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 Tr 5 на транзисторах VT 1, VT 2, одновибратор ОВ1 на транзисторах VT 3, VT 4 и конденсаторе С3, а также реле KV 3. Триггер и одновибратор связаны между собой при помощи конденсатора С2.

Для управления блоками используются напряжения огибающей U_{s 1} и U_{s 2}, полученные при помощи трансформаторов TV 2, TV 3 и TV 4. К первичной обмотке трансформатора TV 2 приложено напряжение биения U_{a 1 a 2}. Напряжение вторичной обмотки TV 2 выпрямляется диодом VD 11 и фильтруется конденсатором С6. Полученное таким образом напряжение U_{s 1} подается на вход блокаБПЧ1. К первичным обмоткам трансформаторов TV 3 и TV 4 приложены соответственно напряжения U _{в2 a 2}. и U _{с1 a 1}. Вторичные обмотки этих трансформаторов включены последовательно для получения напряжения биения  U ₂ = U _{с1 a 1} + U _{в2 a 2}, которое выпрямляется диодом VD 24 и фильтруется конденсатором С10 и подается на вход блока БПЧ2. Напряжения U_{s 1} и U_{s 2} сдвинуты по фазе на угол 60°.

Если напряжение U_{s 1} на входе БПЧ1 недостаточно для пробоя стабилитрона VD 11, то VT 1 закрыт, а VT 2 открыт. Конденсатор С2 заряжается до напряжения 12 В по цепи: (+)12 В – R3 - VT2 (блок 7) – R4 – C2 – R_к1 (блок 6) – (-)12 В.

VT 4 открыт базовым током через R7 и шунтирует вход VT 3. Реле KV 3 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_{s 1} опережает U_{s 2}.

При увеличении напряжение U_{s 1} до напряжения пробоя стабилитрона VD 11 триггер Tr 5 опрокидывается, при этом VT 1 открывается, а VT 2 закрывается. Напряжение конденсатора С2 через открытый VT 1 прикладывается ко входу VT 4 и запирает его. VT 3 открывается базовым током через R 5 и R _к3. При этом реле KV 3 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 R 7, источник питания 24 В, VT 3 и VD 2. В течение этого времени С3 удерживает VT 4 закрытым. После разряда конденсатора С3 одновибратор ОВ1 устанавливается в исходное состояние и KV 3 обесточивается.

Одновременная работа блоков БПЧ1 и БПЧ2 исключается тем, что в момент опрокидывания триггера Tr 5 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 Tr 6 не приведет к включению реле KV 4. 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