- •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
3. Способы повышения точности работы угольных регуляторов напряжения.
Системы регулирования напряжения должны обеспечивать не только устойчивость, но и необходимую точность регулирования. На точность регулирования напряжения с помощью угольных регуляторов большое влияние оказывают следующие факторы:
- изменение температуры регулятора;
- механический гистерезис угольного столба и пружины;
- магнитный гистерезис материала магнитопровода;
- механические вибрации и расхождение механической и электромагнитной характеристик регулятора.
1). Изменение температуры регулятора способствует изменению сопротивления рабочей обмотки, жесткости пружины якоря, длины корпуса регулятора и угольного столба. Для уменьшения влияния температуры на точность регулирования напряжения в угольных регуляторах применяются следующие методы температурной компенсации:
- конструктивные методы;
- включение в схему регулятора сопротивления температурной компенсации;
- включение в схему регулятора обмотки температурной компенсации.
2). Механический гистерезис угольного столба появляется за счет остаточной деформации этого столба и приводит к тому, что при одной и той же величине хода якоря сопротивления угольного столба, а, следовательно, и напряжение генератора могут иметь разные значения. Для уменьшения механического гистерезиса угольного материал угольных шайб выбирается с малой остаточной деформацией, кроме того, применяется специальная технология обработки этих шайб.
3). Механический гистерезис пружины возникает вследствие того, что при снятии нагрузки ее упругие свойства полностью не восстанавливаются. В результате этого, при одном и том же положении якоря регулятора, напряжение генератора может иметь разные значения. Механический гистерезис пружины устраняется применением материала пружины.
4). Магнитный гистерезис связан с намагничиванием цепи регулятора и появлением остаточного магнетизма. Отсюда сила тяги электромагнита зависит не только от тока в его обмотках, но и от величины остаточного магнетизма. Для уменьшения этого эффекта материал магнитопровода выбирают с малой коэрцитивной силой.
5). Механические вибрации регулятора приводят к колебаниям якоря регулятора и, следовательно, к колебаниям напряжения. Для уменьшения влияния механических вибраций на работу угольных регуляторов напряжения, последние устанавливаются на летательных аппаратах на амортизаторах в горизонтальной плоскости.
6). Практически точно совместить механическую и электромагнитную характеристики не удается, в результате чего возникает погрешность в регуляторе. Для уменьшения этой погрешности применяют обмотку автоматической коррекции.
Наибольшее влияние на точность регулирования напряжения оказывает изменение температуры и расхождение механической и электромагнитной характеристик регулятора.
Рассмотрим основные методы повышения точности регулирования напряжения.
1. Специальное крепление корпуса регулятора к фасонной стойке (кольцу), что исключает изменение давления на угольный столб при изменении температуры из-за различных коэффициентов расширения столба и корпуса регулятора. При повышении температуры угольный столб и шпильки практически не удлиняются, а корпус регулятора, расширяясь, может перемещаться только в сторону электромагнита (в противоположную перемещение ограничено стальными шпильками).
2. Теплоизолирующий кран устанавливается между корпусом регулятора и электромагнитом, что уменьшает нагрев обмоток электромагнита и пружины якоря.
3. Ребристый корпус и втулка, в которой помещен угольный столб, изготовлены из алюминиевого сплава, обладающего хорошей теплопроводностью. Это улучшает отвод тепла от угольного столба.
4. Сопротивление температурной компенсации включается последовательно с рабочей обмоткой регулятора напряжения рис. ___. Оно изготовляется из материала с малым температурным коэффициентом сопротивления (константан, манганин). Величина сопротивления температурной компенсации Rтк выбирается так, чтобы величина добавочного сопротивления Rд=Rтк+Rэ в несколько раз превышала величину сопротивления рабочей обмотки регулятора. Например, в регуляторе Р-27 Rэ=3,8 Ом, в регуляторе РУГ-82 Rэ=5,45 Ом, а Rд соответственно 20 и 25 Ом. В этом случае изменение сопротивления обмотки электромагнита в результате изменения температуры не вызывает существенного изменения сопротивления всей цепи обмотки электромагнита. Принцип этого метода основан на следующем, Известно, что зависимость сопротивления проводника определяется выражением: rt=ro[1+(t-to)]Rм, где
rt - сопротивление проводника при температуре t=25o C
ro - сопротивление проводника при температуре to
- температурный коэффициент сопротивления проводника
При включении дополнительного сопротивления последовательно с обмоткой регулятора получим:
где :
ry - сопротивление цепи при температуре t
rд - добавочное сопротивление
Откуда температурный коэффициент сопротивления цепи будет равен . Из последнего равенства видно, что зависимость сопротивления цепи от температуры может быть существенно уменьшена при надлежащем выбореrд. y<<.
5. Обмотка температурной компенсации изготовляется из меди и располагается вместе с рабочей обмоткой на сердечнике электромагнита. Она подключается на напряжение генератора таким образом, чтобы ее ампер-витки были направлены встречно ампер-виткам рабочей обмотки регулятора рис ___. В этом случае результирующие Fрез ампер-витки электромагнита АWр равны разности ампер-витков основной обмотки электромагнита и обмотки температурной компенсации, т.е. АWр=АWэ-АW, т.к. Fрез=Fэ-Fтк. Ампер-витки температурной обмотки составляют около 10% от ампер-витков основной обмотки. Параметры обмотки температурной компенсации подбираются так, что при изменении температуры окружающей среды ампер витки обмоток изменяются на одну и ту же величину, а результирующие ампер-витки не зависят от температуры.
Для уменьшения влияния несовпадения механической и электромагнитной характеристики регулятора применяется