Управление частотой

Так как частота системы является общей для всех частей системы и легко измерима, она стала первой величиной, применённой в управлении системой. Регуляторы на генерирующих устройствах используют шары центробежного регулятора. Они приводят в действие гидравлическую систему, чтобы открыть или закрыть дроссельный клапан главных двигателей механизмов. Это действие увеличивает или уменьшает подачу энергии (топливо на теплоэлектростанциях или вода на гидроэлектростанциях), чтобы держать частоту вращения на требуемом значении. Позже электронный регулятор применялся так, чтобы определять частоту и приводить в действие гидравлические приборы, чтобы управлять положением щита или дросселя без использования шаров центробежного регулятора.

Чтобы со стабильностью управлять механизмами параллельно, необходимо, чтобы регуляторы имели характеристики снижения. То есть, так как нагрузка увеличивается, частота вращения уменьшается. Коэффициенты статизма регулятора выражаются в процентном отношении изменения скорости от нулевой нагрузки до полной нагрузки. Например, с коэффициентом статизма, равным 5% (общая установка), частота вращения при нулевой нагрузке будет равна 105% от частоты вращения при полной нагрузке. Это показано графически на рисунке 5-1.

В действии частотного двигателя регулятор управления системой будет поднимать или опускать управление частотой вращения, чтобы совпадать с требуемыми установками нагрузки, как показано кривой на рисунке 5-1, кривая А для уровня нагрузки 100% и кривая В для уровня нагрузки 50%.

Если регуляторы имели нулевой коэффициент статизма, или если они были отрегулированы так, что частота вращения увеличилась вместе с нагрузкой, работа будет непостоянной. Эта ситуация будет похожа на перекомпаундирование генератора постоянного тока, работающего параллельно. Если один механизм имеет коэффициент статизма регулятора меньше, чем другие, когда два или более генерирующих устройств работают параллельно в системе переменного тока, то при падении частоты механизм с низшим коэффициентом статизма будет принимать на себя пропорционально больше нагрузки.

Так как генераторы, работающие параллельно, не могут быть разделены, чтобы установить регулятор, то всё время нагрузка изменяется, и коэффициент статизма этого регулятора устанавливается во время ряда испытаний, и тогда его оставляют установленным. Поскольку регуляторы это сочетание гидравлических и механических компонентов, заметное изменение в частоте вращения системы требуется раньше, чем регулятор может определить это и сделать исправления в работе. Соответственно, исправление задерживается за отдельный интервал времени от времени имеющего место изменения частоты вращения. В результате, механизмы или системы, управляемые только регуляторами, имеют «зону нечувствительности» порядка ±0,02 цикла. Другими словами, в системе с частотой 60 Герц только с управлением регулятора нормальная частота вращения будет изменяться приблизительно между 59,98 и 60,02 Герц.

Во время системных помех из-за неисправностей линий или изменений нагрузки, отклонения частоты в системах, использующих только действие регулятора, будут изменяться в зависимости от размера системы и амплитуды изменения нагрузки или изменении генерации.

На протяжении многих лет регулятор управления частотой вращения был единственным доступным средством управления частотой системы. Когда изменение нагрузки встречается на устройстве, работающем в одиночку или на системе только с регулятором управления, частота вращения будет стабилизироваться для указанного нового условия нагрузки. Например, если устройство с нагрузочной частотой вращения, показанной на рисунке 5-1, работало с частотой 60 Герц с нагрузкой 100% и нагрузка была уменьшена до 50%, устройство будет работать с избыточной частотой вращения, как указано на кривой А, пока регулятор управления частотой вращения не будет установлен, таким образом, чтобы оно могло работать, как показано на кривой В.

Поиск по сайту: