|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Корректор напряжения
Корректор напряжения на полупроводниках является релейно-импульсным регулятором напряжения на тиристоре (рис. 1.2). На вход корректора (на клеммы 1, 3) с выхода генератора подается напряжение через трансформатор напряжения и выпрямитель. Затем это напряжение через Г-образный ФНЧ (С3, R2) поступает на делитель напряжения (R1, R7, RP1, RP2). Когда напряжение, снимаемое с делителя, достигнет напряжения пробоя стабилитрона, стабилитрон пробьется и откроется транзистор VT1. Падение напряжения на резисторе R8 откроет транзистор VT2. На управляющем электроде тринистора VS появится положительный потенциал относительно катода за счет падения напряжения на резисторе R12. Тринистор откроется и подаст питание на обмотку управления дросселя отбора. Обмотка управления подсоединена к клеммам 4 и 5. Чем больше напряжение на выходе генератора, тем раньше пробьется стабилитрон и тем больше будет ток в обмотке управления. Напряжение, снимаемое с делителя, через ФНЧ С1-R3, конденсатор С2 и потенциометр R14 поступает на обмотку возбуждения генератора, подсоединенную к клеммам 1 и 2. По этой цепочке осуществляется гибкая отрицательная обратная связь, которая позволяет бороться с перерегулированием в замкнутой САР и повышает качество переходного процесса. Потенциометры RP1 и RP2 подсоединены к трансформатору параллельной работы (ТПР). Сигнал, снимаемый с этих потенциометров, пропорционален току нагрузки генератора. Поэтому положение движка потенциометра будет влиять на статизм характеристики АРН. Выравнивание статизма параллельно работающих генераторов необходимо для того, чтобы реактивная нагрузка между генераторами распределялась поровну или пропорционально их номинальной мощности.
При автономной работе генератора цепь вторичной обмотки ТПР шунтируется и генератор выходит на самую жесткую характеристику. С помощью резистора R1 можно изменять уставку генератора, с помощью резистора R14 – коэффициент обратной связи. Диод VD1 не допускает встречную полярность на управляющем электроде тринистора, встречная полярность вызывает разрушение тринистора. Диод VD6 закорачивает обмотку управления дросселя при изменении полярности на ее входе. Изменение направления тока в обмотке управления дросселя вызовет его перемагничивание, что приведет к неуправляемым колебаниям напряжения на выходе генератора. Диод VD7 ограничивает встречное напряжение в анодной цепи тринистора до величины падения напряжения на диоде в прямом включении и тем самым защищает тринистор по анодной цепи от перенапряжения при встречной полярности.
1.3. Автоматический регулятор напряжения генераторов серии МСК завода «Электросила»
Данная система (рис. 1.3) разработана применительно к генераторам с приводными высокооборотными дизельными двигателями и паровыми турбинами. В основу АРН положен принцип комбинированного регулятора. Напряжение поддерживается со статической погрешностью регулирования ±1 % при изменении коэффициента мощности от 0,6 до 1, 0 и колебаниях скорости вращения не более ±2 % в диапазоне нагрузок от 0 до 100 % по отношению к номинальным значениям. При параллельной работе в установившихся режимах с генераторами разной мощности предусмотрено автоматическое распределение реактивных нагрузок с точностью ±10 % от номинального значения мощности наименее мощного генератора. При параллельной работе генераторов равномерное распределение реактивных нагрузок осуществляется за счет установки одинакового статизма. Изменение статизма характеристик регулирования напряжения в этой системе предусмотрено в пределах от 0 до 3 %, изменение уставки – в пределах ±5 % от номинального напряжения. Схема включает трансформатор фазового компаундирования с магнитным шунтом ТФК, блок силовых выпрямителей VD1…..VD6, корректор напряжения КН и блок параллельной работы (добавочное устройство ДУ). Трансформатор ТФК имеет пять обмоток: токовую обмотку LТА, обмотку напряжения LTV, обмотку питания дросселя отбора LLO, обмотку питания магнитного усилителя и нелинейного узла LA1 и суммирующую обмотку L2. Обмотки LTV и LA1 расположены на общем участке магнитопровода сердечника (до магнитного шунта) и являются обычными обмотками понижающего трансформатора. Вторичная обмотка L2 и обмотка LLO расположены на трансформаторе за магнитным шунтом (по отношению к обмотке напряжения). Обмотка L2 осуществляет питание цепи возбуждения генератора, а обмотка LA1 – питание магнитного усилителя и нелинейного узла корректора напряжения. Обмотка LLO с подключенными к ней блоком конденсаторов и дросселем LO обеспечивает надежное самовозбуждение генератора и корректирующее воздействие при отклонениях напряжения. Самовозбуждение синхронного генератора при холостом ходе производится за счет остаточного подмагничивания. Однако ввиду небольшого значения остаточного напряжения сила тока в цепи обмотки напряжения при сравнительно большом ее сопротивлении мала и может оказаться недостаточной для самовозбуждения генератора. Надежное самовозбуждение обеспечивается резонансным контуром, образуемым емкостью конденсаторов С1 и индуктивным сопротивлением обмотки трансформатора ТФК. Индуктивное сопротивление можно менять путем изменения зазора между магнитным шунтом и сердечником ТФК. Контур настраивается на резонансную частоту, равную 70-80 % от номинальной частоты напряжения на выходе генератора. Внешней нагрузкой на этот контур является обмотка возбуждения генератора. При достижении генератором резонансной частоты ток в контуре, а, следовательно, и в обмотке L2 резко возрастает, благодаря чему напряжение в обмотке возбуждения генератора становится достаточным для надежного самовозбуждения. После достижения номинального напряжения генератора вступает в действие корректор напряжения. Разомкнутый контур регулирования по возмущению выполнен на базе трансформатора фазового компаундирования. В качестве компаундирующего элемента используется магнитный шунт. Магнитный шунт значительно повышает магнитную проницаемость среды, в которой находится обмотка напряжения ТФК, что приводит к увеличению индуктивного сопротивления этой обмотки. Благодаря этому ток в этой обмотке отстает от напряжения на угол, близкий к 900, что обеспечивает увеличение суммарного магнитного потока в ТФК и, следовательно, тока возбуждения генератора при уменьшении коэффициента мощности генератора, т.е. выполняется принцип фазового компаундирования. Замкнутый контур регулирования по отклонению напряжения выполнен на базе корректора напряжения КН. который содержит измерительное устройство, магнитный усилитель, дроссель отбора L0. При малых напряжениях генератора магнитный усилитель А1 независимо от величины тока управления не работает, так как напряжение на рабочих обмотках также мало. Только при напряжении, равном 0,8…0,9 номинального значения, усилитель А1 вступает в действие. Отсутствие тока в цепи его выхода до указанного момента обеспечивает надежное и быстрое самовозбуждение генератора.
Измерительное устройство корректора напряжения состоит из линейной и нелинейной частей. В линейную часть входит линейный трансформатор TL1, ток выхода которого пропорционален напряжению генератора, и выпрямитель VD25…VD28. Первичная обмотка трансформатора включена на напряжение генератора через регулировочный резистор R1 и дополнительное устройство ДУ. После выпрямителя в цепь включен резистор с переменным сопротивлением R2. ВАХ линейного элемента показана на рис. 1.4, (кривая 1). Нелинейная часть образована сочетанием линейного TL2 и нелинейного TL3 трансформаторов с выпрямителем VD19…VD24. Такое сочетание позволяет получить неизменный ток на выходе цепи этой нелинейной части при колебаниях напряжения в широких пределах. ВАХ нелинейного элемента показана на рис.1.4, (кривая 2). В состав нелинейного элемента входит также дроссель частотной коррекции LK, обеспечивающий постоянство тока на выходе при изменении частоты. В цепь включены регулировочный резистор R2 и резистор термокомпенсации R8. Токи линейной и нелинейной частей измерительного устройства на выходе направлены навстречу друг другу и в обмотке управления магнитного усилителя А1 вычитаются. Зависимость тока в обмотке управления магнитного усилителя А1 от напряжения на выходе генератора показана на рис.1.4 (кривая 3). Точка пересечения кривой 3 с осью напряжения соответствует напряжению уставки на выходе генератора. При отклонении напряжения на выходе генератора от напряжения уставки появляется ток в обмотке управления магнитного усилителя. В зависимости от того, в какую сторону отклоняется напряжение от уставки (уменьшается или увеличивается), ток в обмотке управления магнитного усилителя будет иметь разное направление. Усилитель будет либо подмагничиваться, либо размагничиваться, что в итоге скажется на величине тока возбуждения генератора, и при этом произойдет стабилизация напряжения. Обмотки LOC1, LOC2 магнитного усилителя осуществляют отрицательную обратную связь по выходу корректора напряжения, что позволяет бороться с автоколебаниями в замкнутой САР и обеспечивать устойчивую работу системы. После приближения к номинальному напряжению на выходе генератора вступает в действие корректор напряжения. Нагрузкой на корректор КН является обмотка управления магнитного усилителя А1. При увеличении напряжения ток в этой обмотке будет возрастать. Магнитная проницаемость сердечника усилителя будет уменьшаться, что приведет к уменьшению индуктивного сопротивления рабочих обмоток усилителя и увеличению его выходного тока. Магнитный усилитель в свою очередь через выпрямитель VD13…VD18 питает обмотку управления дросселя отбора L0, ток в которой, в связи с этим, возрастает. Это приводит к уменьшению магнитной проницаемости сердечника дросселя отбора и, следовательно, к уменьшению индуктивного сопротивления рабочих обмоток дросселя. Рабочие обмотки дросселя включены последовательно с обмоткой LLO в ТФК. Поэтому при уменьшении сопротивлений рабочих обмоток дросселя ток в обмотке LLO ТФК увеличится. Обмотка LLO в ТФК намотана так, что ее магнитный поток направлен встречно по отношению к магнитным потокам обмоток LTV и LTA, т.е. она размагничивает ТФК. Следовательно, при увеличении магнитного потока обмотки LLO суммарный магнитный поток ТФК будет уменьшаться, что приведет к уменьшению тока возбуждения генератора и к стабилизации напряжения на его зажимах. При уменьшении напряжения на выходе генератора описанный процесс будет проходить в противоположном направлении. Уменьшение напряжения генератора вызовет увеличение тока возбуждения, благодаря чему будет восстановлено номинальное напряжение генератора. У дросселя отбора одна и та же обмотка является одновременно рабочей обмоткой, и обмоткой управления. Изменение уставки работы генератора можно выполнить с помощью резистора R3, изменение статизма – с помощью резистора R2 в блоке ДУ, изменение коэффициента отрицательной обратной связи – с помощью резистора R4.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |