Автоматический регулятор напряжения. Автоматический регулятор напряжения синхронного генератора
SET 8-861-260-24-40, 8 (989) 212 27 02
sale@les66.ru
Заказать обратный звонок
г.Краснодар,
ул.Симферопольская
дом 5, офис 9
Пн-Вс с 9:00 до 18:00

Корзина

Корзина пуста

Выбрать товар

Автоматический регулятор напряжения Line-R 1200 ВА. Автоматический регулятор напряжения


Автоматический регулятор напряжения, AVR-20: цена, описание

Описание и технические параметры

Для того чтобы подобрать регулятор напряжения требуется техническая информация о токе возбуждения генератора.ВОЗМОЖНОСТИ * однополупериодный тиристорный выход; * выходной ток: AVR-5 – 0-5А; AVR-12 – 0-10А;  AVR-20 – 0-20А. * выходное напряжение: 0-115 В * отсутствие реле * защита от понижения частоты генерируемого напряжения * встроенная и удаленная корректировка генерируемого напряжения * корректировка стабильности; * простая схема подключения; * совместим с различными типами генераторов* рабочее фазное напряжение до 250В

Принцип Работы Рабочее напряжение прибора – 230 Вольт (фаза-нейтраль). Выходное напряжение, так же как и внутреннее напряжение питания, вырабатывается непосредственно от входного напряжения. Максимальное выходное напряжение - 115 Вольт. В течении работы прибор непрерывно контролирует входное напряжение и увеличивает/уменьшает напряжение возбуждения, поддерживая выходное напряжение неизменным.   Тип регулятора в AVR - P-I, пропорциональная составляющая обеспечивает быстродействие, а интегральная составляющая помогает прибору возвращать точно установленное напряжение. Потенциометр регулировки стабильности настраивает быстродействие прибора. Это помогает блоку работать с большим количеством генераторов разных производителей. AVR способен к продолжительному режиму работы с паспортным значением тока нагрузки (5А, 10А, 20А). Напряжение генератора  может быть отрегулировано встроенным потенциометром. Возможно подключение внешнего потенциометра, который подключается в разрыв имеющейся на блоке перемычки. Сопротивление внешнего резистора должно быть 1кОм.   Защита от низкой частоты работы отключает ток в обмотке возбуждения при остановке двигателя под нагрузкой. Заводская установка отключения - 45Гц. Обмотка возбуждения генератора не должна быть подключена к чему-либо еще, кроме регулятора AVR. Клеммы NEUTRAL и EXCITATION (+) соединены внутри бока.

НАСТРОЙКИ

РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ (потенциометр VOLT) Выходное напряжение генератора установлено на заводе, но всегда может быть изменено при помощи потенциометра VOLT или внешним резистором (если используется). Если регулировка напряжения требуется, следует:

1. Перед запуском генератора, поверните VOLT полностью против часовой стрелки. 2. Поставьте внешний резистор в среднее положение. 3. Поставьте STABILITY в среднее положение. 4. Подключите внешний вольтметр к  генератору. 5. Запустите генератор, не беря его под нагрузку, на  номинальную частоту, например 50-53Hz или 60-63Hz. 6. Медленно поверните VOLT по часовой стрелке до достижения требуемого номинального напряжения. 8. Если напряжение нестабильно, устраните это регулировкой устойчивости STABILITY. 9. Регулировка напряжения теперь закончена.

УСТАНОВКА УСТОЙЧИВОСТИ (потенциометр STAB) Потенциометр устойчивости устанавливает быстродействие устройства. Это помогает блок адаптировать к различным генераторам. Правильная настройка может быть найдена на работающем без нагрузки генераторе. Для этого надо вращать регулятор STABILITY против часовой стрелки до появления автоколебаний, после чего вернуть его немного назад, до их исчезновения.

НИЗКАЯ ЧАСТОТА ЗАЩИТА (потенциометр FREQ) Эта защита отключает ток возбуждения чтобы предотвращать повреждение при остановке двигателя под нагрузкой. Фабричное заданное значение для защиты 45Hz. Вращение  потенциометра FREQ против часовой стрелки увеличивает заданное значение.

ВНИМАНИЕ! УСТРОЙСТВА, ПОДКЛЮЧЕННЫЕ К КЛЕММАМ А1, А2 ДОЛЖНЫ БЫТЬ ПОЛНОСТЬЮ ГАЛЬВАНИЧЕСКИ ИЗОЛИРОВАНЫ С НАПРЯЖЕНИЕМ ИЗОЛЯЦИИ НЕ МЕНЕЕ 500 В ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

ВХОДЫ И ВЫХОДЫ

PHASE-R: Подключение к фазной клемме генератора.

NEUTRAL: Подключение к нулевой клемме генератора. (Подключено внутри блока к  клемме Excitation (+) ) EXCITATION (+): Подключение к “+” обмотки возбуждения генератора. (Подключено внутри блока к  клемме NEUTRAL)   EXCITATION (-): Подключение к  “-“ обмотки возбуждения генератора.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИКоличество фаз: однофазный. Диапазон регулировки напряжения: 210-250 Вольт. Рабочая частота: 50/60 Гц. Диапазон регулировки защиты по частоте: 40-50 Гц. Выходное напряжение: 0-115 Вольт постоянного тока при 230 Вольт. Выходной ток:AVR-5: 5A продолжительно, 6A при 5сек перегрузке AVR-12: 10A продолжительно, 20A при 5сек перегрузке AVR-20: 20A продолжительно Минимальное остаточное напряжение генератора: 5 Вольт Точность регулирования: +/- 2% Сопротивление внешнего регулятора: 0-1000 Ом. Выходной силовой элемент: Тиристор. Рабочая температура: -10°C…60 °C. Температура хранения: -20°…80 °C. Максимальная влажность: 95% Размеры: 125x68x35mm (L x W x H) Монтажное расстояние: 115mm, 2xM6Вес: AVR-5:180 г. AVR-12: 200 г. AVR-20: 280 г.

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ

Читать полностью

dsg-avrs.ru

Автоматический регулятор напряжения синхронного генератора

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано как для автоматизации процесса ввода оборудования в эксплуатацию, так и в функциональном режиме в устройствах управления электрическими генераторами с целью получения требуемого значения выходных параметров, в частности, для управления возбуждением генератора с целью ослабления вредных влияний перегрузок или переходных процессов, например, при внезапном подключении, снятии или изменении нагрузки. Техническим результатом является обеспечение автоматической оптимизации параметров регулятора возбуждения синхронного генератора по отклонению напряжения статора и существенное сокращение энергии переходных процессов. Автоматический регулятор напряжения синхронного генератора состоит из измерителя напряжения, первого сумматора, ПИД-регулятора, второго сумматора, усилителя, генератора инициирующих импульсов, формирователя уставки, аналого-цифрового преобразователя, вычислителя энергии сигнала, блока задержки, вычислителя параметров регулирования, блока усреднения. Вычислитель параметров регулирования выполнен в виде процессорного устройства, работающего по алгоритму сверхбыстрого отжига. 1 ил.

 

Изобретение относится к классу устройств управления электрическими генераторами с целью получения требуемого значения выходных параметров, в частности, для управления возбуждением генератора с целью ослабления вредных влияний перегрузок или переходных процессов, например, при внезапном подключении, снятии или изменении нагрузки и может быть использовано как для автоматизации процесса ввода оборудования в эксплуатацию, так и в функциональном режиме.

Стабильность работы и эффективность использования генерирующего оборудования энерговырабатывающих предприятий, а также качество вырабатываемой электрической энергии в значительной степени определяются совершенством систем управления возбуждением синхронных генераторов, вырабатывающих электроэнергию.

Для достижения высоких качественных показателей электроэнергии, уменьшения величины и длительности переходных процессов в синхронном генераторе, повышения к.п.д. и снижения затрат на ввод оборудования в эксплуатацию необходимо обеспечить точность настройки параметров регулятора возбуждения.

В существующих системах управления возбуждением оптимизация параметров регулятора возбуждения производится на этапе ввода в эксплуатацию и при повторных пусках. При этом основные параметры регулятора (коэффициенты усиления и постоянные времени), влияющие на устойчивость регулирования, величину и длительность переходных процессов, вводятся обслуживающим персоналом вручную, исходя из накопленного опыта, интуиции и визуального, зачастую оценочного анализа параметров переходного процесса. Параметры регулятора также зависят от ряда электрических характеристик управляемого им генератора, которые могут варьироваться среди образцов в одной партии. Для задания параметров регулирования, близких к оптимальным, требуется большое количество итераций по запуску регулятора, влекущее существенные временные затраты с привлечением высококвалифицированных специалистов.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи уменьшения энергии переходных процессов, возникающих при возмущениях в энергосети, за счет оптимизации параметров регулятора возбуждения синхронного генератора по отклонению напряжения статора на этапе ввода в эксплуатацию, а также автоматизации этого процесса.

Известно устройство, описанное в патенте РФ №2011264 от 26.06.91 «Способ автоматического регулирования возбуждения синхронного генератора», того же назначения, что и предлагаемое изобретение, но не имеющее с ним общих признаков и содержащее генератор несущей частоты, блок деления, с входами для подачи сигналов делимого и делителя, блок умножения, с двумя входами, первый и второй идентичные каналы, каждый из которых содержит последовательно соединенные: модулятор, с сигнальным и опорным входами, демодулятор, фильтр низкой частоты, полосовой фильтр, выпрямитель, сглаживающий фильтр, выход генератора несущей частоты подключен к объединенным опорным входам модуляторов первого и второго каналов, сигнальные входы которых соответственно являются входами устройства для подачи сигналов напряжения и тока возбуждения синхронного генератора, выход сглаживающего фильтра первого канала подключен к входу для подачи сигнала делимого, а выход сглаживающего фильтра второго канала - ко входу для подачи сигнала делителя блока деления, выход которого подключен к одному из входов блока умножения, другой из входов которого является входом для подачи сигнала первой производной напряжения генератора, а выход - выходом устройства.

Недостатком данного устройства является то, что в нем не ставится и не решается задача адаптации параметров автоматического регулятора напряжения по отклонению напряжения и первой производной напряжения статора управляемого синхронного генератора.

Известно устройство «Excitation Control Apparatus For Synchronous Machine» (Устройство управлением возбуждением синхронной машины), патент US №5,440,222 от 08.08.1995, содержащее в своем составе устройство Автоматический регулятор напряжения (Automatic Voltage Regulator, AVR), содержащее измеритель напряжения (Voltage Detection Circuit), первый сумматор с неинвертирующим и инвертирующим входами, первый усилитель (Amp. Circuit А) с сигнальным и управляющим входами, схему фазовой компенсации (Phase Compensation Circuit) с сигнальным и управляющим входами, второй сумматор (Adding Circuit) с пятью входами, второй усилитель (Amp. Circuit В), третий сумматор с двумя входами, формирователь уставки (Reference Circuit), анализатор переходной характеристики (Transfer Characteristic Detection and Operation Circuit) с двумя сигнальными входами, входом управления, выходом управления и четырьмя сигнальными выходами, схему выработки параметров регулирования (Control Constant Operation Circuit) с четырьмя сигнальными входами, входом управления и двумя выходами, генератор инициирующих импульсов (Step Signal Generation Circuit), вход измерителя напряжения совмещен с первым сигнальным входом анализатора переходной характеристики и является входом устройства для подачи сигнала напряжения статора синхронного генератора, второй сигнальный вход анализатора переходной характеристики является входом устройства для подачи сигнала тока ротора, входы управления анализатора переходной характеристики и схемы выработки параметров регулирования объединены и являются входом устройства для подачи сигнала запуска процесса ввода в эксплуатацию, выход измерителя напряжения подключен к инвертирующему входу первого сумматора, к неинвертирующему входу которого подключен формирователь уставки, а выход первого сумматора подключен к сигнальному входу первого усилителя, выход которого подключен к сигнальному входу схемы фазовой компенсации, выход которой подключен к первому входу второго сумматора, входы которого со второго по пятый соответственно являются входами устройства для подачи сигналов системного стабилизатора (Power System Stabilizer), системного ограничителя напряжение/частота (V/Hz Limiter), ограничителя минимального возбуждения (Poor Excitation Limiter), ограничителя максимального возбуждения (Overexcitation Limiter), выход второго сумматора подключен к входу второго усилителя, выход которого подключен к первому входу третьего сумматора, сигнальные выходы анализатора переходной характеристики с первого по четвертый подключены к одноименным сигнальным входам схемы выработки параметров регулирования, первый и второй управляющие выходы которой подключены к управляющим входам первого усилителя и схемы фазовой компенсации соответственно, а выход управления анализатора переходной характеристики подключен ко входу генератора инициирующих импульсов, выход которого подключен ко второму входу третьего сумматора, выход которого является выходом устройства.

По схожести большинства признаков с предлагаемым изобретением и по схожести назначения данное устройство выбрано за прототип.

Основные недостатки прототипа заключается в наличии постоянной систематической ошибки регулирования по напряжению статора за счет отсутствия интегрирующего звена в регуляторе напряжения, а также в повышенной энергии переходного процесса - за счет существенной неоптимальности и мгновенности оценки параметров регулирования по напряжению.

Сущностью изобретения является автоматический регулятор напряжения синхронного генератора, содержащий функцию самонастройки при вводе в эксплуатацию. Принцип настройки регулятора основан на методе последовательной стохастической оптимизации его параметров (обучения), при которой целевой функцией является энергия переходного процесса, являющегося откликом напряжения генератора на инициирующее воздействие в виде прямоугольного импульса, изменяющего уставку напряжения синхронного генератора.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что предлагаемый автоматический регулятор напряжения синхронного генератора отличается от прототипа тем, что оно дополнительно содержит вычислитель параметров регулирования с четырьмя выходами и двумя сигнальными входами, блок задержки, ПИД-регулятор с четырьмя параметрическими и одним сигнальным входами, блок усреднения с четырьмя входами и четырьмя выходами, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и вычислитель энергии сигнала с одним сигнальным и одним управляющим входами, а указанный генератор инициирующих импульсов дополнительно содержит управляющий выход, и указанный формирователь уставки дополнительно снабжен входом, причем вычислитель параметров регулирования выполнен в виде процессорного устройства, работающего по алгоритму сверхбыстрого отжига, выход вычислителя энергии сигнала подключен к входу блока задержки и к первому входу вычислителя параметров регулирования, выход блока задержки - ко второму входу вычислителя параметров регулирования, вход аналого-цифрового преобразователя - к выходу измерителя напряжения, выход первого сумматора - к сигнальному входу ПИД-регулятора, выход последнего - к первому входу второго сумматора, управляющий выход генератора инициирующих импульсов - к управляющему входу вычислителя энергии сигнала, четыре выхода вычислителя параметров регулирования - соответственно к одноименным входам блока усреднения, четыре выхода последнего - к одноименным параметрическим входам ПИД-регулятора, выход усилителя является выходом автоматического регулятора напряжения синхронного генератора, а вход генератора инициирующих импульсов - входом для подачи сигнала запуска процесса ввода указанного регулятора в эксплуатацию.

Следовательно, устройство удовлетворяет критерию «новизна».

Сравнение с другими техническими решениями показывает, что предлагаемое устройство обладает признаками, позволяющими обеспечивать автоматическую оптимизацию параметров регулятора возбуждения синхронного генератора по отклонению напряжения статора и обеспечивает меньшую величину энергии переходных процессов.

На фиг.1 приведена функциональная схема автоматического регулятора напряжения синхронного генератора.

Автоматический регулятор напряжения синхронного генератора содержит измеритель напряжения 1, вход которого является входом автоматического регулятора напряжения синхронного генератора для подачи сигнала напряжения статора, первый сумматор 2 с неинвертирующим и инвертирующим входами, ПИД-регулятор 3 с четырьмя параметрическими и сигнальным входами, подключенный к первому входу второго сумматора 4, входы которого со второго по пятый соответственно являются входами автоматического регулятора напряжения синхронного генератора для подачи сигналов системного стабилизатора, системного ограничителя напряжение/чатота, ограничителя минимального возбуждения, ограничителя максимального возбуждения, усилитель 5, выход которого является выходом автоматического регулятора напряжения синхронного генератора, генератор инициирующих импульсов 6 с управляющим и сигнальным выходами, вход которого является входом для подачи сигнала запуска процесса ввода в эксплуатацию, формирователь уставки 7, аналого-цифровой преобразователь 8, вычислитель энергии сигнала 9 с сигнальным и управляющим входами, блок задержки 10, вычислитель параметров регулирования 11 с четырьмя выходами и двумя входами, блок усреднения 12 с четырьмя входами и четырьмя выходами, выход измерителя напряжения 1 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 8 и инвертирующему входу первого сумматора 2, к неинвертирующему входу которого подключен формирователь уставки 7, ко входу которого подключен сигнальный выход генератора инициирующих импульсов 6, выход первого сумматора 2 подключен к сигнальному входу ПИД-регулятора 3, выход второго сумматора 4 подключен ко входу второго усилителя 5, аналого-цифровой преобразователь 8 подключен к сигнальному входу вычислителя энергии сигнала 9, выход которого подключен к блоку задержки 10 и первому входу вычислителя параметров регулирования 11, выход блока задержки 10 подключен к второму входу вычислителя параметров регулирования 11, управляющий выход генератора инициирующих импульсов 6 подключен к одноименному входу вычислителя энергии сигнала 9, выходы вычислителя параметров регулирования с первого по четвертый соответственно подключены к одноименным входам блока усреднения, выходы которого с первого по четвертый подключены к одноименным параметрическим входам ПИД-регулятора.

Автоматический регулятор напряжения синхронного генератора работает следующим образом (фиг.1).

Как известно, параметры динамического объекта в данном случае - энергосистемы, состоящей из системы возбуждения, синхронного генератора и энергосети, влияют на его переходную характеристику - отклик на воздействие импульсом ступенчатой формы, несущий информацию о динамических свойствах исследуемого объекта.

Напряжение статора синхронного генератора подается на измеритель напряжения 1, сигнал с выхода которого в первом сумматоре 2 сравнивается с величиной, вырабатываемой формирователем уставки 7. Далее полученная разность поступает в ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциальный) регулятор 3 с изменяемыми параметрами, где вырабатывается сигнал управления возбуждением канала регулирования возбуждения по напряжению статора и его производной. Во втором сумматоре 4 к полученному сигналу прибавляются сигналы управления каналов: системного стабилизатора, системного ограничителя напряжение/частота, ограничителя минимального возбуждения, ограничителя максимального возбуждения, поступающие с соответствующих входов, после чего, результирующий сигнал подается на усилитель 5, с выхода которого снимается сигнал, пропорциональный напряжению возбуждения, далее поступающий в одноименную систему генератора.

При вводе в эксплуатацию на автоматический регулятор напряжения дополнительно подается сигнал запуска процесса ввода в эксплуатацию Start, включающий генератор инициирующих импульсов 6. Последний вырабатывает два сигнала: сигнал управления и сигнал изменения уставки ΔU0(t), являющийся прямоугольным импульсом длительностью τи, периодом повторения Т и амплитудой ΔU0, причем Т>τи. Передний фронт и длительность сигнала управления совпадают с сигналом изменения уставки ΔU0(t). Сигнал изменения уставки ΔU0(t) с сигнального выхода генератора инициирующих импульсов 6 поступает в формирователь уставки 7, в котором производится его суммирование постоянной величиной уставки U0, тем самым задается возмущение в энергосистеме.

Выходной сигнал измерителя напряжения 1 u[n] последовательно поступает на аналого-цифровой преобразователь 8 и вычислитель энергии сигнала 9, который производит вычисление энергии переходного процесса в течение времени τи, когда установлен сигнал управления: где E[k] - энергия сигнала; N=Т/Тд; Тд - период дискретизации сигнала, u0 - величина уставки напряжения статора, k - индекс генерируемого импульса. По истечении интервала времени τи величина Е[k] с выхода вычислителя энергии сигнала 9 поступает на вход блока задержки 10 и на первый вход вычислителя параметров регулирования 11, на второй вход которого поступает величина энергии сигнала Е[k-1], вычисленная на предыдущей итерации.

Вычислитель параметров регулирования 11 на основании значений и результатов сравнения величин Е[k] и Е[k-1] в соответствии с алгоритмом оптимизации, описанным ниже, производит коррекцию параметров регулирования (ПИД-регулятора): kп - коэффициент усиления, Ти - постоянная времени интегратора, Тд - постоянная времени дифференциатора, ТА - постоянная времени апериодического звена, которые поступают в блок усреднения 12, где производится вычисление их средних значений. Далее указанные усредненные величины подаются на параметрические входы ПИД-регулятора 3.

На следующем периоде сигнала изменения уставки ΔU0(t) (итерации) весь описанный процесс повторяется заново до снятия сигнала Start. При этом производится последовательное итеративное уточнение параметров регулирования до окончания процесса ввода в эксплуатацию.

Длительность сигнала Start может быть задана, например, по количеству итераций оптимизации k с длительностью периода повторения Ти, необходимых для достижения требуемой точности вычисления параметров регулирования.

Вычислитель параметров регулирования 11 предназначен для коррекции параметров ПИД-регулятора и может быть реализован, например, в виде процессорного устройства, работающего по известному алгоритму сверхбыстрого отжига (обучения Больцмана), описанному в [1], стр.104 и [2], состоящему из следующих операций.

Целевой функцией оптимизации, устремляемой к минимуму, является энергия переходного процесса Е[k].

Шаг 1. Изначально параметрам регулирования {kП, ТИ, ТД, ТА} присваиваются известные начальные значения, например, на основании ранее накопленного опыта ввода автоматических регуляторов напряжения в эксплуатацию. Минимальное значение энергии устанавливается Emin=Е[0], задать функционал Т[k]=Е[k] / с, где с=const>1.

Шаг 2. Задать приращение одному из параметров xi ∈ {kП, ТИ, ТД, ТА}:

где - предыдущее значение параметра хi, αi - случайная величина, равномерно распределенная на интервале [0,1], Ai,Bi - границы интервала значений параметра Ai≤хi≤Вi, заранее известные для всех искомых параметров.

Шаг 3. Принять очередное значение энергии Е[k+1].

Если Е[k+1]<Е[k], то установить Emin=Е[k+1], Т[k+1]=Е[k+1]/с и оставить параметр xi без изменения.

Если Е[k+1]≥Е[k], то производят следующие операции:

Вычисляют величину h=(Е[k+1] - Е[k]) / с.

Если h>β, где βi - случайная величина, равномерно распределенная на интервале [0,1], то устанавливают Emin=Е[k+1], Т[k+1]=Е[k+1]/с и оставляют параметр хi без изменения. В противном случае, возвращают параметр хi в исходное значение: Emin=E[k], T[k+1]=T[k].

Шаг 4. Выбирают следующий параметр из набора {kП, ТИ, ТД, ТА) и переходят к шагу 2. Процесс повторяется либо до снятия сигнала Start, либо до достижения определенного количества итераций k.

ПИД-регулятор 3 является известным устройством с передаточной функцией:

где р - оператор Лапласа, и может быть реализован в виде стандартных звеньев: усилителя, сумматора, интегратора, дифференциатора и апериодического звена, входы интегратора объединены со входом дифференциатора и с первым входом сумматора и является входом ПИД-регулятора, интегратор соединен со вторым входом сумматора, выход дифференциатора соединен со входом апериодического звена, выход которого соединен с третьим входом сумматора, который соединен с усилителем, выход которого является выходом ПИД-регулятора.

Измеритель напряжения 1 является известным устройством и может быть реализован, например, в виде последовательно соединенных схемы возведения в квадрат, вход которой является входом измерителя напряжения и интегратора, выход которого является выходом измерителя напряжения.

Первый и второй сумматоры 2 и 4 и усилитель 5 являются известными устройствами.

Генератор инициирующих импульсов 6 может быть реализован, например, в виде последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов с заданной длительностью τИ, периодом повторения Т и амплитудой ΔU0, причем Т>τИ, ключа и компаратора, управляющий вход ключа является входом, выход ключа является сигнальным выходом, а выход компаратора - управляющим выходом генератора инициирующих импульсов.

Формирователь уставки 7 может быть реализован в виде сумматора, к одному из входов которого подсоединен источник постоянной величины, другой вход и выход сумматора является соответственно входом и выходом формирователя уставки.

Аналого-цифровой преобразователь 8 является известным устройством.

Вычислитель энергии сигнала 9 предназначен для калькуляции величины

где u[n] - входной сигнал, ТД - период дискретизации сигнала, Т - период интегрирования, u0 - величина уставки напряжения статора, и может быть реализован в виде последовательно соединенных сумматора 13, первый вход которого является входом вычислителя энергии сигнала, а ко второму входу которого подсоединен источник постоянной величины (-u0+ΔU0(t)), схемы возведения в квадрат 14, накапливающего сумматора со сбросом 15 и регистра 16, работающего по заднему фронту, выход которого является выходом вычислителя энергии сигнала, а тактовый вход регистра 16, объединенный со входом сброса накапливающего сумматора со сбросом 15, - управляющим входом вычислителя энергии сигнала.

Вычислитель энергии сигнала работает следующим образом. Сигнал с выхода схемы возведения в квадрат 13 при положительном управляющем сигнале на управляющем входе вычислителя энергии сигнала накапливается сумматором со сбросом 14. При переходе управляющего сигнала с положительного в нулевой (задний фронт), регистр 15 сохраняет значение, накопленное в сумматоре, и выдает его на выход вычислителя энергии сигнала.

Блок задержки 10 предназначен для сохранения величины энергии Е[k-1], действующей на предыдущей итерации, и может быть реализован, например, в виде регистра.

Блок усреднения 12 предназначен для подавления шума коэффициентов регулирования во время процесса оптимизации и может быть реализован, например в виде четырех идентичных интеграторов, работающих параллельно, вход М-го интегратора является М -м входом, а выход - М -м выходом блока усреднения, М=4.

Таким образом, в результате последовательной итеративной коррекции производится настройка параметров ПИД-регулятора {kП, ТИ, ТД, ТА} по критерию минимума энергии переходного процесса. Используемый для настройки известный алгоритм сверхбыстрого отжига позволяет оптимизировать параметры регулятора, приближая их к оптимальным, обладает хорошей сходимостью и исключает попадание целевой функции обучения в локальный минимум. При вводе автоматического регулятора напряжения синхронного генератора в эксплуатацию, интегрирующее звено в составе регулятора напряжения исключает постоянную систематическую ошибку регулирования по напряжению статора. Благодаря предложенному итеративному алгоритму обучения, а также наличию блока усреднения 12, оценка параметров ПИД-регулятора является интегральной. Следовательно, предложенный автоматический регулятор напряжения обладает функцией самонастройки при вводе в эксплуатацию и обеспечивает минимальную энергию переходного процесса.

Опыт реализации автоматического регулятора напряжения показал, что для оптимизации параметров ПИД-регулятора со случайных значений до приближенных к оптимальным достаточно около k=200 итераций, а энергия переходного процесса сократилась до четырех раз по сравнению с параметрами настройки регулятора, произведенной вручную.

Использованные источники

1. Хайкин С.Нейронные сети: полный курс: пер. с англ. - М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2006.

2. Ingber L. Very fast simulated re-annealing // Mathl. Comput. Modelling. 12.1989. P. 967 -973.

Автоматический регулятор напряжения синхронного генератора, содержащий измеритель напряжения, первый сумматор с неинвертирующим и инвертирующим входами, второй сумматор с пятью входами, усилитель, формирователь уставки, генератор инициирующих импульсов, причем вход измерителя напряжения является входом указанного автоматического регулятора напряжения, выход измерителя напряжения подключен к инвертирующему входу первого сумматора, к неинвертирующему входу которого подключен формирователь уставки, ко входу которого подключен сигнальный выход генератора инициирующих импульсов, входы второго сумматора со второго по пятый являются входами указанного автоматического регулятора напряжения для подачи сигналов соответственно системного стабилизатора, системного ограничителя сигнала напряжение/частота, ограничителя минимального возбуждения и ограничителя максимального возбуждения, а выход второго сумматора подключен ко входу усилителя, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вычислитель параметров регулирования с четырьмя выходами и двумя сигнальными входами, блок задержки, ПИД-регулятор с четырьмя параметрическими и одним сигнальным входами, блок усреднения с четырьмя входами и четырьмя выходами, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и вычислитель энергии сигнала с одним сигнальным и одним управляющим входами, а указанный генератор инициирующих импульсов дополнительно содержит управляющий выход, и указанный формирователь уставки дополнительно снабжен входом, причем вычислитель параметров регулирования выполнен в виде процессорного устройства, работающего по алгоритму сверхбыстрого отжига, выход вычислителя энергии сигнала подключен к входу блока задержки и к первому входу вычислителя параметров регулирования, выход блока задержки - ко второму входу вычислителя параметров регулирования, вход аналого-цифрового преобразователя - к выходу измерителя напряжения, выход первого сумматора - к сигнальному входу ПИД-регулятора, выход последнего - к первому входу второго сумматора, управляющий выход генератора инициирующих импульсов - к управляющему входу вычислителя энергии сигнала, четыре выхода вычислителя параметров регулирования - соответственно к одноименным входам блока усреднения, четыре выхода последнего - к одноименным параметрическим входам ПИД-регулятора, выход усилителя является выходом автоматического регулятора напряжения синхронного генератора, а вход генератора инициирующих импульсов - входом для подачи сигнала запуска процесса ввода указанного регулятора в эксплуатацию.

www.findpatent.ru

Автоматический регулятор напряжения, AVR-8: цена, описание

Описание и технические параметры

Корректоры напряжения AVR8/AVR40 Datakom являются электронными приборами, позволяющими генератору переменного тока поддерживать установленное выходное напряжение. Прибор смонтирован на открытом шасси, залитом компаундом и предназначен для установки непосредственно в клеммной коробке генератора. Блок не имеет двигающихся частей, поэтому способен к работе в условиях высоких вибраций. AVR измеряет фазное или линейное напряжение и регулирует постоянное напряжение, прикладываемое к обмотке возбуждения, поддерживая выходное напряжение в нужных пределах. Силовой регулирующий элемент прибора - тиристор. В основном прибор совместим со всеми без щеточными генераторами переменного тока. Для обеспечения полной совместимости регулятор оснащен потенциометром регулировки стабильности. Конструкция регулятора не содержит реле и является полностью электронной, что позволяет его использовать в условиях высокой вибрации. Для начала работы регулятора достаточно 4 В переменного тока.  Блок имеет защиту от чрезмерно низкой частоты генератора, уменьшая выходное напряжение во время перегрузки или остановки двигателя, что позволяет уменьшить нагрузку на двигатель и уменьшает перегрузки по току электрической части. Номинальная частота работы 50/60 Гц, выбирается перемычкой на блоке. Схема защиты от обрыва измерительного входа отключает ток возбуждения во избежание повреждения обмотки возбуждения, если на измерительном входе нет напряжения. Конструкция под соединений блока позволяет производить легкий монтаж или замену. Тип регулятора в AVR - P-I, пропорциональная составляющая обеспечивает быстродействие, а интегральная составляющая помогает прибору возвращать точно установленное напряжение. Потенциометр регулировки стабильности настраивает быстродействие прибора. Это помогает блоку работать с большим количеством генераторов разных производителей. Для внешней коррекции напряжения регулятор имеет аналоговый вход, а так же отдельные клеммы для подключения внешнего резистора. Для обеспечения режима параллельной работы с другими генераторами регулятор имеет вход для подключения трансформатора тока. Схема защиты от перегрузки регулятора ограничивает максимальный выходной ток, что предотвращает повреждение регулятора при перегрузке генератора или в случае короткого замыкания.Для того чтобы подобрать регулятор напряжения требуется техническая информация о токе возбуждения генератора.Возможности avr8 * однополупериодный тиристорный выход.* выходной ток: AVR-8 – 0-8А; AVR-40 – 0-40А. * выходное напряжение: 0-90 В. *точность регулирования: 1%. *регулировка статизма:  до 10%. *диапазон внешней коррекции напряжения: до 10%. *отсутствие реле. *защита от понижения частоты генерируемого напряжения: 42-50 Гц или 52-60 Гц *удаленная корректировка генерируемого напряжения через аналоговый вход: 10% при  ±3В. *корректировка стабильности. *мягкий старт: 2 сек.

ПРИНЦИП РАБОТЫ, УСТАНОВКА

Регулировка напряжения avr Выходное напряжение генератора установлено на заводе, но всегда может быть изменено при помощи потенциометра VOLT или внешним резистором (если мспользуется). Выводы T1 и T2 на AVR необходимо соединить вместе, если внешняя регулировка напряжения не используется. Если регулировка напряжения требуется, следует:

1. Перед запуском генератора, поверните VOLT полностью против часовой стрелки. 2. Поставьте внешний резистор в среднее положение. 3. Поставьте STABILITY в среднее положение. 4. Подключите внешний вольтметр к  генератору. 5. Запустите генератор, не беря его под нагрузку, на  номинальную частоту, например 50-53Hz или 60-63Hz. 6. Если красный светодиод (LED) включается, отрегулируйте защиту по низкой частоте. Регулировка частоты. 7. Тщательно поверните VOLT по часовой стрелке до достижения требуемого номинального напряжения. 8. Если напряжение нестабильно, устраните это регулировкой устойчивости STABILITY. 9. Регулировка напряжения теперь закончена.

Установка устойчивости Потенциометр устойчивости устанавливает быстродействие устройства. Это помогает блок адаптировать к различным генераторам. Правильная настройка может быть найдена на работающем без нагрузки генераторе. Для этого надо вращать регулятор STABILITY против часовой стрелки до появления автоколебаний, после чего вернуть его немного назад, до их исчезновения. Не забудьте корректно поставить перемычки A,B,C в соответствии с мощностью генератора.

Низкая частота защиты Эта защита отключает ток возбуждения чтобы предотвращать повреждение при остановке двигателя под нагрузкой. Фабричное заданное значение для защиты 45Hz. Вращение  потенциометра FREQ против часовой стрелки увеличивает заданное значение. Красный светодиод (LED)  указывает что защита активна.

Установка Статизма (AVR8) Генераторы, предназначенные для параллельной работы оснащаются Трансформатором Тока. Он подключается к клеммам S1 S2  и позволяет производить коррекцию статизма до 10%.  В заводской установке потенциометр DROOP установлен в максимальное положение (10%). Это значение можно уменьшить, вращая потенциометр против часовой стрелки.

Аналоговый  вход коррекции avr8 Аналоговый вход (A1, A2) предназначается для подсоединения устройств, которые имеют аналоговый выход управления  AVR. Этот вход разработан для входных сигналов до ± 3 Вольт постоянного тока. Сигнал от этого входа добавляется в сигнал схемы измерения AVR. A1 подключен внутри к массе AVR. Положительная величина на A2 увеличивает ток  возбуждения. Отрицательная величина на A2 уменьшает  ток  возбуждения.

ВНИМАНИЕ! УСТРОЙСТВА, ПОДКЛЮЧЕННЫЕ К КЛЕММАМ А1, А2 ДОЛЖНЫ БЫТЬ ПОЛНОСТЬЮ ГАЛЬВАНИЧЕСКИ ИЗОЛИРОВАНЫ С НАПРЯЖЕНИЕМ ИЗОЛЯЦИИ НЕ МЕНЕЕ 500 В ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

Входы и выходы avr

1. P: Подключение фазы Генератора переменного тока. 2. N: Подключение нейтрали Генератора переменного тока. 3. P1, P3: Измерительные входы. 4. T1, T2: Подключение внешнего резистора для коррекции напряжения. Соедините T1, T2 перемычкой, если нет внешнего резистора. 5. E +, E-: Подключение обмотки Возбуждения. 6. S1, S2: Трансформатор тока. 7. A1, A2: Аналоговый вход коррекции. 8. 60 ГЦ: Соедините для использования на 60 Гц. 9. A, B, C: Соедините A-C для 90KW и менее. Соедините B-C для 90 ~ 550KW. Соедините A-B для по 550KW.

Технические характеристики

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ВХОД Напряжение 175-250 В (L-N) 300-435 В (L-L) (см. Схему соединений) Частота 50-60 гц.

ВХОД ПИТАЮЩИЙ Напряжение 175-250 В (L-N) Частота 50-60 гц.

ВЫХОДНАЯ МОЩНОСТЬ Напряжение Макс 90 В постоянного тока при 207 В питании. Ток 8А (AVR-8) 40А (AVR-40) длительный.

ТОЧНОСТЬ СТАБИЛИЗАЦИИ ± 1 % (см. примечание 1)

ТЕПЛОВОЙ ДРЕЙФ 0.03 %  на 1°C  (см. примечание 2)

ТИПИЧНОЕ БЫСТРОДЕЙСТВИЕ AVR 20ms

МЯГКИЙ СТАРТ 2 секунды

ВНЕШНЯЯ РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ ± 10 % с 2 kОм, 1 ватт.

НИЗКАЯ ЧАСТОТА ЗАЩИТА 42-50 гц или (регулируется) 52-60 гц

МОЩНОСТЬ ПОТРЕБЛЕНИЯ  БЛОКА 18 Ватт максмум.

НАПРЯЖЕНИЯ СТАРТА 4 В переменного токана выводах AVR.

АНАЛОГОВЫЙ  ВХОД КОРРЕКЦИИ ± 10 %  при  ±3 В на входе .(см. примечание 3)

УСТАНОВКА СТАТИЗМАМаксимальный ток: 5A Максимальная коррекция: (регул.) 10 %РАЗМЕРЫ AVR-8 Высота: 37мм Вес: 250гр.

ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА Рабочая температура -20…+70 °C Максимальное влажность 95 %. Температура хранения -30…+80 °C

ПРИМЕЧАНИЯ 1. С 4%-ым регулированием двигателя. 2. Нагретый 70°C3. Любое устройство, связанное с аналоговым входом должно иметь полную гальваническую развязку не менее 500В.

Читать полностью

dsg-avrs.ru

Автоматический регулятор напряжения Line-R 1200 ВА - APC Russian Federation

Распространение продукции
Распространение продукции

Андорра , Объединенные Арабские Эмираты , Афганистан , Албания , Армения , Ангола , Аргентина , Австрия , Австралия , Азербайджан , Босния и Герцеговина , Бангладеш , Бельгия , Буркина-Фасо , Болгария , Бахрейн , Бурунди , Бенин , Бруней , Бутан , Ботсвана , Беларусь , The Democratic Republic Of Congo , Центральноафриканская Республика , Конго , Швейцария , Кот-д'Ивуар , Cook Islands , Чили , Камерун , Китай , Serbia and Montenegro , Кипр , Чехия , Германия , Джибути , Дания , Алжир , Эстония , Египт , Западная Сахара , Эритрея , Испания , Эфиопия , Финляндия , Фиджи , Франция , Габон , Соединенное Королевство , Грузия , Французская Гвинея , Гана , Gibraltar , Гамбия , Гвинея , Гваделупа , Экваториальная Гвинея , Греция , Гонконг , Хорватия , Венгрия , Индонезия , Ирландия , Израиль , Ирак , Иран , Исландия , Италия , Иордания , Кения , Камбоджа , Кувейт , Cayman Islands , Казахстан , Ливан , Лихтенштейн , Шри-Ланка , Либерия , Лесото , Литва , Люксембург , Латвия , Марокко , Молдова , Македония , Мали , Мьянма , Монголия , Мартиника , Мавритания , Мальта , Malawi , Малайзия , Мозамбик , Намибия , Нигер , Нигерия , Нидерланды , Норвегия , Непал , Новая Зеландия , Оман , Перу , Папуа - Новая Гвинея , Филиппины , Пакистан , Польша , Португалия , Парагвай , Румыния , Россия , Руанда , Саудовская Аравия , Судан , Швеция , Сингапур , Словения , Словакия , Сьерра-Леоне , Сенегал , Сомали , Суринам , Чад , Того , Таиланд , Таджикистан , Туркменистан , Тунис , Восточный Тимор , Турция , Танзания , Украина , Уганда , Уругвай , Узбекистан , Вьетнам , XF , Йемен , Южная Африка , Замбия , Зимбабве

www.apc.com