Устройство синхронизации УСГ-35. Работа блока подгонки частоты БПЧ

Блоки БПЧ1 и БПЧ2 входят в состав устройства синхронизации генераторов УСГ-35 СУ СЭЭС типа «Ижора» и служат для автоматической подгонки частоты подключаемого генератора к частоте сети путем воздействия на серводвигатель рейки топливного насоса.

Схема и принцип действия блоков БПЧ идентичны. Блок БПЧ1 включает в себя триггер Шмидта Tr5 на транзисторах VT1, VT2, одновибратор ОВ1 на транзисторах VT3, VT4 и конденсаторе С3, а также реле KV3. Триггер и одновибратор связаны между собой при помощи конденсатора С2.

Для управления блоками используются напряжения огибающей U_s1 и U_s2, полученные при помощи трансформаторов TV2, TV3 и TV4. К первичной обмотке трансформатора TV2 приложено напряжение биения U_a1a2. Напряжение вторичной обмотки TV2 выпрямляется диодом VD11 и фильтруется конденсатором С6. Полученное таким образом напряжение U_s1 подается на вход блокаБПЧ1. К первичным обмоткам трансформаторов TV3 и TV4 приложены соответственно напряжения U_в2a2. и U_с1a1. Вторичные обмотки этих трансформаторов включены последовательно для получения напряжения биения U₂= U_с1a1 + U_в2a2, которое выпрямляется диодом VD24 и фильтруется конденсатором С10 и подается на вход блока БПЧ2. Напряжения U_s1 и U_s2 сдвинуты по фазена угол 60°.

Если напряжение U_s1 на входе БПЧ1 недостаточно для пробоя стабилитрона VD11, то VT1 закрыт, а VT2 открыт. Конденсатор С2 заряжается до напряжения 12 В по цепи: (+)12 В – R3 - VT2 (блок 7) – R4 – C2 – R_к1 (блок 6) – (-)12 В.

VT4 открыт базовым током через R7 и шунтирует вход VT3. Реле KV3 не получает питание. Конденсатор С3 заряжен током базы по цепи: (+)24 В – ЭБ VT4 – C3 – R6 – VD3 – (-)24 В.

Аналогичное состояние БПЧ2. Очередность работы БПЧ зависит от соотношения частот подключаемого генератора f_г и сети f_с. Если f_г > f_с, то U_s1 опережает U_s2.

При увеличении напряжение U_s1 до напряжения пробоя стабилитрона VD11 триггер Tr5 опрокидывается, при этом VT1 открывается, а VT2 закрывается. Напряжение конденсатора С2 через открытый VT1 прикладывается ко входу VT4 и запирает его. VT3 открывается базовым током через R5 и R_к3. При этом реле KV3 включается и своими контактами подключает питание к электродвигателю рейки топливного насоса. Рейка смещается в сторону уменьшения подачи топлива. Длительность срабатывания реле определяется временем разряда конденсатора С3 через R7, источник питания 24 В, VT3 и VD2. В течение этого времени С3 удерживает VT4 закрытым. После разряда конденсатора С3 одновибратор ОВ1 устанавливается в исходное состояние и KV3 обесточивается.

Одновременная работа блоков БПЧ1 и БПЧ2 исключается тем, что в момент опрокидывания триггера Tr5 конденсатор С2 (блок 7) перезаряжается ДР напряжения 12 В с обратной полярностью по цепи: (+)12 В – R_см2 – R_б4 – C2 – R4 (блок 7) – R_к2 (блок 6) – (-) 12 В. Поэтому включение триггера Tr6 не приведет к включению реле KV4. Кроме того, одновременное включение реле исключается применением размыкающих контактов одного реле в цепи питания катушки другого.

Рисунок7 – Функциональная схема блоков подгонки частоты и развода генераторов

Рисунок 8 – Блоки подгонки частоты и развода генераторов

Структурная схема синхронизации, выполненная на базе устройства УСГ-35 представлена на рис. 9.

Рисунок 9 – Структурная схема автоматической синхронизации на базе УСГ-35