Меню

Регулятор напряжения генератора судового

Эксплуатация автоматических угольных регуляторов типа РУН

Содержание

Основные сведения.

Угольные регуляторы напряжения являются аппаратами прямого действия, непосредственно воздействующими на возбуждение регулируемой машины.

Регуляторы типа РУН (рис. 21.22) применяются для регулирования напряжения генераторов постоянного и переменного тока. Если регуляторы предназначены для генератора постоянного тока, контрольно-измерительная цепь, состоящая из катушки регулятора и установочного резистора Rу (ВС-240) или (ВС-244), подключается непосредственно к выводам генератора (рис. 21.23, а).

В регуляторах, предназначенных для генераторов перемениого тока, в контрольно-измерительную цепь включается выпрямитель (рис. 21.23, б).

Угольный реостат, состоящий из двух или четырех столбов тонких угольных шайб, последовательно включается в цепь возбуждения генератора постоянного тока, а в регуляторах, предназначенных для генераторов переменного тока, — последовательно в цепь обмотки возбуждения возбудителя синхронного генератора (см. рис. 21.23).

Активное сопротивление угольных столбов тем меньше, чем больше они сжаты. Для равномерного распределения реактивных нагрузок при параллельной работе синхронных генераторов в цепь электромагнитной катушки включается резистор Rc, к которому подводится питание от трансформатора тока ТрТ. Чтобы сгладить колебания напряжения, регуляторы снабжаются стабилизирующими устройствами.

Автоматические регуляторы напряжения (угольные) РУН-111 и РУН-121

Угольные регуляторы напряжения имеют четыре типоразмера с максимальной мощностью рассеивания 60, 120, 220 и 400 Вт (табл. 21.11).

Схемы включения угольного регулятора напряжения типа РУН

Технические данные угольных столбов регуляторов напряжений типа РУН

Технические данные угольных столбов регуляторов напряжений типа РУН

Нагрузка угольного реостата в ваттах не должна превышать допускаемой для данного регулятора и указанной в его паспортной табличке.

Технические данные регуляторов типа РУН приведены в табл. 21.12.

Техническое обслуживание угольных регуляторов напряжения типа РУН.

Во время эксплуатации, а также после длительного периода эксплуатации (около 500 ч) или длительного хранения регулятор необходимо систематически осматривать. Необходимо также периодически, осторожно, ватой или сухой ветошью снимать угольную пыль с фарфоровых колец и с эмалированных стержней. Угольные столбы не должны иметь повреждений. Высота и сила нажатия на каждый столб должны быть одинаковыми.

Гибкие проводники, соединяющие контакты с серебряными шайбами, заложенными в угольных столбах, должны не касаться стоек или одни другого и

иметь некоторый запас; в противном случае при расслаблении угольного столба серебряные шайбы будут сворачиваться и препятствовать полному расслаблению. Якорь не должен касаться магнитопровода. Во избежание появления излишнего трения и перекосов не рекомендуется разбирать регулятор. При осмотре крепежа следует обратить внимание на натяжку винтов и особенно плоских пружин.

Технические данные регуляторов типа РУН

Настройка регулятора напряжения.

Чтобы регулятор поддерживал заданное напряжение в гарантируемых пределах при всех режимах работы генератора, сила втягивания якоря и сила реакции угольных столбов должны уравновешивать силу противодействующей пружины 12 (см. рис. 21.22) во всех положениях якоря — от самого нижнего до верхнего (т. е. при изменении сопротивления угольных столбов от наибольшего до наименьшего). Это достигается настройкой регулятора на заводе.

Полная или частичная замена шайб столбов практически не изменяет настройку регулятора, если положение противодействующей пружины, зафиксированное при заводской настройке, не было нарушено, а пределы изменения сопротивления угольного реостата соответствуют паспортным данным. Поэтому во избежание нарушения заводской настройки нельзя изменять положения противодействующей пружины. При полной или частичной замене шайб в столбах сопротивления параллельных ветвей должны быть одинаковыми; допускается отклонение не более ±10% от среднего сопротивления ветвей угольного реостата.

Правильность затяжки столбов угольных реостатов 3 (см. рис. 21.22) проверяется замером сопротивления реостата. Наименьшее и наибольшее сопротивления реостата каждого регулятора должны соответствовать паспортным данным.

При эксплуатации регуляторов затяжку столбов следует периодически проверять в соответствии с рекомендациями табл. 21.13.

Неисправности угольных регуляторов типа РУН и способы, их устранения

Неисправности угольных регуляторов типа РУН и способы, их устранения

Настройка стабилизирующего трансформатора.

В зависимости от параметра регулируемого генератора регулятор снабжается тем или иным стабилизирующим устройством — резистором, шунтирующим катушки электромагнита регулятора, или трансформатором типа ВТ 190/1-5.

Стабилизирующий трансформатор включается по схеме, приведенной на рис. 21.23, б. Настройку стабилизирующего трансформатора выполняют следующим образом. После включения генератора на холостой ход надо следить за напряжением генератора. Если оно не устанавливается и продолжает колебаться или устанавливается очень медленно, то стабилизация не настроена.

Следует убедиться в правильности включения трансформатора. Если при постепенном уменьшении сопротивления установочного реостата типа ВС-243 или ВС-245 в цепи первичной обмотки трансформатора нельзя прекратить колебания напряжения генератора, то необходимо поменять местами концы проводов, присоединяемых к выводам вторичной обмотки трансформатора Н2, К2 (см. рис. 21.23, б). После этого настройка стабилизирующего трансформатора заключается в том, чтобы выбором положения движка установочного реостата в цепи первичной обмотки стабилизирующего трансформатора отрегулировать минимально необходимый ток устойчивого для регулирования напряжения при холостом ходе генератора. Для проверки точности работы регулятора генератор запускают вхолостую, поддерживая частоту вращения неизменной, нагружают его до номинальной нагрузки, а затем плавно уменьшают нагрузку до нуля.

Работа регулятора считается удовлетворительной, если значение установившегося (не считая переходного процесса) напряжения во всем диапазоне номинальной нагрузки не отклоняется от среднего больше чем на ±2% для РУН-111 и РУН-121 и ±2,5% для РУН-131, РУН-131А и РУН-141.

Если при холостом ходе генератора напряжение выше требуемого, то это значит, что наибольшее сопротивление угольных столбов недостаточно. В этом случае рекомендуется ввести последовательно с угольными столбами добавочный резистор или выбрать регулятор с более высоким наибольшим сопротивлением.

Если при больших нагрузках якорь находится в верхнем положении, а напряжение падает, то это является признаком того, что в цепь возбуждения введен резистор чрезмерно большого сопротивления или что регулятор по наименьшему сопротивлению подобран неправильно.

В случае необходимости перехода на ручное регулирование следует ввести ручной реостат возбуждения и накоротко соединить провода, подведенные к угольным столбам автоматического регулятора.

Изменение напряжения. Изменение уставки напряжения, поддерживаемого регулятором, производится путем изменения значения сопротивления добавочного резистора ВС-240 или ВС-244, входящего в контрольно-измерительную цепь регулятора.

Для повышения напряжения генератора надо увеличить сопротивление добавочного резистора ВС-240 или ВС-244. Изменением сопротивления добавочного резистора можно устанавливать уровень напряжения, поддерживаемый на зажимах генераторов, в пределах 95-105% номинального, указанного на паспортной табличке регулятора. Закрепление движка резистора ВС-240 или ВС-244 производится поворотом его ручки по часовой стрелке. Резисторы ВС-240 поставляются для напряжений ниже 100 В.

Литература

Судовой механик: Справочник. Том 3 — Фока А.А. (2016)

Источник



Лекция 3. Автоматическое регулирование напряжения

В процессе работы судовой электростанции происходит непрерывное изменение нагрузки генераторов, которое вызывает отклонения напряжения в системе. Особенно резко проявляются колебания напряжения в аварийных ситуациях, например, при коротких замыканиях в системе, внезапных отключениях генераторов, а также при включении и отключении мощных потребителей электроэнергии и т.п.

Читайте также:  Датчик кислорода чем меньше напряжение тем

Основными факторами, определяющими изменение напряжения, являются реакция якоря и внутреннее индуктивное падение напряжения. Наиболее сильно размагничивающее действие реакции якоря проявляется при индуктивной нагрузке, когда реакция якоря направлена по продольной оси полюса против основного магнитного потока (продольная размагничивающая реакция). По этой причине в синхронных генераторах при отсутствии автоматического регулирования возбуждения генераторов величина изменения напряжения может достигать более 40% номинального значения.

Для восстановления напряжения в системе после его изменения в нормальном или аварийном режимах необходимо произвести изменение возбуждения генераторов. Генераторы судовых электростанций имеют ручные и автоматические регуляторы напряжения. Ручные регуляторы служат для установки номинального напряжения при постоянном или медленно изменяющемся режиме нагрузки генератора, когда необходима ручная регулировка напряжения. Ручной регулятор напряжения представляет собой реостат, включенный в цепь обмотки возбуждения генератора; устанавливают его, как правило, на генераторной панели ГРЩ. Автоматические регуляторы осуществляют регулирование возбуждения без участия дежурного персонала в статических и динамических режимах при изменении нагрузки от нуля до принятого предела и аварийных ситуациях, обеспечивая эффективное регулирование напряжения, как по точности, так и по скорости.

Комплексное устройство, обеспечивающее самовозбуждение генератора и стабилизацию его напряжения, называют системой возбуждения и автоматического регулирования напряжения (СВАРН).

В СВАРН часть энергии переменного тока отбирается с выводов генератора, регулируется элементами автоматического регулятора напряжения (АРН), преобразуется в электрическую энергию постоянного тока и подается в обмотку возбуждения генератора. Можно выделить следующие основные функции, которые возлагаются на систему СВАРН:

— обеспечение самовозбуждения генератора;

— поддержание заданного уровня напряжения при изменении нагрузки;

— форсировка возбуждения генераторов при коротких замыканиях и других аварийных снижениях напряжения для повышения статической и динамической устойчивости системы;

— пропорциональное распределение реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами.

В системах АРН регулируемой (управляемой) величиной является напряжение генератора Uг, управляющей (регулирующей) величиной – напряжение Uв или ток Iв возбуждения генератора. Основное внешнее возмущающее воздействие на генератор и его выходное напряжение оказывает ток нагрузки Iг и фаза j тока нагрузки генератора.

На рисунке 1.1 изображена структурная схема СВАРН СГ. Питание обмотки возбуждения генератора LG осуществляется по двум каналам: по каналу напряжения Iu и по каналу тока нагрузки Ii.

Рисунок 1.1 – Структурная схема СВАРН СГ

В режиме холостого хода процесс возбуждения обеспечивается по каналу напряжения, а при нагрузке – еще и по каналу тока.

По принципу действия все САРН делятся на следующие типы:

— системы, действующие по возмущению – току нагрузки генератора Iг;

— системы, действующие по отклонению регулируемой величины Uг;

— комбинированные системы, действующие одновременно по возмущению и по отклонению.

Системы, действующие по возмущению

Системы, действующие по возмущению, делятся на системы токового компаундирования и системы фазового компаундирования (их называют также амплитудно–фазового компаундирования). Компаундирование обозначает смешивание. В системах производится суммирование сигналов по току и по напряжению.

Характерной особенностью систем токового компаундирования является арифметическое сложение выпрямленных токов, поступающих на обмотку возбуждения LG по каналам напряжения и тока (см. рис. 1.2 а).

а) б)
Рисунок 1.2 – Структурные схемы СВАРН СГ с токовым компаундированием (а), с фазовым компаундированием (б)

Это значит, что составляющая тока в обмотке LG, поступающая по каналу тока, зависит только от нагрузки СГ и не зависит от характера (cos j) этой нагрузки.

Характерной особенностью для систем с фазовым компаундированием является геометрическое суммирование составляющих токов, поступающих на LG по каналам напряжения (Iu) и тока (Iі), что обеспечивается благодаря включению компаундирующего элемента, в данной схеме фазового дросселя L в канале напряжения (см. рис. 1.2 б). В качестве компаундирующих элементов могут быть применены не только дроссель, но и конденсатор, магнитный шунт и т.д.

В качестве примера рассмотрим принцип действия системы амплитудно–фазового компаундирования, выполненной на базе трансформатора компаундирования ТК (см. рис. 1.3). Трансформатор ТК представляет собой трехфазный трехобмоточный трехстержневой трансформатор, имеющий две первичные обмотки: Wт – токовую и Wн –напряжения и одну вторичную обмотку Wс – суммирующую. Компаундирующим элементом служит дроссель L, благодаря которому вектор магнитного потока обмотки напряжения отстает от вектора напряжения на угол 90°.

а) б)
в)
Рисунок 1.3 – Схема СВАРН с управлением по возмущению В схеме приняты следующие обозначения: ТК – трансформатор компаундирования Wн – обмотка напряжения ТК (первичная); Wт – обмотка токовая ТК (первичная); Wс – обмотка суммирующая ТК (вторичная); UZ – выпрямитель; L – компаундирующий элемент, дроссель.

Принцип действия. Токи, протекающие по первичным обмоткам ТК Wт и Wн создают магнитные потоки и соответственно. Значение вектора магнитного потока , создаваемого обмотками Wт, определяется значением тока нагрузки генератора, а его направление совпадает с направлением вектора полного тока генератора (см. рис. 1.3 б). Значение и направление вектора не зависит от нагрузки генератора и определяется сопротивлением цепи обмотки Wн. Благодаря включению компаундирующего элемента дросселя L, вектор тока и магнитного потока в обмотках Wн отстает от вектора напряжения на угол 90°. В ТК потоки и складываются и образуют суммарный поток . Переменный пронизывает обмотку Wс и наводит в ней переменную ЭДС, которая подается на выпрямитель UZ и преобразуется в постоянный ток возбуждения генератора.

В случае увеличения тока нагрузки (см. рис. 1.3 б) напряжение генератора может уменьшиться, однако, вместе с током нагрузки увеличивается поток токовой обмотки до значения и увеличивается результирующий поток до значения . Ток возбуждения генератора увеличивается и напряжение восстанавливается до номинального значения.

В случае увеличения реактивной составляющей тока нагрузки увеличится размагничивающее действие реакции статора и ЭДС генератора уменьшит свое значение. На векторной диаграмме (см. рис. 3 в) вектор потока развернется и займет положение . Суммарный магнитный поток увеличится до значения . Ток возбуждения СГ увеличится, а напряжение стабилизируется.

Принципиально суммирование сигналов по току и напряжению может выполняться не только электромагнитным путем, но и электрическим, путем суммирования токов или напряжений.

Принцип суммирования сигналов рассмотрим на примере системы возбуждения однофазного синхронного генератора. При параллельном включении каналов напряжения и тока (см. рис. 1.4 а) происходит суммирование токов .

При последовательном соединении каналов напряжения и тока (см. рис. 1.4 б) происходит суммирование напряжений вторичных обмоток трансформаторов ТV и ТА . Вместо дросселя применяют трансформатор тока с воздушным зазором, т.е. компаундирующий элемент включен в цепь источника тока параллельно.

К недостаткам систем компаундирования относятся большие размеры и масса трансформаторов компаундирования, значительное время регулирования.

Системы, действующие по отклонению напряжения

В таких системах исключен трансформатор компаундирования, а АРН работает как корректор напряжения (КН). Корректором измеряется истинное значение напряжения СГ, и в случае его отклонения, вырабатывается управляющий сигнал, который через регулирующий элемент корректирует ток возбуждения генератора (см. рис. 1.5 а).

а) б)
Рисунок 1.5 – СВАРН с управлением по отклонению с корректором напряжения (а), комбинированная (б)

Через КН осуществляется отрицательная обратная связь по напряжению.

Через КН дополнительно осуществляется коррекция напряжения по температуре, частоте, также в КН включают контур для автоматического распределения реактивных нагрузок при параллельной работе генераторов.

Достоинства системы. Без трансформатора компаундирования СВАРН более компактна, имеет меньшую массу и небольшое время регулирования.

В схемах этих СВАРН имеется трансформатор компаундирования ТК и корректор напряжения КН. Схема приведена на рисунке 1.5 б.

С помощью ТК регулирование выполняется с недостаточной точностью, однако, это компенсируется наличием КН. Комбинированные СВАРН обладают высокой точностью стабилизации напряжения. Сигнал с выхода КН воздействует на обмотку Wу управления ТК, либо на систему управления управляемого выпрямителя UZ. Так как корректор напряжения выполняет отрицательную обратную связь по напряжению, то при отключении КН напряжение на генераторе увеличивается приблизительно на (10 – 15)% номинального. Ток обмотки Wу размагничивает ТК, уменьшая результирующий магнитный поток.

Источник

1-48 / 1 сарн автомат.регулирования напряжения судовых синхронных генераторов

1. САРН судовых синхронных генераторов

При работе судовых электроэнергетических систем происходят изменения нагрузки работающих генераторов, вызванные изменением как количества подключенных приемников электрической энергии, так и режимов их работы. Следствием этих изменений являются отклонения параметров электрической энергии от установившихся, как правило, номинальных значений. При экстремальных режимах работы СЭЭС (короткие замыкания, неудачные включения генератора на параллельную работу, пуск и отключение мощного электродвигателя) эти отклонения параметров могут быть значительными, даже превышающими допускаемое значение, что может вызвать нарушение нормальной работы СЭЭС.

Из теории электрических машин известно, что напряжение выводах генераторов постоянного тока U = ERala

Из указанного выражения следует, что даже при неизменной ЭДС напряжение на выводах генератора при увеличении силы тока будет снижаться. В свою очередь ЭДС генератора E=Ce*Фn так­же будет уменьшаться из-за снижения под нагрузкой частоты вра­щения приводного двигателя и ослабления возбуждения, вызван­ного искажением магнитного поля под действием реакции якоря н снижения силы тока в параллельной обмотке возбуждения.

Таким образом система автоматического регулирования напряже­ния должна обеспечивать поддержание напряжения судовых гене­раторов в пределах, устанавливаемых органами технического над­зора и классификации.

По принципу регулирования в зависимости от характера величи­ны, по которой осуществляется регулирование, различают системы с регулированием по отклонению регулируемой величины, по воз­мущению и с комбинированным регулированием по отклонению и возмущению.

По принципу действия системы автоматического урегулирования бывают электромеханические, электромашинные, электромагнитные и электронные.

САРН по его отклонению: Сущность работы систем автоматического регулирования напряжения заключается в сравнении регулируемого напряжения с за­данным значением. Если регулируемое напряжение будет выше за­данного значения напряжения, система снижает значение, а если ниже, то повышает значение регулируемого напряжения.

Как правило, регулируемое напряжение сравнивается с заданным не непосредственно, а после преобразования, которое может быть обеспечено различными методами.

В электромеханических САРН аналогом регулируемого напряжения является вращающий момент; получаемый под воздействием силы притяжения электромагнита, питающегося от сети с регулируемым напряжением. В САРН переменного тока регулируемое напряжение прежде всего выпрямляется с уменьшением своего значения и т.д.

Примером САРН с электромеханическим регулятором может служить система, основанная на использовании угольного регулятора напряжения типа РУН (рис. 2). Воспринимающее устройство регулятора катушка электромагнита — подключено на вывода генератора G1. В случае генераторов переменного тока катушка электромагнита подключена через выпрямитель UZ1, а у генераторов постоянного тока — непосредственно. В цепь катушки электромагнита, кроме того, включается реостат R1, используемый для изменения значения напряжения, которое поддерживается САРН.

Сила притяжения электромагнита создает вращающий момент. Противодействующий момент создается упругими силами пружин и резистором R из угольных шайб.

Таким образом, в этом регуляторе сравнивается вращающий мо­мент (хотя в общем случае и нелинейно связанный со значением ре­гулируемого напряжения) с противодействующим моментом, кото­рый является эталоном.

При повышении напряжения генератора увеличивается вращаю­щий момент в регуляторе. Якорь регулятора под действием разнос­ти вращающего и противодействующего моментов начнет поворачи­ваться, ослабляя сжатие угольных шайб.

Сопротивление резистора из угольных шайб при этом увеличит­ся, ток возбуждения возбудителя G2 генератора G1 снизится и уменьшится напряжение генератора. При повышении напряжения генератора процессы будут обратными.

После окончания переходных процессов напряжение генератора примет первоначальное значение при других положениях якоря ре­гулятора и значении сопротивления угольного столба.

Система САРН с регулятором этого типа является астатической непрерывного действия. Она используется на судах прежних лет постройки с генераторами постоянного тока и синхронными генера­торами, имеющими электромашинную систему возбуждения.

Всем электромеханическим регуляторам свойственны общие недостатки, вызванные их инерционностью и электрическим контактом, а именно недостаточное быстродействие и надежность.

Рас­смотрим САРН генераторов по­стоянного тока с использованием электронного регулятора (рис. 4). Регулятор UZ состоит из двух основных узлов: изме­рительного — порогового устрой­ства на стабилитроне VDJ, диоде VD2, резисторах Rl, R2, R3 с фильтром низких частот на конденсаторе С7; релейного усилителя на транзисторах VT1, VT2 и VT3, диоде VD3; резисторов R4— R8 и конденсаторов С2 и СЗ.

На выход усилителя включена обмотка возбуждения LW, параллельно которой включен диод VD4, который служит для пре­дотвращения возможного пробоя изоляции обмотки и для поддер­жания в ней тока при закрытом транзисторе VT3.

В измерительном устройстве регулятора происходит сравнение напряжения на стабилитроне, определяемого напряжением на выво­дах генератора и регулируемого с помощью резистора R2, с напря­жением стабилизации. При напряжении на стабилитроне VD1, меньшем напряжения стабилизации, ток в цепи стабилитрона прак­тически отсутствует и напряжение база — эмиттер транзистора VT1 равно нулю. Транзистор VTJ при этих условиях будет закрыт, а транзистор VT2 открыт, так как напряжение на его базе в этом слу­чае больше нуля. Открытый транзистор VT2 закорачивает конден­сатор СЗ и подсоединяет резистор R7 к минусовому выводу генерато­ра, снимая тем самым напряжение на базе транзистора VT3. Сниже­ние этого напряжения откроет транзистор VT3 и подаст питание на обмотку LW возбуждения генератора G, что приведет к возрастанию напряжения на его выводах.

Читайте также:  Что называется диаграммой условных напряжений

Рост напряжения генератора приведет к увеличению напряжения на стабилитроне. Когда это напряжение достигнет напряжении стабилизации, появится ток в цели стабилитрона VD1, диода VD2 и резистора R4. Напряжение, появившееся на резисторе R4. откроет транзистор VT1, что приведет к закрытию транзистора VT2. Напряжение на конденсаторе СЗ будет возрастать, а это приведет к увеличению напряжения на базе транзистора VT3. Наибольшее напряжение на базе VT3 будет примерно равно напряжению генератора, а напряжение на эмиттере будет меньше из-за диода VD3 включенного в его цепь.

Когда напряжение на базе сравняется с напряжением на эмиттере, транзистор VT3 закроется. При закрытом транзисторе ток в обмотке мотке LW возбуждения, поддерживаемый ЭДС самоиндукции, будет уменьшаться, а это приведет к снижению напряжения на вы­водах генератора и т. д.

Значение напряжения, которое поддерживается электронным ре­гулятором, устанавливается с помощью резистора R2.

САРН по внешнему воздействию: Для генераторов, приводимых во вращение отдельным двигате­лем (например, для дизель-генераторов), частота вращения, как пра­вило, поддерживается неизменной, поэтому основным внешним воз­действием для них является ток, его значение — для генераторов постоянного тока, его значение и фаза — для синхронных генера­торов.

В САРН судовых синхрон­ных генераторов нашла доста­точно широкое применение система токового компаундирования, которая может быть выполнена как система амплитудного компаун­дирования (рис. 6, а) или как система амплитудно-фазового компаун­дирования (рис. 6, б).

Как видно из рис. 6, а, при амплитудном компаундировании сложение составляющих тока возбуждения if пропорциональных напряжению и току, происходит на стороне выпрямленного тока. Следовательно, в этом случае учитываются только значения напря­жения и силы тока генератора и не принимается во внимание сдвиг фаз между ними, поэтому данная система компаундирования, наст­роенная, например, на чисто активную нагрузку, не может обеспе­чить стабилизацию напряжения при появлении реактивной состав­ляющей. Это обстоятельство является существенным недостатком системы амплитудного компаундирования и предопределило огра­ниченное ее использование.

Из рис. 6, б видно, что для амплитудно-фазового компаундиро­вания используются индуктивный компаундирующий L и емкост­ный шунтирующий С элементы при параллельном включении состав­ляющих if по току и напряжению. Компаундирующий элемент обеспечивает сдвиг фаз между составляющей ifu тока возбуждения и на­пряжением на угол, близкий 90°, поэтому в общем случае может быть либо индуктивным, либо емкостным. Шунтирующий элемент предназначен только для облегчения начального самовозбуждения синхронного генератора, поэтому в ряде случаев он может не применяться. Действие шунтирующего элемента основано на том, что он совместно с компаундирующим элементом образует при частоте вращения синхронного генератора, близкой к номинальной, резонан­сную цепочку, уменьшая сопротивление цепи возбуждения. Поэ­тому индуктивному КЭ соответствует емкостный ШЭ и наоборот.

Комбинированные САРН: Рассмотренные ранее САРН с АФ К отличаются достаточной про­стотой, надежностью и компактностью, но, к сожалению, им свойст­венна статическая ошибка регулирования около 3—5 % номиналь­ного напряжения.

Поэтому в тех случаях, когда требуется большая точность регу­лирования, используют комбинированные САРН. Обычно эти си­стемы выполняются на основе САРН с регулированием по внешне­му воздействию, с дополнительным устройством — корректором на­пряжения, обеспечивающим в определенных пределах регулиро­вание по отклонению.

Корректор напряжения сравнивает значение напряжения гене­ратора с эталонным и воздействует на регулирующий элемент, дополнительно введенный в систему АФК для регулирования напря­жения.

В качестве примера комбинированных систем рассмотрим САРН синхронного генератора серии ГСС (рис. 12).

Система состоит из блока возбуждения, блока управления БУ и корректора напряжения КН. Блок возбуждения включает в себя трансформатор возбуждения T1, выпрямитель возбуждения UZ1, выпрямитель UZ2 питания КН и блок конденсаторов С/, С2, СЗ.

Трансформатор Т1 имеет семь обмоток. Первичная обмотка L1.1 — обмотка напряжения. Она служит для создания составляющей то­ка возбуждения генератора, которая обеспечивает номинальное напряжение на выводах генератора в режиме холостого хода. Эта обмотка отделена от других обмоток магнитным шунтом, обеспечи­вающим необходимый сдвиг фаз для работы системы АФК. Первичная обмотка L 1.2 токовая. Она изменяет ток возбуждения генератора при изменении его нагрузки, т. е. осуществляет процесс АФ’К

Вторичная обмотка L2.1 предназначена дня питания через выпрямитель обмотки возбуждения генератора.

Вторичная обмотка L 2.2 с конденсаторами С1 — СЗ создает резонансный контур с первичной обмоткой для улучшения процесса самовозбуждения, в том числе и при запуске дизель-генератора. Вторичная обмотка L2.3 служит для питания корректора через выпрямитель.

Обмотка управления L3.1 предназначена для подмагничивания трансформатора возбуждения постоянным током с целью регулиро­вания тока возбуждения, а следовательно, и напряжения на выводах генератора.

Короткозамкнутая обмотка L 3.2 предусмотрена для подавле­ния третьей гармонической составляющей магнитного потока. Она намотана на обмотку управления.

Блок управления БУ служит для управления выходными пара­метрами синхронного генератора. Он состоит из устройства парал­лельной работы, резистора ручного регулирования напряжения R1, резистора уставки напряжения R2 при автоматическом регулировании, переключателя SI на ручное или автоматическое регулирова­ние переключателя S2 на автономную или параллельную работу

В свою очередь УПР предназначено для обеспечения параллель­ной работы генератора с сетью или с другими генераторами. Оно со­стоит из измерительного трансформатора тока ТА, трансформатора параллельной работы Т2, резисторов R3 и R4 переключателя S2, переключение которого позволяет осуществлять параллельную ра­боту либо со статизмом без уравнительных соединений, либо без статнзма с уравнительными соединениями.

Первичная обмотка трансформатора Т2 включается последова­тельно в цепь измерительного трансформатора КМ, а вторичная об­мотка с отводом от середины совместно с резисторами R3 и R4 об­разуют мост, питающийся от ТА

При установке переключателя S2 на параллельную работу шун­тируется резистор R4. При этом нарушается баланс моста и резуль­тирующее напряжение во вторичной обмотке трансформатора Т2 не будет равно нулю. Напряжение на входе корректора КН будет равно геометрической сумме напряжений генератора и первичной об­мотки трансформатора Т2. Увеличение входного напряжения на КН приведет к уменьшению тока возбуждения генератора, его ЭДС. Этим самым обеспечивается статизм внешней характеристики гене­ратора, что при параллельной работе приводит к уменьшению тока статора и обеспечению пропорционального распределения реактив­ной нагрузки.

Источник