen esetben 2 Hz frekvenciájú (legkedvezőtlenebb eset), a néhány másodperc 35 gerjesztőköri időállandóval rendelkező szinkron generátor ezt a minimális frekvenciájú jelet is kellően csillapítja. Magasabb rendszámú felhar(monikusokat vizsgálva pl. kK = k = 2 esetén íz — 2 Hz. Még magasabb rendszámú felharmoni-40 kusok esetén természetesen előfordulhat, hogy kB és k nem azonos értékeivel jellemzett két felharmonikus frekvenciájú f-nek fmin és fmax közé eső más értékénél azonos vagy igen kevéssé tér el egymástól. Pl. kg = 9 és k = 10 esetén k„ • fg = 45 k • p • f = 3600 Hz, ha f = 60 Hz, ül. f7 igen kicsi, ha f ^ 60 Hz. Minthogy azonban a felharmonikus feszültségek amplitúdója a rendszám növekedésével rohamosan csökken, a példaként vizsgált 3600 Hz körüli frekvenciájú felharmoni-50 kusok különbségének megfelelő frekvenciájú jel hatása már a célul kitűzött igen nagy szabályozási pontosság esetén is elhanyagolható. Szabadalmi igénypont Villamos eljárás szinkron generátor (1) feszültségének nagy pontosságú — 5 X lO^-nél nem nagyobb relatív hibával történő — szabályozásá-60 ra, amelynél a szinkron generátort (1) változtatható fordulatszámú motor hajtja (2), amellyel a szinkron generátor (1) által szolgáltatott feszültség frekvenciáját (f) 45 Hz és 66 Hz között fokozatmentesen beállítjuk, a feszültségszabályozás 65 ellenőrző jelét váltakozó áramú kapcsaival a
