- •Тема №4
- •2. Основные элементы и принцип работы угольных регуляторов напряжения.
- •3. Способы повышения точности работы угольных регуляторов напряжения.
- •Автоматическая коррекция напряжения
- •Занятие №2 "Корректоры напряжения авиационных генераторов"
- •1. Дифференциальный корректор напряжения дкн-8
- •2. Центральный корректор напряжения.
- •3. Способы повышения устойчивости работы системы генератор-угольный регулятор.
- •Занятие № 3 "Регулирование напряжения генераторов переменного тока"
- •1. Особенности регулирования напряжения синхронных генераторов.
- •2. Регулирование напряжения генераторов переменного тока
- •3. Транзисторный регулятор напряжения.
- •Занятие №4 "Регуляторы напряжения на магнитных усилителях"
- •1. Регулятор напряжения на магнитных усилителях непрерывного действия.
- •2. Регулятор напряжения на магнитном усилителе дискретного действия - тиристорный регулятор напряжения.
- •Занятие n 5. "Параллельная работа источников электроэнергии"
- •1. Параллельная работа генераторов постоянного тока.
- •2. Совместная работа генератора с аккумулятором
- •3. Особенности параллельной работы генератора переменного тока
- •Занятие № 6 "Устройство и электрические схемы регуляторов направления"
- •1. Особенности технической эксплуатации систем стабилизации напряжения генераторов постоянного тока
- •2. Устройство и электрические схемы угольных регуляторов напряжения руг-82, рн-400б
- •3. Устройство и электрические схемы регуляторов напряжения на магнитных усилителях
- •4. Устройство и электрическая схема регулятора напряжения рн-204к
- •Импульсный усилитель мощности
- •Формирователь напряжения
2. Основные элементы и принцип работы угольных регуляторов напряжения.
Принцип работы угольных регуляторов напряжения основан на использовании свойств угольного столба изменять свое сопротивление при изменении действующих на него сил. Угольный регулятор напряжения включает в себя угольный столб Rст, состоящий из отдельных шайб из специального сорта угля, соединенный последовательно с обмоткой возбуждения генератора; пружины, стремящейся сжать угольный столб и электромагнит ЭМ, стремящийся разжать угольный столб.
Электромагнит может иметь несколько обмоток, основная обмотка электромагнита Wэ, которая называется рабочей, через добавочное сопротивление Rр подключена на зажимы генератора. Если напряжение генератора увеличивается, то давление пружины на столб уменьшается, сопротивление столба увеличивается, ток возбуждения генератора уменьшается и напряжение генератора возвращается к прежнему значению.
Зависимость сопротивления угольного столба от давления на него, характеризуется графиком (рис.___).
Т.о., работа угольного регулятора напряжения основана на деформации угольного столба.
Силы, действующие на угольный столб, можно разделить на механическую Fм, являющуюся суммой сил, обусловленных пружиной регулятора и реакцией угольного столба (рис___) Fм=Fпр-Fст и силу электромагнита Fэм, которая зависит от воздушного зазора “Х” и напряжения на зажимах генератора U.
Все силы, входящие в уравнение, зависят от величины воздушного зазора и могут быть представлены в виду графиков в координатах F и X, рис.__.
При этом зависимость Fэ=f(x) представляется в виде семейства характеристик, соответствующих различным величинам напряжения на зажимах генератора.
В данном случае наклон электромагнитных характеристик Fэ=f(x) меньше наклона механической характеристики: F=f(x).
В положении равновесия, соответствующем пересечению электромагнитной и механической характеристик при зазоре X0 (точка 0), регулируемое напряжение равно U2.
После нарушения равновесия (например, вследствие сброса нагрузки на генератор) напряжение сразу увеличивается до величины U1>U2.
Так как воздушный зазор сразу измениться не может, то рабочая точка в первый момент времени попадает на электромагнитную характеристику, соответствующую напряжению U1 (точка 1).
Вследствие увеличения напряжения регулятор приходит в действие, воздушный зазор “Х” начинает уменьшаться и рабочая точка перемещается влево, пока снова не попадет на механическую характеристику F=f(x) (точка 2).
Новому положению равновесия соответствует напряжение U’, большее, чем напряжение U2, которое соответствовало старому положению равновесия.
Т.о., в рассматриваемом случае регулятор настроен так, что уменьшение нагрузки приводит к увеличению напряжения и наоборот, т.е. характеристика регулятора имеет падающий с нагрузкой характер.
Такая нагрузка угольного регулятора называется настройкой с положительным статизмом.
Авиационные регуляторы напряжения, как правило, настраиваются на положительный статизм.
Такая настройка способствует увеличению срока службы регулятора и повышает динамическую устойчивость процесса регулирования.
В большинстве случаев угольные столбики современных регуляторов состоят из 25-80 шайб диаметром 5х11-10х19 мм, толщиной 0,5-1 мм.
Шайбы выполняются из электрографированного угля с удельным сопротивлением от 0,0025 до 0,01.
У самолетных регуляторов напряжения в режиме номинальной работы максимальное сопротивление угольного столбика обычно не превышает 100 Ом.
Давление на столбик изменяется от нескольких граммов до 2-5 кг. Деформация столбика под действием этих сил равна 0,25-0,35 мм.
Минимальное сопротивление угольного столбика для мощных регуляторов обычно составляет 0,4 - 0,8 Ом.
Технические данные регуляторов напряжения
Параметры |
Р-27 |
РУГ-82 |
1. Номинальное напряжение, поддерживаемое регулятором в вольтах |
28,5
|
28,5
|
2. Пределы изменения напряжения выносным сопротивлением в вольтах |
+2 -2,5 |
+1,5 -3,0 |
3. Сопротивление угольного столба, Ом: |
|
|
- при силе давления 0,005 кг |
41 |
16 |
- при силе давления 5 кг |
0,36 |
0,6 |
4. Деформация угольного столба, мм |
0,38 |
0,25 |