Принципиальная схема системы и ее элементы
Элементами системы автоматического регулирования являются: синхронный генератор с обмоткой возбуждения; генератор начального пуска ГНП; трехобмоточный, трехстержневой трансформатор фазового компаундирования Трфк; блок силовых выпрямителей БСВ: реактор отсоса РО; выпрямитель начального пуска ВпНП; выпрямители управления ВпУ; резистор уставки напряжения R4; резистор статизма R1; регулируемый резистор R2; резистор термокомпенсации R3; пакетный переключатель В2.
Реактор отсоса РО осуществляет ручную подрегулировку напряжения генератора, а также обеспечивает параллельную работу генераторов серии МСС с генераторами серий МСК и ГСС.
Трансформатор фазового компаундирования ТрФК имеет две первичные обмотки - токовую (последовательную) ОТ и напряжения (параллельную) ОН, а также одну вторичную обмотку О2. Токовые обмотки от трансформатора ТрФК включаются последовательно с нагрузкой генератора. Параллельные обмотки ОН трансформатора ТрФК включаются на напряжение генератора со стороны нагрузки. Вторичные обмотки О2 подключаются к блоку силовых выпрямителей БСВ и к рабочим обмоткам ОР реактора отсоса РО. После выпрямления ток вторичных обмоток О2 трансформатора ТрФК частично подается в обмотку ротора генератора, а частично отсасывается в рабочие обмотки реактора отсоса.
Уставка напряжения на выводах генератора достигается изменением значения тока отсоса, в свою очередь изменяющего ток ротора генератора. Изменение тока отсоса осуществляется путем разного подмагничивания реактора отсоса постоянным током (током управления, подаваемым в обмотку управления ОУ). Ток управления (уставка напряжения) изменяется вручную резистором уставки R4.
Обмотка управления через выпрямитель ВпУ и последовательно включенные резисторы R2-R4 подключается на часть линейного напряжения генератора (на отдельную обмотку напряжения трансформатора ТрФК).
Работа системы.
Для обеспечения безотказного начального возбуждения генератора. на валу ротора установлен однофазный генератор с постоянными магнитами, включенный через селеновые выпрямители ВпНП на обмотку ротора.
Для гашения поля генератора в схеме установлен рубильник гашения поля РГП.
Напряжение генератора регулируется совместной работой элементов трансформатора с магнитным шунтом.
Ток возбуждения генератора пропорционален напряжению обмотки О2 трансформатора ТрФК (а следовательно, и ее потокосцеплению). Потокосцепление обмотки О2 определяется суммарной намагничивающей силой (н. с.), создаваемой всеми обмотками трансформатора. При этом н. с. Последовательной и параллельной обмоток складываются геометрически (под углом 90º) и являются намагничивающими. Намагничивающая сила обмотки О2, питающей силовой выпрямитель и реактор отсоса, является размагничивающей.
При отсутствии корректора схема работает таким образом.
При холостом ходе генератора действует н. с. обмотки ОН: н. с. обмотки ОТ отсутствует. При нагрузке и изменении значения коэффициента ее мощности н. с. обмотки ОН, пропорциональная напряжению генератора, остается практически неизменной, а н. с. обмотки ОТ, совпадая по фазе с током нагрузки, изменяется пропорционально значению последнего. Вследствие этого суммарная н. с. также изменяется в зависимости от значения коэффициента мощности нагрузки.
Параметры компаундирующего трансформатора ТрФК выбирают
таким и чтобы суммарная н. с. обеспечила необходимое потокосцепление
обмотки О2, а следовательно, и ток обмотки возбуждения, необходимый
для поддержания постоянного выходного напряжения генератора с учетом требуемого тока отсоса для ручной подрегулировки напряжения. Для поддержания постоянного выходного напряжения генератора при изменении частоты в данной схеме параметры компаундирующего трансформатора выбирают такими, что при постоянной частоте и при изменении тока нагрузки от 0 до 100 % напряжение генератора возрастает.
Вследствие нагревания обмотки возбуждения генератора и изменения в связи с этим ее, активного сопротивления несколько изменяется (уменьшается) ток выхода системы автоматического регулирования, что приводит к изменению (снижению) напряжения на генераторе (тепловое отклонение уставки). В данной системе самовозбуждения тепловое отклонение напряжения составляет 3 % в сторону снижения напряжения, Изменение уровня напряжения генератора (уставки напряжения) Достигается изменением значения сопротивления резистора уставки R4, включенного в цепь управления реактора отсоса. При увеличении сопротивления резистора уставки ток управления реактора уменьшается, ток отсоса реактора также уменьшается, ток в обмотке возбуждения генератора увеличивается и выходное напряжение генератора возрастает. Резистор уставки позволяет регулировать выходное напряжение в пределах от +2 до -7 %.
Автоматическое распределение реактивных нагрузок при параллельной работе генераторов серии МСС одинаковой и разной мощности достигается с помощью уравнительных соединений между параллельно работающими генераторами в цепи постоянного тока. В этом случае обмотки возбуждения генераторов соединяются параллельно. Если мощность генераторов различна, обмотки возбуждения соединяются с включением уравнительного резистора в обмотку возбуждения генератора меньшей мощности для уменьшения уравнительных токов и выравнивания напряжения.
Список литературы
-
Методические указания и задания для выполнения курсовой работы по дисциплине «Судовые электроэнергетические системы»
-
Роджеро И. И. Справочник судового электромеханика и электрика. «Транспорт» 1986г.
-
Семенов Ю.А. электрооборудование и автоматизация земснарядов. «Транспорт» 1984г.
-
Чаплыгин И. В. Электрооборудование и электродвижение речных судов. «Транспорт» 1979г.