Основы автоматического регулирования напряжения и тока: Автоматические системы регулирования напряжения генераторов с корректором напряжения

Автоматические системы регулирования напряжения генераторов с корректором напряжения

Автоматический бесконтактный регулятор напряжения УБК-М поддерживает постоянное напряжение синхронных генераторов в эксплуатационных режимах судовой электростанции.

Он предназначен для судовых синхронных генераторов с машинными возбудителями, работает по принципу быстродействующего управляемого фазового компаундирования с корректором напряжения.

Регулятор УБК-М (рис.

Рис. 1. Принципиальная схема регулятора напряжения УБК-М

Током выхода трансформатора Т1 управляют, изменяя его подмагничивание, которое зависит от тока обмотки управления L6.

К преимуществам регуляторов УБК-М относится большая надежность благодаря отсутствию у них подвижных механических устройств и контактов. Регуляторы имеют высокую чувствительность и обеспечивают устойчивую параллельную работу генераторов, а также максимальное возбуждение при значительных провалах напряжения на шинах электростанции.

Главная особенность системы автоматических регуляторов напряжения УБК-М, РНА-65, а также РУН — возможность применения их лишь при наличии возбудителя, который существенно снижает надежность установки и быстродействие системы регулирования, значительно увеличивает массу и габаритные размеры.

Синхронные генераторы трехфазного тока типов МСС, МСК, и ГСС имеют статическую систему самовозбуждения автоматического регулирования напряжения. Она работает по принципу фазового компаундирования с применением трехобмоточного трехстержневого трансформатора, силовых полупроводниковых выпрямителей (рис. 2). Основные элементы системы: G — синхронный генератор, VI—V6 – выпрямители, С1— СЗ — конденсаторы, Т — трансформатор фазового компаундирования, имеющий три обмотки: L1, включенную последовательно в статорную обмотку генератора; L2, включенную последовательно с конденсаторами на напряжение генератора, и L3, обеспечивающую питанием обмотку возбуждения генератора.

Принцип самовозбуждения синхронных генераторов, так же как и генераторов постоянного тока, основан на использовании остаточного магнитного поля

Реактивные сопротивления обмотки и конденсаторов подобраны таким образом, что при пуске генератора, когда частота тока в обмотке L2 достигнет 80% номинальной, в контуре наступит резонанс напряжений. Поэтому, несмотря на то, что напряжение, индуцируемое за счет остаточного поля, будет незначительным, по обмотке L2 пройдет большой ток. Вследствие этого в обмотке L3 наводится достаточная э. д. с., и генератор самовозбудится.

Рис. 2. Принципиальная схема самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения синхронного генератора

Рассмотренная система позволяет уменьшить массу и габаритные размеры судовых дизель-генераторных установок, а также провалы напряжения в судовых электрических сетях.
Системы самовозбуждения генераторов имеют также устройство, обеспечивающее равномерное распределение нагрузок при параллельной работе генераторов. Такие системы отличаются большим быстродействием, что достигается исключением возбудителя из системы регулирования.

Автоматические системы регулирования напряжения с тиристорами

На новых судах применяются автоматические системы регулирования напряжения с тиристорами. Применяются различные схемные решения системы регулирования напряжения с использованием тиристоров. Регулирование по отклонению напряжения генератора выполняется путем сравнения регулируемого и эталонного напряжения с выдачей управляющего сигнала на систему управления тиристором. Эталонное напряжение устанавливается с помощью стабилитронов. Структурная схема тиристорного регулятора напряжения (рис. 3) имеет следующие элементы: ИБ — измерительный блок; ФИ — формирователь импульсов; БП — блок питания; Т — трансформатор; V — тиристор управления. Выходной сигнал измерительного блока преобразуется в сигнал управления тиристором с последующим регулированием тока обмотки возбуждения генератора.

Рис. 3. Структурная схема тиристорного регулятора напряжения

В настоящее время в судовых электростанциях устанавливают бесщеточные синхронные генераторы типа ОС, а также типа S. Если в генераторах типов МСК, ГСС, МСС со статическими системами автоматического регулирования напряжения регулируемый ток возбуждения подается в обмотку возбуждения полюсов вращающегося индуктора (ротора) при помощи щеточных скользящих контактов, то в бесщеточных генераторах постоянный ток в роторе создается за счет индуцируемого тока в самом роторе. Принцип автоматического регулирования напряжения генераторов типа ОС, S показан на рис. 4.

С помощью системы автоматического регулирования напряжения АРН в зависимости от нагрузки на генератор G1 регулируется постоянный ток в обмотке LG1. 2, установленной на специальных полюсах статора. При вращении ротора магнитный поток, создаваемый обмоткой LG1.2, индуцирует в трехфазной обмотке LG1.3 переменный ток. Выпрямленный ток в роторе при помощи выпрямителя V создает обмоткой возбуждения LG1.1 основной магнитный поток синхронного генератора. Самовозбуждение генераторов типов ОС, S осуществляется аналогично самовозбуждению генераторов типов МСК, МСС, ГСС с наличием щеточного механизма передачи постоянного тока возбуждения во вращающуюся часть машины.

Рис. 4. Принцип автоматического регулирования напряжения бесщеточных генераторов

⇒ВНИМАНИЕ⇐

• Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
• Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
• Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
• Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.

⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓

Система – автоматическое регулирование – напряжение

Система – автоматическое регулирование – напряжение

Cтраница 2

В системе автоматического регулирования напряжения предусмотрены два контура обратной связи по потребляемому току и по числу искровых разрядов в активной зоне электрофильтра.  [17]

Рассмотренные выше системы автоматического регулирования напряжения синхронного генератора – ( QM. В-2) являются одномерными системами.  [18]

Имеются также системы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов с самовозбуждением при помощи полупроводниковых выпрямителей. Описание таких систем в па-стоящей книге не приводится.  [19]

В схеме системы автоматического регулирования напряжения генераторной установки ( рис. 4.3) объектом регулировки является генератор.  [22]

Основным вопросом построения системы автоматического регулирования напряжения является также выбор типа регулятора, обеспечивающего необходимое качество регулирования и удовлетворяющего специфическим требованиям эксплуатации в условиях промышленного электролиза. В случае оснащения электролизеров электромоторными или пневмомеханическими исполнительными устройствами допустимая линейная скорость перемещения анодов лежит в пределах 2 – 5 мм / мин. Эта величина на несколько порядков выше скорости изменения возмущающего воздействия. Практически можно считать, что в процессе регулирования межэлектродного расстояния изменением возмущения можно пренебречь, принимая выработку графита равной нулю. Это обстоятельство чрезвычайно упрощает динамику процесса регулирования. Простейший трехпозиционный релейный регулятор, снабженный апериодическим звеном первого порядка для демпфирования колебаний ртутного катода ( пульсация катода со стороны ртутного насоса), обеспечит необходимое ( с точки зрения динамики) качество регулирования, вводя регулируемый параметр в уставку без автоколебаний. Таковы основные принципы, положенные в основу разрабатываемых систем автоматического регулирования горизонтальных ртутных электролизеров, рассчитанных на нагрузку 100000 а и выше.  [23]

ССГ представляют собой систему автоматического регулирования напряжения. Регулирование производится непрерывно и осуществляется по возмущению.  [24]

Па рисунке изображена проетеншпя система автоматического регулирования напряжения гене ]) ато) а постоянного тока с параллельным возбуждением. Напряжение L – регулируется путем и вменения величины сопро-тми.  [25]

Наиболее целесообразна и экономична система автоматического регулирования напряжения дуги путем воздействия на напряжение сварочной цепи. Необходимый ток дуги в таких системах задается скоростью подачи электродной проволоки. Эти системы обеспечивают неизменные условия повторных возбуждении сварочной дуги, так как напряжение холостого хода не падает ниже заданной величины.  [26]

Наиболее целесообразна и экономична система автоматического регулирования напряжения дуги путем воздействия на напряжение сварочной цепи. Необходимая величина тока дуги в таких системах задается скоростью подачи электродной проволоки. Эти системы обеспечивают неизменные условия повторных возбуждений дуги, так как напряжение холостого хода не падает ниже заданной величины. При достаточно высоких динамических свойствах автоматического регулятора напряжения дуги такая система одинаково хорошо отрабатывает все возможные возмущения во всем диапазоне режимов сварки.  [28]

Например, причинами нелинейности системы автоматического регулирования напряжения, изображенной на рис. В-2, в, могут быть насыщение генератора, делающее нелинейной зависимость напряжения генератора от тока возбуждения, нелинейная зависимость величины нагрузки от напряжения, нелинейная зависимость выходной величины от входной у какой-либо части регулятора.  [29]

Страницы:      1    2    3    4    5

Виды систем автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов

Овсянников, А. М. Виды систем автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов / А. М. Овсянников. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 47 (337). — С. 44-46. — URL: https://moluch.ru/archive/337/75258/ (дата обращения: 06.05.2021).

В статье рассматриваются особенности различных систем автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов, а также их основные параметры.

Ключевые слова: генератор, возбуждение, регулирование.

Системы возбуждения используются для питания роторной обмотки постоянным током, который соответствует току возбуждения. В наши дни для регулирования тока возбуждения используют системы АРВ (автоматического регулирования возбуждения), реагирующие наряд параметров синхронного генератора и в зависимости от режима его работы автоматически изменяя ток возбуждения.

Система возбуждения обычно характеризуется номинальным током и номинальным напряжением возбуждения на выводах обмотки возбуждения, которые соответствуют номинальному режиму работы электрической машины; форсировочной способностью; быстродействием системы возбуждения при авариях и неисправностях в энергосистеме; быстротой развозбуждения генератора в случаях его повреждения [1].

Системы возбуждения обеспечивают следующие режимы работы синхронных генераторов:

– начальное возбуждение;

– холостой ход;

– включение в сеть методом точной синхронизации или самосинхронизации;

– работу в энергосистеме с допустимыми нагрузками и перегрузками;

– форсировку возбуждения по напряжению и по току с заданной кратностью;

– разгрузку по реактивной мощности и развозбуждение при неисправности энергосистемы.

Ко всем вышеперечисленным режимам работы предъявляются соответствующие требования, как правило для мощных генераторов эти требования являются более жесткими.

Системы возбуждения синхронного генератора обычно состоят из возбудителя, подвозбудителя и регулирующих устройств.

Принципиальные схемы систем возбуждения различаются:

1) По конструктивному исполнению возбудителя

2) По виду возбудителя — с независимым возбуждением или самовозбуждением.

Возбудители также можно разделить на такие как:

1) Электромашинные — эти возбудители содержат вращающиеся электрические машины.

2) Статические — не содержащие вращающихся электрических машин.

3) Комбинированные.

Если обмотка возбуждения возбудителя питается от щеток его коллектора, то это самовозбуждение. Если же обмотки возбуждения питаются от какого-либо другого независимого источника, то это возбудитель с независимым возбуждением. Таким источником может быть машина постоянного тока с самовозбуждением. В последнее время все чаще используются тиристорные и бесщеточные системы возбуждения из-за их надежности и удобства эксплуатации [2].

АРВ делятся на регуляторы с зоной нечувствительности, осуществляющие прерывистое регулирование, и регуляторы без зоны нечувствительности, осуществляющие непрерывное регулирование. Регуляторы бывают:

1) Пропорционального действия, изменяющие ток возбуждения пропорционально отклонению какого-либо контролируемого параметра.

2) Сильного действия, реагирующие не только на величину и знак отклонения, но и на его скорость и ускорение [3].

При снижении напряжения за установленный уровень сигнал с выхода измерительного элемента (ИЭ) замыкает цепь контактора (К), который закорачивает реостат цепи возбудителя. Из-за малого сопротивления якоря характеристику холостого хода возбудителя можно считать его нагрузочной характеристикой. Параметры режима возбудителя определяются точкой пересечения характеристики холостого хода и прямой, выраженной уравнением

(1)

где и — активные сопротивления обмотки возбудителя и реостата. При закороченном реостате новые режимные параметры возбудителя определяются точкой пересечения характеристики холостого хода и прямой , которая определяет предельное напряжение возбудителя — потолок возбуждения. Изменение напряжения возбудителя от времени при форсировке представляет собой экспоненциальную зависимость, описываемую уравнением

(2)

где – постоянная времени обмотки возбуждения возбудителя.

Важными требованиями, предъявляемыми к системам возбуждения при форсировке, являются:

1) Необходимое быстродействие, т. е. высокая скорость нарастания напряжения на обмотке ротора в процессе его подъема от номинального значения до потолочного. Эта скорость определяется величинами постоянной времени и потолка возбуждения.

2) Кратность форсировки возбуждения, определяемая отношением потолочного напряжения на роторе к номинальному.

Наиболее эффективными по этим показателям являются тиристорные системы возбуждения, использующие управляемые тиристорные выпрямители. Они практически безынерционны и обеспечивают четырехкратный и более потолок возбуждения. На их базе изготавливаются регуляторы сильного действия, обеспечивающие практически постоянное напряжение на зажимах генератора.

Литература:

1. Веников В. А., Герценберг Г. Р., Совалов С. А. и др. Сильное регулирование возбуждения. М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. 152 с.

2. Куликов А. Ю. Переходные процессы в электрических системах. — Новосибирск: НГТУ, 2003, 283 с.
3. Электрические системы: Управление переходными режимами электрических систем/Под ред. В. А. Веникова. — М.: Высшая школа, 1982, 244 с.

Основные термины (генерируются автоматически): система возбуждения, ток возбуждения, холостой ход, автоматическое регулирование возбуждения, зона нечувствительности, независимое возбуждение, пересечение характеристики, сильное действие, синхронный генератор.

1.4. Автоматическое регулирование напряжения в бортовой сети автомобиля

Поддержание постоянного на­пряжения при увеличении частоты вращения ротора генератора возможно лишь при уменьшении магнитного потока. Уменьшить ток возбуждения, а следовательно, и магнитный поток можно замыка­нием обмотки возбуждения, прерыванием цепи возбуждения или включением последовательно с обмоткой возбуждения добавочно­го резистора.

В систему автоматического регулирования напряжения в бортовой сети автомобиля (рис. 1.20) входит объект регулирования – генератор и регулятор напряжения, состоящий из чувствительного элемента, регулирующего органа и задающего элемента. Обратная связь в системе регулирования осуществляется через чувствительный элемент.

Рис. 1.20.

Рис. 1.21. Характер изменения регу­лируемого напряжения U_г, при включении добавочного резистора

где – относительная продолжительность включения резистора;

тогда ток возбуждения –

Рассмотрим скоростную характеристику генератора при работе с регулятором на­пряжения (рис. 1.23). При увеличении частоты вращения от 0 до n_s.

Рис. 1.22. Процесс регулирования напряжения при разных значениях частоты вращения генератора

Рис. 1.23. Скоростная характеристика работы при разных значениях частоты вращения генератора.

т. е. пока регулятор напряжения не работает (τ_в = 0) ток возбужде­ния

I_в =U/R_В возрастает до максимального значения.

При дальнейшем возрастании частоты вращения регулятор на­пряжения начинает работать, поддерживая заданное напряжение. При этом Тв, возрастает от 0 до 1, а ток возбуждения уменьшается до значения, соответствующего постоянно включенному резистору:

При дальнейшем увеличении частоты вращения напряжение и ток возбуждения начнут возрастать. Таким образом, сопротивление доба­вочного резистора определяет максимальную частоту вращения рото­ра генератора, при которой возможно регулирование напряжения.

1.4.2. Регуляторы напряжения

С переходом на систе­мы электроснабжения с генератором переменного тока регуляторы электронного и смешанного типов практически вытеснили электро­магнитные регуляторы, которые широко применялись в основном с генераторами постоянного тока. Причиной этому явились следую­щие обстоятельства:

– ток возбуждения генераторов переменного тока в 1,5 … 2,0 раза выше, чем генераторов постоянного тока. Контакты электромагнит­ного регулятора напряжения при таких токах имеют низкую надеж­ность и небольшой срок службы;

– одной из основных за­дач, решаемых при переходе на генераторы переменного тока, является повышение срока службы генераторной установки. Электронный ре­гулятор имеет ресурс до 200 … 250 тыс. км пробега, в то время как средний срок службы электромагнитного

регулятора 120 … 150 тыс. км пробега;

– электронный регулятор не содержит подвижных частей, подго­рающих контактных поверхностей и пружин и поэтому не подвер­жен разрегулировкам в процессе эксплуатации, что характерно для электромагнитного регулятора.

Однако на некоторых моделях автомобилей еще устанавливают электромагнитные регуляторы, учитывая их невысокую стоимость.

На рис. 1.24 представлена принципиальная схема регулирова­ния напряжения генератора электромагнитным регулятором.

Рис. 1.24.

В качестве примера двухступенчатого регулятора напряжения электромагнитного типа может быть представлен реле – регулятор РР380 (рис.1.25)

Рис. 1.25.

Регулировочная характери­стика регулятора напряжения РР380 представлена на рис. 1.26.

Рис. 1.26.

Для увеличения тока возбуждения и срока службы регулятора напряжения были разработаны регуляторы смешанного типа. На рис. 1.27. изображена принципиальная схема кон­тактно-транзисторного регулятора смешанного типа, в котором основной ток – ток воз­буждения – проходит через силовой транзистор, а роль контактов сводится к коммутированию небольшого тока управления транзи­стором. Транзистор VT1 работает в режиме ключа. Управляющим органом являются контакты, включенные в цепь базы. Чувстви­тельный элемент – обмотка электромагнита, включенная на напряже­ние генератора.

Рис. 1.27.

При напряжении генератора, меньшем регулируемого, транзи­стор VT1 открыт, так как имеется его ток базы. Сопротивление цепи возбуждения определяется лишь сопротивлением обмотки и с уве­личением частоты вращения ротора напряжение генератора воз­растает. При напряжении генератора выше регулируемого усилие электромагнита преодолевает сопротивление пружины и контакты замыкаются. В результате этого шунтируется переход «эмиттер-база», транзистор закрывается и сопротивление цепи возбуждения увеличивается, так как ток возбуждения проходит по добавочному резистору R_д. Уменьшение тока возбуждения вызывает уменьше­ние магнитного потока, ЭДС напряжения, что в свою очередь при­водит к ослаблению усилия электромагнита, и контакты разомкнут­ся. Этот процесс повторяется периодически и напряжение генера­тора колеблется около регулируемого значения.

Регулятора напряжения смешанного типа имеет регулятор на­пряжения РН с германиевым транзистором VT1 и реле защи­ты РЗ.

Рис. 1.28

Чувствительным элементам является обмотка РН, которая включена по схеме с ускоряющим резистором R1. Эмиттерная цепь включает диод VD2, служащий для обес­печения необходимого закрывающего напряжения на входе транзи­стора.

После включения замка зажигания ВЗ до момента срабатывания регулятора напряжения, ток возбуждения проходит по следующим цепям:

клемма «ВЗ» -> диод VD2 -> «эмиттер-коллектор» VT1 —> клемма «Ш» -> обмотка возбуждения -> «масса». Помимо указанных цепей, ток идет по обмотке РН: клемма «ВЗ» —> диод VD2 —> ускоряющий резистор R1 —> обмотка HP -> термоком­пенсационный резистор R-, -> клемма «М» -> «масса».

При достижении регулируемого напряжения контакты РН2 замк­нутся. При этом на базу транзистора будет подан потенциал бата­реи (положительный). Потенциал эмиттера становится несколько ниже потенциала базы за счет падения напряжения на диоде VD2. Транзистор закрывается. В этом случае ток возбуждения, протекая по последовательно соединенным резисторам R1 и R_д, уменьшает­ся, что приводит к уменьшению магнитного потока обмотки возбуж­дения и напряжения генератора. При этом контакты РН2 размыка­ются, транзистор открывается и описанный процесс повторяется, обеспечивая постоянство регулируемого напряжения. При измене­нии тока в обмотке возбуждения индуцируется ЭДС самоиндукции, достигающая нескольких сотен вольт. Для устранения перенапря­жения применяется гасящий диод VD3. Ток самоиндукции замыка­ется по цепи: «-» обмотки возбуждения —> гасящий диод VD3 -> клемма «М» —> «+» обмотки возбуждения.

При малой частоте вращения ротора генератора потенциал точ­ки а выше потенциала точки б и ток идет от а к б по обмотке реле защиты РЗ и резистору обратной связи R2. С увеличением частоты вращения разность потенциалов между точками а и б уменьшается, а затем меняется на противоположную. Однако сила тока, проте­кающего по РЗ как в прямом, так и в обратном направлении, незна­чительна, поэтому контакты РЗ остаются разомкнутыми. При корот­ком замыкании обмотки возбуждения на «массу» напряжение гене­ратора падает и замыкаются контакты РН1. При этом обмотка РЗ попадает под полное напряжение батареи, что приводит к замыка­нию контактов РЗ. В этом случае на базу транзистора подается «+» батареи и транзистор закрывается, что предохраняет его от пере­грузки током.

Преимущество контактно-транзисторных регуляторов заключается в том, что контакты, будучи нагружены малым током, работают в гораз­до более легких условиях – не подгорают и не изнашиваются. Кроме того, сила тока возбуждения определяется лишь характеристиками транзистора и не влияет на работоспособность контактов.

Недостатком регулятора смешанного типа является нестабиль­ность регулируемого напряжения, так как вследствие старения из­меняются характеристики возвратной пружины регулятора. Поэтому в эксплуатации данный регулятор, так же как и электромагнитный, должен периодически проверяться.

Эти недостатки полностью ис­ключены в электронных регуляторах напряжения, принципиальная схема которого приведена на рис. 1.29, где в цепь возбуждения также включен транзистор, работающий в режи­ме ключа. Функцию чувствительного элемента выполняет стабили­трон VD3. Задающими элементами являются резисторы R1 и R3.

При напряжении генератора ниже регулируемого стабилитрон VD3 закрыт, закрыт транзистор VT2, а транзистор VT1 открыт. Со­противление цепи возбуждения минимально и с увеличением час­тоты вращения ротора напряжение генератора увеличивается.

Рис.1.29.

При напряжении генера­тора выше регулируемого стабилитрон пробивается, транзистор VT2 открывается, что приводит к закрытию транзистора VT1, так как на его базу подается положи­тельный потенциал. В цепь возбуждения включается до­бавочный резистор и напря­жение генератора падает. Уменьшение напряжения вызывает закры­вание стабилитрона, закрытие транзистора VT2 и открытие транзисто­ра VT1. Этот процесс повторяется с большой частотой, в результате напряжение генератора колеблется около регулируемого значения.

Электронные регуляторы обладают более высокой надежностью и стабильностью регулируемого напряжения, чем электромагнитные и смешанные. Недостатком является сложность из­менения регулируемого напряжения в условиях эксплуатации.

Выходная цепь регулятора регулятора напряжения Я112-А (рис. 131)

состоит из транзистора VT5, переключающегося с помощью управляющего транзистора VT2 и промежуточного транзистора VT4. Роль чувствительного элемента выполняет стабили­трон VD1, подключенный к входному высокоомному дели­телю напряжения R1, R2.

Рис. 1.31.

Схема содержит цепочку обратной связи R4, С1 для повышения четкости переключения транзисторов и уменьшения времени перехода схемы из одного состояния в другое. Конденсатор С2 служит для фильтрации вход­ного напряжения, поступающего на транзистор VT2.

При напряжении в бортовой сети ниже регулируемого транзисторы VT5 и VT4 открыты, так как имеется ток их баз, протекающий по следующей цепи: клемма «В» —> резистор R5—> диод VD3—> ба­за-эмиттер транзистора VT4 —> база-эмиттер транзистора VT5 —> клемма «-» —> «масса». При этом ток возбуждения приходит по сле­дующей цепи: клемма «В» —> клемма «В’» —> обмотка возбуждения генератора —> клемма «Ш» —> коллекторно-эмиттерный переход транзистора VT5—> клемма «-» —> «масса».

Как только напряжение достигает заданного уровня, стабили­трон VD1 пробивается и транзистор VT2 открывается. Сопротивле­ние этого транзистора становится минимальным и шунтирует эмиттерно-базовый переход транзисторов VT5 и VT4, что приводит к их закрыванию. Схема регулятора напряжения переключается в со­стояние, при котором транзистор VT2 открыт, а VT5 и VT4 заперты. Ток возбуждения генератора и выпрямленное напряжение начина­ют падать. При этом стабилитрон и транзистор VT2 закрываются, транзисторы VT5 и VT4 открываются и процесс повторяется.

Диод VD3 служит для улучшения закрывания основного транзи­стора при открытом транзисторе VT2 благодаря дополнительному падению напряжения на этом диоде.

Диод VD6 служит для гашения ЭДС самоиндукции обмотки воз­буждения генератора и защиты транзистора от перенапряжения в момент его закрывания.

Автоматическое регулирование по току нагрузки | Автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок | Архивы

Страница 13 из 20

В результате анализа графика нагрузок промышленного предприятия может оказаться, что равномерно распределенная нагрузка между фазами резко меняется в течение дня, причем рост и снижение полной нагрузки сопровождаются соответствующими изменениями реактивной мощности. В этих условиях регулирование мощности конденсаторной установки целесообразно осуществить по току нагрузки с помощью двух токовых реле, установленных на вводе подстанции. Одно из реле включает конденсаторную установку при росте нагрузок, другое отключает ее при снижении нагрузок. Изменяя уставки тока срабатывания реле с учетом их коэффициента возврата, можно обеспечить автоматическое регулирование мощности конденсаторных установок при различных нагрузках на вводе подстанции.
Для отстройки от кратковременных понижений и повышений тока в схеме предусматриваются два реле времени типа РВП-2, действующие с выдержкой времени порядка 2—3 мин.
В качестве пускового органа могут быть использованы токовые репе: индукционные, электромагнитные, например серии РТ-80; РТ-40, РЭВ, РТВ, имеющие коэффициент возврата соответственно 0,85; 0,8; 0,7. Для более точного регулирования и уменьшения диапазона между регулируемыми нагрузками следует применять токовые реле с более высоким коэффициентом возврата. В случае неравномерности нагрузки по отдельным фазам для правильной работы схемы пусковые токовые
реле включения и отключения конденсаторной установки надо подсоединять на одну из фаз трансформаторов тока.
На рис. 30 приведена схема одноступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки с применением двух электромагнитных токовых реле типа РТ-40, установленных на вводе подстанции с примерной программой включения и отключения конденсаторной установки.

Рис. 30. Схема одноступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки.
При нагрузке на вводе подстанции меньше уставки тока включения 5 А конденсаторная установка остается отключенной. При увеличении нагрузки до значения тока 5 А срабатывает реле 1Т и замыканием своего контакта в цепи реле времени 1В с выдержкой времени 2—3 мин дает импульс на включение конденсаторной установки. Токовое реле 2Т, имея ток уставки 3 А, должно также сработать, однако отключение конденсаторной установки при этом не происходит, так как размыкающий контакт этого реле размыкается, а замыкающий блок-контакт автомата К в цепи 2В замыкается и тем самым подготовляется цепь для отключения конденсаторной установки. При снижении нагрузки на вводе подстанции до 3 А срабатывает реле 2Т и замыканием своего контакта в цепи 2В с выдержкой времени 2— 3 мин дает импульс на отключение конденсаторной установки.
Для более точной настройки автоматики или при наличии других типов токовых реле могут быть выполнены и другие схемы. Например, на рис. 31 приведена схема одноступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки с включением двух токовых реле через дополнительное промежуточное реле 1П, которое регулирует очередность включения реле 1Т и 2Т в зависимости от их срабатывания по заданному току нагрузки.

Рис. 31. Схема одноступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки.
1Т, 2Т — реле электромагнитные токовые с замыкающими контактами РТ-40/6; П. 1П — реле промежуточные РП-25.
Для осуществления многоступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки могут быть использованы схемы одноступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки. На рис. 32 приведена принципиальная схема многоступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки двух конденсаторных установок с примерной программой включения и отключения, действующая аналогично схемам одноступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки. Для конденсаторной установки № 1 принимается уставка тока включения 4 А для реле 1Т и уставка тока отключения 2 А для реле 2Т. Для конденсаторной установки № 2 принимается уставка тока включения 5 А для реле ЗТ и уставка тока отключения 3 А для реле 4Т.
При небольшой нагрузке конденсаторные установки находятся в отключенном состоянии, так как хотя реле 2Т и 4Т сработали и контакты их замкнуты, но открыты блок-контакты выключателей. При росте нагрузки и достижении тока 4 А срабатывает реле 1Т и с выдержкой времени включает конденсаторную установку № 1. При дальнейшем росте нагрузки срабатывает реле ЗТ и также с выдержкой времени включает конденсаторную установку № 2. При снижении нагрузки до ЗА срабатывает реле 4Т и с выдержкой времени отключает конденсаторную установку № 2, а при дальнейшем снижении нагрузки срабатывает реле 2Т и отключает конденсаторную установку № 1.

Рис. 32. Принципиальная схема многоступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки несколькими конденсаторными установками напряжением 3 — 10 кВ.
Многоступенчатое автоматическое регулирование по току нагрузки может быть осуществлено для напряжения до 1000 В с помощью контакторов типа КТВ, установленных на каждой конденсаторной установке, и электромагнитных токовых реле типа РЭВ. действующих с выдержкой времени. На рис. 33 приведена принципиальная схема многоступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки двух конденсаторных установок, подключенных к шинам подстанции через контакторы.
Одним из устройств по компенсации реактивной мощности, выполненных на полупроводниковых элементах и предназначенных для автоматического управления одноступенчатой конденсаторной установки по величине полного тока нагрузки в сетях переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380 В, является устройство типа ВАКО [16] (выключатель автоматический конденсаторный). Выключатель действует по принципу реле: если входной ток превышает величину выбранной уставки включения, устройство с выдержкой времени включает контактор конденсаторной установки, отключение контактора также происходит с выдержкой времени, когда входной ток становится меньше выбранной уставки отключения. Устройство ВАКО отключает конденсаторную установку с выдержкой времени или блокирует ее включение, если напряжение в сети 1,1 номинального значения и выше.

Рис. 33. Принципиальная схема многоступенчатого автоматического регулирования по току нагрузки несколькими конденсаторными установками напряжением 380 В.
Устройство ВАКО предназначено для одноступенчатого управления, однако оно может быть использовано и для многоступенчатого регулирования. При наличии на предприятии нескольких конденсаторных установок с индивидуальными устройствами ВАКО можно путем выбора различных уставок тока включения и отключения в пределах, допускаемых устройством, установить такой порядок включения и отключения конденсаторных установок, который осуществлял бы их многоступенчатое автоматическое регулирование по величине полного тока нагрузки.
Токовая цепь устройства ВАКО рассчитана на номинальный ток 5 А. Напряжение питания 220 и 380 В
переменного тока 50 Гц. Допустимое отклонение ±15% номинального напряжения. Выбор уставок тока дискретный, независимый и соответствует величинам: уставка включения 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 А, уставка отключения 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 А. Потребляемая мощность цепи тока 3,0 В-А, цепи напряжения 15 В-А. Коэффициент возврата равен единице. Основная относительная погрешность уставок включения и отключения—не более ±2,5%.
Выдержка времени фиксированная и составляет не менее 75 с во всем диапазоне изменения напряжения питания и температуры. Исполнение устройства ВАКО соответствует работе при температурах от —40 до +40° С и верхнем пределе относительной влажности 98% при 20° более низких температурах без конденсации влаги.
Устройство ВАКО может быть использовано для управления как на новых, так и на действующих конденсаторных установках. На рис. 34 приведена схема одноступенчатого регулирования по полному току нагрузки с регулятором ВАКО.
При установке устройства ВАКО необходимо присоединить заземляющий провод к зажиму 28, вторичную обмотку трансформатора тока нагрузки — к зажимам 26 и 27, напряжения питания 220 В — к зажимам 25 и 24, напряжение 380 В — к зажимам 25 и 23, цепь управления выключателем — к зажимам 21 и 22, а также установить требуемые уставки: включения — при помощи переключателя «Уставки Вкл». отключения — при помощи переключателя «Уставки Откл».

Рис. 34. Схема одноступенчатого автоматического регулирования по полному току нагрузки регулятором ВАКО.
Конструкция устройства ВАКО смонтирована на пластмассовом основании, к которому крепится шасси с лицевой панелью. Для защиты от механических повреждений узлов и деталей устройство ВАКО закрывается глухим металлическим кожухом и крышкой. На лицевой панели размещены переключатели «Уставки Вкл» и «Откл», предохранитель и контрольные зажимы логического элемента. Обозначение положений переключателей соответствует уставкам тока.
Устройство ВАКО устанавливается на щитах толщиной до 30 мм и имеет как переднее, так и заднее присоединение. Масса устройства ВАКО не более 7 кг. Основные размеры: длина 255, ширина 175 и высота 235 мм. Устройство ВАКО поставляется настроенным согласно данным, указанным в паспорте.
При переводе на ручное управление контактором конденсаторной установки устройство ВАКО должно быть отключено от напряжения питания. При ручном управлении контактором конденсаторной установки допускается оставлять токовый вход присоединенным к трансформатору тока. Переключение на ручное управление контактором конденсаторной установки допускается при любом состоянии контактора, а переключение с ручного управления на автоматическое производится только при отключенном контакторе (при разряженных конденсаторах конденсаторной установки).
При заказе на устройство ВАКО следует указывать вид присоединения (передний или задний).

Судовые автоматизированные установки Васильев Д.В,, Михайлов В.А,, Норневский Б.И.

Артикул: 00-01013058

в желанияВ наличии

Автор: Васильев Д.В,, Михайлов В.А,, Норневский Б.И.

Год: 1961

Формат: 60х90 1/16

Переплет: Твердая обложка

Страниц: 595

• Репринт: 450₽
• Оригинал: 480₽

С этим товаром покупают

В книге рассматриваются элементы, схемы и системы регулирования и управления автоматизированных судовых установок.
Книга предлагается в качестве учебника для студентов втузов по курсу электрооборудования и автоматизации судов, а также может быть полезна инженерам и техникам, работающим в данной области.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Глава 1. Элементы судовых автоматизированных установок
§ 1-1. Общие замечания
§ 1-2. Релейно-контакторная аппаратура уцравления судовыми электрическими установками
1. Контакторы постоянного тока
а. Контакторы КП
б. Двусторонний контактор
в. Контактор с последовательной обмоткой и нормально закрытым главным контактом
г. Двухъякорный контактор КУ-1
д. Контакторы с выдержкой времени (тайытакторы-)
2. Контакторы переменного тока КТ
3. Универсальные контакторы КМ-2000
4. Реле
а. Электромагнитное реле времени РМ-3100 и РМ-3200
б. Реле напряжения РМ-3150
в. Максимальные токовые реле постоянного тока РМ-3001
г. Реле нулевого напряжения постоянного тока РМ-3000
д. Максимальное токовое реле переменного тока РЭ-2111
е. Реле нулевого напряжения переменного тока РЭ-2161
ж. Реле грузовые РЭМ-441 и РМ-3150
з. Реле обратного тока ДТ
и. Реле обратной мощности ИМ-149
к. Тепловые электрические реле ТТ-10
л. Манометрическое реле РМ-52/2, РМ-52/3 и РДЕ
м. Реле направления вращения
§ 1-3. Командоаппараты
1. Кнопки управления КУ-100
2. Командоконтроллеры
3. Путевые и конечные выключатели КА-4000 и В К-111
§ 1-4. Тормозные электромагниты
1. Длинноходовые тормозные электромагниты постоянного тока ВМ
2. Короткоходовые тормозные электромагниты постоянного тока МП и ВМ
3. Тормозные электромагниты переменного тока МОМ
4. Дисковые электромагнитные тормоза ТМП и ТМО
§ 1-5. Автоматические воздушные выключатели
1. Установочные автоматические воздушные выключатели
2. Автоматические воздушные выключатели А-2000
3. Автоматический воздушный выключатель AM
§ 1-6. Электромашинные усилители (ЭМУ)
1. ЭМУ с поперечным полем (амплидин)
2. ЭМУ с продольным полем
а. Одноступенчатый усилитель
б. Двухступенчатый усилитель
в. Трехступенчатый усилитель
3. Двухмашинные усилители (рапидины)
§ 1-7. Магнитные усилители
1. Дроссели насыщения
2. Формы исполнения сердечников магнитных усилителей
3. Особенности магнитных усилителей
4. Схемы магнитных усилителей
а. Схемы без обратных связей
б. Схемы с внешней обратной связью
в. Схемы с внутренней обратной связью
г. Начальное подмагничивание (смещение)
д. Дифференциальные схемы
е. Быстродействующие магнитные усилители
ж. Работа магнитного усилителя в релейном режиме
Г лава 2. Схемы автоматического управления электродвигателями
§ 2-1. Общие замечания
§ 2-2. Пуск в ход электродвигателей постоянного тока
1. Безреостатный пуск, пуск с постоянным невыключаемым сопротивлением и изменение направления вращения
2. Пуск с автоматическим выключением ступеней пускового сопротивления
а. Пуск в функции противоэлектродвижущей силы Ея
б. Пуск в функции пускового тока
в. Пуск в функции времени
г. Реостатный пуск с изменением направления вращения двигателей постоянного тока
§ 2-3. Торможение электродвигателей постоянного тока
1. Динамическое торможение
2. Торможение противовключением
§ 2-4. Регулирование скорости вращения электродвигателей постоянного тока
§ 2-5. Пуск в ход электродвигателей трехфазного тока
1. Безреостатный пуск
2. Пуск с предварительным включением в цепь статора пускового активного сопротивления
3. Пуск с предварительным включением в цепь статора пускового индуктивного сопротивления
4. Автотрансформаторный пуск
5. Пуск электродвигателей с фазным ротором
а. Пуск в функции тока
б. Пуск в функции времени
§ 2-6. Торможение электродвигателей трехфазного тока
1. Торможение динамическое постоянным током
2. Торможение противовключением
§ 2-7. Регулирование скорости вращения асинхронных электро-двигателей
§ 2-8. Защита, применяемая в схемах автоматизированных электро-приводов
1. Защита при перегрузках
2. Защита при коротких замыканиях
3. Защита при. потере напряжения
4. Защита при обрывах цепи возбуждения электродвигателей постоянного тока
5. Защита от произвольных отключений
6. Ограничение хода электроприводов
§ 2-9. Схемы автоматического управления электроприводами судовых механизмов
1. Схемы управления рулевыми электроприводами
а. Схема контакторного управления электроприводом постоянного тока малой мощности
б. Схема релейно-контакторного управления электроприводом постоянного тока средней мощности
в. Схема релейно-контакторного управления электроприводом с двухскоростным асинхронным электродвигателем малой мощности
г. Схема следящего электропривода с ЭМУ
д. Схема бесконтактного управления электроприводом на переменном токе
2. Схемы релейно-контакторного управления электроприводами вентиляторов и насосов
а. Схема управления электроприводом вентилятора для автоматического поддержания постоянства температуры в помещении
б. Схема управления электроприводом насоса с автоматическим поддержанием уровня или давления жидкости в цистерне
3. Схемы релейно-контакторного управления электроприводом шпилевых устройств
а. Схема управления на постоянном токе
б. Схема управления на переменном токе
4. Схемы релейно-контакторного управления электроприводом судовых грузовых лебедок
а. Схема управления на постоянном токе
б. Схема управления двухдвигательным электроприводом лебедки на переменном токе
5. Схемы управления электроприводом автоматических буксирных лебедок
а. Схема релейно-контакторного управления в системе генератор — двигатель
б. Схема управления с применением ЭМУ с продольным полем
Г лава 3. Элементы теории и расчета судовых систем автоматического управления
§ 3-1. Принципы построения систем автоматического управления и области их применения в судовой автоматике
§ 3-2. Классификация систем автоматического управления и регулирования
§ 3-3. Основные соотношения и характеристики систем автоматитеского управления и регулирования
§ 3-4. Структурные схемы систем автоматического управления и регулирования
§ 3-5. Основные звенья автоматизированных систем и их характеристики
1. Классификация систем
2. Инерционное звено первого порядка
3. Астатическое звено
4. Колебательное звено
5. Дифференцирующие звенья
§ 3-6. Методы анализа устойчивости и качества систем
1. Общие сведения
2. Метод анализа систем, предложенный И. А. Вышнеградским (критерий и диаграмма Вышнеградского)
3. Метод Раусса — Гурвица
4. Частотный метод Михайлова
5. Частотный метод амплитудно-фазовых характеристик разомкнутых систем
§ 3-7. Вопросы расчета автоматизированных систем
1. Исходные положения по расчету
2. Порядок расчета автоматизированной системы
а. Задание на расчет
б. Выбор исходных данных
в. Выбор основных элементов схемы
г. Определение параметров основных элементов и составление структурной схемы главной цепи
д. Последовательность расчета
3. Построение желаемой логарифмической амплитудной частотной характеристики (ЛАХ)
а. Низкочастотная часть
б. Среднечастотная часть
в. Высокочастотная часть
4. Определение корректирующих устройств и их параметров
а. Нахождение прямого корректирующего устройства
б. Нахождение параллельного обратного корректирующего устройства
§ 3-8. Принципы учета нелинейностей в системах автоматического управления и регулирования
Глава 4. Судовые системы синхронной связи
§4-1. Основные понятия и развитие систем синхронной связи
§ 4-2. Требования к системам синхронной связи и их классификация
§ 4-3. Основные показатели и характеристики систем синхронной связи
§ 4-4. Системы переменного тока переменной частоты
§ 4-5. Системы импульсного типа
§ 4-6. Индукционные системы синхронной связи
1. Общие сведения
2. Трехфазные системы
3. Однофазные системы
а. Однофазная система с распределенной первичной обмоткой
б. Однофазная система с явно выраженными полюсами
в. Однофазная система с распределенной первичной обмоткой и короткозамкнутым контуром
г. Однофазная система с однофазной вторичной обмоткой
д. Система одностороннего питания с короткозамкнутым контуром
е. Схема трансформаторного режима
§ 4-7. Основные соотношения и характеристики индукционных систем
§ 4-8. Контактные сельсины
§ 4-9. Сельсины в трансформаторном режиме
§ 4-10. Бесконтактные сельсины
§ 4-11. Технические данные контактных и бесконтактных сельсинов
Глава 5. Автоматическое управление судовыми генераторами
§ 5-1. Общие замечания
§ 5-2. Общие вопросы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов
§ 5-3. Система автоматического регулирования напряжения с угольным регулятором типа РУН
1. Принцип действия регулятора
2. Факторы, влияющие на выбор типа регулятора
3. Распределение реактивных мощностей параллельно работаю-щих синхронных генераторов
4. Устойчивость системы автоматического регулирования
а. Уравнение системы регулирования без корректирующей связи
б. Уравнение системы регулирования с учетом корректирующей связи
§ 5-4. Системы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов с применением электромашинных усилителей (ЭМУ) 1. Принцип действия системы автоматического регулирования
2. Измерительное устройство
3. Дифференциальное уравнение системы автоматического регулирования с применением ЭМУ с поперечным полем
а. Уравнение системы для случая холостого хода генератора без учета корректирующей связи
б. Введение корректирующей связи в систему регулирования
4. Дифференциальные уравнения системы автоматического регулирования напряжения синхронного генератора
с ЭМУ с продольным полем
а. Уравнение двухступенчатого ЭМУ с продольным полем
б. Уравнение трехступенчатого ЭМУ с продольным полем
в. Уравнение системы автоматического регулирования
§ 5-5. Система автоматического регулирования напряжения синхронного генератора с электронным регулятором
§ 5-6. Системы компаундирования синхронных генераторов
1. Система токового компаундирования с электромагнитным корректором напряжения
2. Система автоматического регулирования напряжения синхронного генератора с регулятором типа УБК
3. Системы прямого компаундирования синхронных генераторов
а. Анализ систем прямого фазового компаундирования с трехобмоточными трансформаторами в статических режимах
б. Влияние параметров системы на процесс самовозбуждения синхронного генератора
§ 5-7. Автоматическое регулирование скорости вращения приводных двигателей
1. Задачи автоматического регулирования скорости вращения приводных двигателей
2. Автоматическое регулирование скорости вращения элек-тродвигателей
а. Принципы регулирования
б. Центробежные регуляторы скорости вращения
в. Регулирование скорости вращения электродвигателя посредством встречного включения напряжения
г. Регулятор частоты ВЭИ
д. Система стабилизации частоты с угольным регулятором
е. Система регулирования скорости вращения, приводного двигателя генератора с двумя резонансными контурами и магнитным усилителем
ж. Система стабилизации частоты завода «Электросила»
з. Параметрический способ стабилизации скорости вращения электродвигателей
1. Автоматическое регулирование скорости вращения тепловых двигателей
а. Механические регуляторы тепловых двигателей
б. Двухимпульсный электромеханический регулятор скорости вращения
в. Двухимпульсный электрический регулятор скорости вра-щения
г. Электрогидравлический регулятор турбины
§ 5-8. Автоматическая синхронизация судовых генераторов
§ 5-9. Система автоматического запуска аварийной дизель-генераторной установки
Г лава 6. Автоматическое регулирование мощности дизель-электрических гребных установок
§ 6-1. Общие замечания
§ 6-2. Регуляторы мощности
1. Система ДЭГУ с трехобмоточным возбудителем
2. Система автоматического регулирования мощности гребной электрической установки ледокольного судна «Лена»
а. Предварительные замечания
б. Анализ работы схемы
в. Дифференциальные уравнения системы автоматического регулирования мощности
г. Определение устойчивости системы автоматического регулирования мощности
3. Система автоматического регулирования мощности гребной электрической установки (ГЭУ) буксира
4. Система автоматического регулирования мощности гребной электрической установки магнитным потоком гребного электродвигателя
5. Система автоматического регулирования мощности гребной электрической установки с применением магнитного усилителя
§ 6-3. Определение переходного процесса в системах регулирования мощности с учетом нелинейности характеристик отдельных
звеньев системы
1. Определение нарастания э. д. с. генератора при наличии обратной связи по напряжению
2. Определение нарастания э. д. с. генератора при наличии трансформаторной обратной связи
3. Расчет переходных процессов электродвигателя при изменении величины э. д. с. генератора и неизменном потоке возбуждения электродвигателя
4. Пример построения переходного процесса для системы регулирования мощности гребных электрических установок (ГЭУ)
а. Исходные уравнения системы регулирования мощности для графического расчета
б. Определение расчетных коэффициентов
в. Порядок построения переходного процесса в системе с учетом характера возмущения
Условные обозначения основных элементов схем управления
Список некоторых буквенных обозначений

Система автоматического регулирования возбуждения тягового генератора

Аварийный режим возбуждения тягового генератора. При повреждении элементов системы автоматического регулирования возбуждения тягового генератора ее отключают и переходят на ава-  [c.258]

Система автоматического регулирования возбуждения тягового генератора представляет собой замкнутую систему с обратными связями по току и напряжению. Независимая обмотка возбуждения СГ питается от возбудителя В через управляемый выпрямитель возбуждения УВВ. Вследствие влияния реакции якоря возбудителя при больших нагрузках его напряжение значительно уменьшается и может оказаться недостаточным для обеспечения нормального регулирования СГ. Кроме того, снижение напряжения отрицательно сказывается на работе блока задания возбуждения БЗВ, трансформаторов ТПТ и ТПН. Для компенсации реакции якоря введен узел коррекции УД.  [c.273]

Таким образом, автоматическое регулирование возбуждения тягового генератора с использованием возбудителей с расщепленными полюсами создает его внешнюю характеристику необходимой формы (см. рис. 1.3) на участках ограничения мощности (бв) и ограничения напряжения (вг). Участок ограничения напряжения образуется, естественно, благодаря тому, что при высоких значениях напряжения магнитная система генератора насыщается и дальнейшее возрастание напряжения резко замедляется.  [c.188]

Система автоматического регулирования возбуждения (САР) тягового генератора поддерживает постоянную нагрузку (мощность) дизеля при каждой фиксированной частоте вращения его вала (позиции контроллера машиниста) ограничивает максимальные значения тока и напряжения тягового генератора изменяет нагрузку дизеля в зависимости от частоты вращения коленчатого вала в соответствии с тепловозной характеристикой, обеспечивающей минимальные удельные расходы топлива. При выполнении первой и третьей функций на САР дополнительное корректирующее воздействие оказывает объединенный регулятор дизеля. Он компенсирует также погрешности в работе самой САР и изменение мощности, связанное с изменением к. п. д. тягового генератора.  [c.24]

Переход на аварийный режим при отказе системы автоматического регулирования возбуждения. При выходе из строя отдельных аппаратов возбуждения предусмотрено аварийное возбуждение возбудителя от вспомогательного генератора. Для этого переключатель аварийной работы возбуждения АР переключают в положение Аварийное . Разрываются цепи питания первичной обмотки распределительного трансформатора ТР1, амплистата АВ, трансформаторов тока ТПТ и напряжения ТПН. Замыкаются контакты переключателя АР в цепи размагничивающей обмотки, которая становится в этом режиме намагничивающей. На каждой позиции контроллера аварийного режима возбудитель получает постоянное по значению возбуждение. Следовательно, напряжение тягового генератора будет зависеть только от частоты вращения вала дизеля и будет достигать максимального значения на 15-й позиции КМ. При больших токах тягового генератора возможна перегрузка дизеля, поскольку в схеме аварийного возбуждения отсутствует узел ограничения тока, машинист должен при трогании состава с места проявлять особую внимательность, не допуская забросов тока тягового генератора. Для плавного трогания тепловоза в цепь возбуждения возбудителя вводятся добавочные ступени резистора СВВ первая — со 2-й позиции замыкающим контактом реле РУ8 (провода 463, 1334) вторая — шунтируется с 4-й позиции контроллера замыкающим контактом реле РУЮ (1334, 464).  [c.176]

Регулирование генератора в передаче переменно-постоянного тока, так же как в схемах постоянного тока, сосредоточено в узле возбуждения генератора (рис. 18). Питание обмоток возбуждения осуществляется от синхронного возбудителя СВ. По пути в цепь возбуждения тягового генератора С Г происходит выпрямление тока и его регулирование. В системе автоматического регулирования использован ряд элементов, освоенных в системах постоянного тока магнитные усилители ТПТ и ТПН для отбора сигналов пог напряжению генератора и по току его нагрузки, датчик БЗВ для установления уровня напряжения по позициям управления, индуктивный датчик ИД для связи регулирования генератора и дизеля.  [c.17]

Основным назначением возбудителя в системе автоматического регулирования тепловоза является обеспечение заданной внешней характеристики тягового генератора — зависимости его напряжения от тока якоря 1 = = / (/р). В соответствии с этим основной характеристикой возбудителя является зависимость тока возбуждения генератора /вг от тока его якоря /р. Исходными данными для расчета служат характеристика холостого хода Е,. — = / (/вг) и нагрузочные характеристики и,. — (/вг) генератора, а также требуемая внешняя характеристика. Все эти зависимости определяются при проектировании тягового генератора (см. гл. 2). Для компенсированных генераторов нагрузочные характеристики практически совпадают с характеристикой холостого хода, так как компенсационная обмотка устраняет размагничивающее действие реакции якоря.  [c.75]

В результате настройки системы автоматического регулирования (САР) возбуждения тягового генератора должны быть получены требуемые внешние характеристики тягового генератора (зависимость напряжения от тока) при работе на полной мощности, частичных режимах и трогании тепловоза, а также нагрузочная характеристика (зависимость мощности тягового генератора от частоты вращения), обеспечивающая наиболее экономичные режимы работы дизеля.  [c.187]

Регулированием тока возбуждения тягового генератора СГ создается требуемая внешняя характеристика (см. рис. 1.3.). Система автоматического регулирования напряжения синхронного тягового генератора СГ построена по принципу замкнутого регулирования напряжения 11,, тока I, и мощности Р . Сигналы обратной 14  [c.14]

Диапазон изменения тока и напряжения тягового генератора ограничен габаритными размерами, насыщением его магнитной системы, условиями коммутации, поэтому использование постоянной мощности генератора обеспечивается только в определенном интервале изменения тока генератора и, следовательно, скорости тепловоза. Для уменьшения диапазона регулирования напряжения тягового генератора применяется автоматическое управление тяговыми электродвигателями путем изменения схемы соединения двигателей и ослабления их возбуждения.  [c.203]

Для устойчивости электропередачи в переходных режимах сигнал по напряжению возбудителя через стабилизирующий трансформатор поступает в стабилизирующую обмотку ОС амплистата. Для устойчивости электропередачи с уравнительными соединениями (при боксовании) дополнительно введена отрицательная обратная связь по уравнительному току. Размагничивающая обмотка возбудителя, питающаяся напряжением постоянного тока, служит для аварийного возбуждения возбудителя при выходе из строя элементов системы автоматического регулирования тягового генератора и компенсирует напряжение холостого хода амплистата. Трансформаторы постоянного тока и напряжения, рабочие обмотки амплистата, индуктивный датчик питаются от синхронного подвозбудителя через распределительный трансформатор ТР.  [c.115]

Кратко рассмотрены основные конструктивные особенности тепло воза, принцип действия объединенного регулятора дизеля и системы автоматического регулирования возбуждения тягового генератора. Подробно описаны электрическая схема, устройство электрических машин и аппаратов, приведена методика настройки электрооборудова ния 1Д)И реостатных и обкаточных испытаниях тепловоза.  [c.2]

Система автоматического регулирования возбуждения тягового генератора. Данная система обеспечивает поддержание на выходе выпрямительной установки постоянной мощности (задаваемой контроллером машиниста) во всем диапазоне токов, потребляемых тяговыми двигателями (от тока при длительной скорости до тока при конструкционной), а также ограничение тока и напряжения тягового генератора при достижении ими предельных значений. В результате формируется соответствующая внешняя характеристика генератора АБВГД (см. рис. 150).  [c.260]

Широкое применение на тепловозах ТЭП60 получило электрическое оборудование, которое во многом определяет характеристики тепловоза, экономичность и надежность его работы. За прошедшие годы электрооборудование тепловоза претерпело значительные изменения. В ходе наиболее крупной модернизации, проведенной в 1966 г., на тепловозах, начиная с № 0167, тяговый генератор МПТ-120/55А был заменен генератором ГП-ЗПВ, тяговый электродвигатель ЭД-105А электродвигателем ЭД-108, система автоматического регулирования с синхронным генератором ГСВ-20 и силовым амплистатом заменена системой с возбудителем постоянного тока В-600, синхронным подвозбудителем и амплистатом в цепи обмотки возбуждения возбудителя. С 1974 г. на тепловозах, начиная с № 0604, устанавливаются тяговые электродви-  [c.3]

Система автоматического регулирования возбуждения (САР) тягового генератора (рис. 15) состоит из возбудителя В, синхронного подвозбудителя СП В, распределительного трансформатора ТР, ам-плистата А, трансформатора постоянного тока ТТ, трансформатора постоянного напряжения ТН, блока задающего устройства БЗУ, ин-  [c.34]

Система автоматического регулирования тепловоза включает два контура регулирования возбуждения тягового генератора и частоты питающего напряжения тяговых электродвигателей. Конг тур регулирования возбуждения тягового генератора мало чем отличается от существующих САР, например, тепловоза 2ТЭ116. Тре буемые законы регулирования напрян ения тягового генератора составляют три зоны регулирования  [c.283]

Селективная характеристика выпрямителя генератора АБГД (см. рис. 164) прямолинейная, определяется работой системы автоматического регулирования возбуждения без электрической связи с объединенным регулятором дизеля (отключена обмотка ИД или зашунтирован резистор СИД). Формирует ее селективный узел, который выбирает сигналы обратной связи по току и напряжению выпрямителя тягового генератора, сравнивает их с сигналами задания и подает в управляющую обмотку МУ блока БУВ в виде сигнала рассогласования. Такая схема дает возможность автоматически пропускать в управляющую-обмотку МУ сигнал рассогласования, определяемый током ТПТ при ограничении пускового тока, током ТПН при ограничении наибольшего напряжения, а также суммой токов ТПТ и ТПН при ограничении постоянной мощности на выходе выпрямителя генератора.  [c.269]

Общая функциональная схема автоматического регулирования управляемого выпрямителя в системе возбуждения тягового генератора тепловозов серии 2ТЭ116 приведена на рис. 123. Система является совокупностью отдельных элементов и устройств, направленно воздействующих друг на друга и выполняющих каждое в oтдeJ Iьнo ти определенную задачу.  [c.140]

На тепловозе ТЭП60 применена электрическая передача постоянного тока (рис. 11). От тягового генератора Г постоянного тока типа ГП-ЗПВ получают питание шесть параллельно включенных тяговых электродвигателей ЭТ1 — ЭТ6 типа ЭД-108А. Плавное изменение в заданных пределах передаточного отношения передачи, т. е. получение требуемого диапазона изменения вращающего момента и частоты вращения тяговых электродвигателей, осуществляется путем автоматического регулирования магнитных потоков (токов возбуждения) тягового генератора и тяговых электродвигателей. Ток возбуждения тягового генератора изменяется при помощи специальной системы автоматического регулирования (САР). Магнитный поток тяговых электродвигателей, выполненных с последовательным возбуждением, изменяется в зависимости от тока якоря. Кроме того, предусмотрены две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей (60 3 % и 37 2 %) при помощи резисторов СШ1- СШ6 и групповых электро-  [c.22]

Для более полного использования мощности силовой установки тепловоза электрическая передача оборудована комбинированной автоматической системой регулирования напряжения тягового генератора. Сигналом по возмущающему воздействию в этой системе является наибо./1ьшмй ток из четырех групп тяговых электродвигателей (жесткие динамические характеристики систе.мы возбуждения генератора). Начиная с 4-й позиции контроллера, система регулирования напряжения обеспечивает полное использование мощности дизеля. До 4-й позиции контроллера (КМ) статические характеристики системы имеют вид селективной характеристики. Весь диапазон изменения частоты вращения коленчатого вала дизеля разбит на 15 рабочих позиций и одну позицию холостого хода.  [c.236]

Ток в цепи вращающегося якоря электродвигателя зависит от разности приложенного напряжения и противо-э. д. с. электродвигателя. В свою очередь противо-э. д. с. прямо пропорциональна частоте вращения йкоря и магнитному потоку возбуждения. Так как скорость локомотива (а значит и частота вращения якоря) мгновенно измениться не может, то противо-э. д. с. при подключении к обмотке шунтирующего резистора уменьшится прямо пропорционально уменьшению магнитного потока возбуждения. Напряжение генератора в первый момент после подключения резисторов будет значительно превосходить противо-э. д. с. тяговых электродвигателей, поэтому ток в них и вращающий момент начнут возрастать. Система автоматического регулирования, стремящаяся поддержать мощность генератора постоянной, будет компенсировать возрастание тока, снижая напряжение генератора. При уменьшении разности между напряжением генератора и противо-э. д. с. электродвигателей до определенной величины возрастание тока прекратится. Таким образом, по окончании переходного процесса при оставшейся практически неизменной скорости движения тепловоза напряжение и ток генератора приобретут новые значения.  [c.271]

Выход из строя системы автоматического регулирования электрического тормоза. Контроль исправности системы обеспечивает защитное устройство, встроенное в блок БА1. В узле защиты по напряжению возбуждения тягового генератора сигнал от трансформатора постоянного напряжения ТПН2 через пороговое устройство ПУ воздействует на ключ К (см. рис. 148). Аналогично действует сигнал защиты по току якорей тяговых двигателей, возникающий в результате сравнения фиксированного сигнала задания и сигнала обратной связи в канале регулирования тормозного тока.  [c.314]

Когда якори тяговык электродвигателей приходят во вращение и тепловоз трогается с места, на зажимах электродвигателей начинает расти противо-э. д. с. Ток в силовой цепи, пропорциональный разности напряжения генератора и противо-э. д. с., уменьшается. Одновременно уменьшаются ток выхода трансформаторов ТПТ1—ТПТ4 и сигнал рассогласования. Так как элементы автоматической системы регулирования имеют большие коэффициенты усиления, то даже незначительное снижение сигнала рассогласования приводит к уменьшению угла регулирования, что вызывает увеличение тока возбуждения и напряжения тягового генератора. Этому же способствует подпитка возбудителя СВ от трансформатора коррекции ТК (см. выше). Поэтому при малой частоте вращения якорей тяговых электродвигателей, когда противо-э. д. с., не-большая увеличение напряжения как бы поддерживает ток в тяговых двигателях, и он остается примерно равным току трогания (отрезок ДГ внешней характеристики).  [c.265]

Основы автоматического регулирования напряжения

Тороидальный изолирующий трансформатор Torus Power с автоматическим регулированием напряжения

Современная электросеть представляет собой сложную и развивающуюся систему. Новые жилые и коммерческие постройки увеличивают нагрузку на систему, в то время как количество используемых нами электронных устройств растет с каждым днем. Кроме того, многие старые жилые дома перестраиваются и модернизируются с учетом гораздо более высоких требований к электроэнергии, которые опережают развитие существующей электрической инфраструктуры.Результатом такого роста часто являются колебания в электроснабжении, что может привести к провалам напряжения, отключениям и скачкам напряжения.

Пример электрической инфраструктуры

Колебания напряжения – провалы, провалы и скачки напряжения – которые возникают из-за переменной сети, могут сократить срок службы оборудования и даже разрушить электронные компоненты. Просадка напряжения – это кратковременное падение напряжения. Провалы обычно возникают при включении тяжелых нагрузок, таких как двигатели. Возникающий в результате пусковой ток вызывает кратковременное падение напряжения в сети.Долговременное падение напряжения называется потерей напряжения. Электроэнергетические компании часто вызывают отключение электроэнергии в периоды повышенного спроса. С другой стороны, скачок напряжения противоположен провалу. Скачки обычно возникают при отключении тяжелых нагрузок от линии электропередачи.

Бытовая электроника высшего класса – включая ламповые усилители и предусилители, компьютеры и подключенные к сети серверы, современные цифровые системы управления, светодиодные экраны, проекторы и высококачественные динамики – особенно чувствительны к колебаниям напряжения в сети.Помимо повреждения или выхода из строя AV-оборудования и оборудования управления, колебания напряжения также могут вызвать заметные проблемы с производительностью: сжатую звуковую сцену, потерю четкости изображения и проблемы со связью в системах управления, которые должны обеспечивать беспрепятственный контроль домашних AV-систем.

Что такое регулирование напряжения?

Блоки регулирования напряжения предназначены для обеспечения стабильного и надежного выходного напряжения независимо от колебаний напряжения на входе, предотвращая провалы, скачки и потери напряжения от повреждения электроники.Регулировка напряжения не только защищает дорогостоящее домашнее аудиовизуальное оборудование, но и может помочь лучшему в своем классе оборудованию добиться еще более чистого звука и лучшего изображения. Методы регулирования напряжения могут эффективно противодействовать последствиям провалов, падений и скачков напряжения. Цель любого блока регулирования напряжения – обеспечить стабильное и надежное выходное напряжение независимо от колебаний напряжения на входе.

Зачем нужна регулировка напряжения?

Есть две основные причины для регулирования линейного напряжения, которое питает аудио, видео и системы управления: защита и производительность.Как упоминалось выше, колебания напряжения питания могут быть вредными и даже фатальными для электронных компонентов. Нерегулируемое электроснабжение также может привести к проблемам, которые можно легко увидеть в видеосистемах, услышать в звуковом оборудовании и испытать в цифровых системах управления.

Как можно регулировать напряжение в электрической сети?

Существует четыре способа регулирования напряжения в сети:

1. Система, в которой используется автотрансформатор со схемой измерения и выбора для выбора наилучшего отвода для желаемого выходного напряжения. Системы регулирования напряжения, в которых используются автотрансформаторы, менее дороги, но они не предлагают никаких преимуществ по изоляции, устранению шума или передаче большого тока.

2. Инвертор или регенератор, который изменяет входящий переменный ток на постоянный, а затем снова обратно на переменный ток. Инвертирующие / регенерирующие блоки выдают чистый синусоидальный сигнал на выходе, но у них есть жесткий верхний предел, когда речь идет о выходном токе. Это «дросселирование» доступного тока можно легко услышать, особенно с динамическим программным материалом.

3. Полностью интерактивная система ИБП, которая добавляет резервную батарею к конструкции инвертора / регенератора. Системы ИБП Full Online также могут выдавать чистый синусоидальный сигнал даже при отключении сетевого питания, но им мешает тот же жесткий верхний предел выходной мощности. Кроме того, несмотря на то, что технология аккумуляторов в последние годы прошла долгий путь, срок службы аккумуляторов по-прежнему вызывает беспокойство, а замена аккумуляторов обходится дорого.

4. Метод силы тора. В наших устройствах автоматического регулирования напряжения используются тороидальные изолирующие трансформаторы и микропроцессоры для контроля и управления выходным напряжением, плавно переключая многоотводный трансформатор на правильную настройку.

Изолирующие трансформаторы Torus Power полностью изолируют питание от электросети для лучшей защиты и чистого электрического заземления. Устройства предлагают низкое выходное сопротивление для высокой мгновенной подачи тока и непревзойденное снижение шума и помех для лучшего качества аудио-видео. Блоки автоматического регулирования напряжения Torus Power предлагают полный набор функций наших тороидальных изолирующих трансформаторов для тех, кто ищет высочайшее качество защиты питания и наилучшие характеристики своей системы.

Релейная плата, используемая для управления входными ответвлениями трансформатора для регулирования напряжения на Torus Power AVR 20

Несколько входных ответвлений на трансформаторе Torus Power WM AVR 60 BAL обеспечивают стабильное выходное напряжение на подключенное оборудование.

С блоками регулирования напряжения Torus Power в типичной североамериканской системе линейное напряжение может изменяться от менее 90 вольт до более 130 вольт, и блок будет выдавать устойчивые 120 вольт ± 5 вольт. Подобное регулирование достигается с помощью международных блоков регулирования напряжения Torus Power, используемых в странах, где стандартное сетевое напряжение составляет 127, 220, 230 или 240 вольт.

Torus Power, модель AVR 20, вид изнутри

Torus Power, модель AVR 20 – вид изнутри

От компактного, но прочного TOT AVR на 10 ампер до гигантских 90-амперных устройств для монтажа на полке, в стойке или на стене, Torus Power имеет блок регулирования напряжения, подходящий для любой системы. Наша международная линейка начинается с 4-амперного TOT AVR и продолжается до наших массивных 45-амперных устройств. Только автоматическое регулирование напряжения с помощью тороидальной изоляции решает две задачи – защиту и производительность в высококачественных аудио-видео системах.Независимо от того, является ли цель защищать инвестиции в AV, добиться превосходной производительности системы – или и то, и другое – тороидальная изоляция дает ответ.

Скачать PDF

Что такое автоматический регулятор напряжения? Значение, принцип работы и применение

Автоматический регулятор напряжения предназначен для регулирования напряжения. Он принимает колебания напряжения и преобразует их в постоянное напряжение. Колебания напряжения в основном возникают из-за изменения нагрузки в системе питания.Колебания напряжения приводят к повреждению оборудования энергосистемы. Изменением напряжения можно управлять, устанавливая оборудование для контроля напряжения в нескольких местах, например, рядом с трансформаторами, генератором, фидерами и т. Д. Регулятор напряжения предусмотрен более чем в одной точке в энергосистеме для управления колебаниями напряжения.

В системе питания постоянного тока напряжение может контролироваться с помощью составных генераторов в случае фидеров одинаковой длины, но в случае фидеров разной длины напряжение на конце каждого фидера поддерживается постоянным с помощью усилителя фидера.В системе переменного тока напряжение можно контролировать с помощью различных методов, таких как повышающие трансформаторы, индукционные регуляторы, шунтирующие конденсаторы и т. Д.

Принцип работы регулятора напряжения

Работает по принципу обнаружения ошибок. Выходное напряжение генератора переменного тока, полученное через трансформатор напряжения, затем выпрямляется, фильтруется и сравнивается с эталоном. Разница между фактическим напряжением и опорным напряжением известна как напряжение ошибки .Это напряжение ошибки усиливается усилителем и затем подается на главный возбудитель или пилотный возбудитель.

Таким образом, усиленные сигналы ошибки управляют возбуждением основного или пилотного возбудителя посредством понижающего или повышающего действия (т. Е. Регулируют колебания напряжения). Управление выходом возбудителя ведет к контролю напряжения на клеммах главного генератора.

Применение автоматического регулятора напряжения

Основные функции АРН следующие.

1. Он контролирует напряжение системы и приближает работу машины к стабильному установившемуся режиму.
2. Он разделяет реактивную нагрузку между генераторами, работающими параллельно.
3. Автоматические регуляторы напряжения снижают перенапряжения, возникающие из-за внезапной потери нагрузки в системе.
4. Увеличивает возбуждение системы в условиях неисправности, так что максимальная синхронизирующая мощность существует во время устранения неисправности.

При резком изменении нагрузки в генераторе следует изменить систему возбуждения, чтобы обеспечить такое же напряжение при новых условиях нагрузки. Сделать это можно с помощью автоматического регулятора напряжения. Аппаратура автоматического регулятора напряжения работает в поле возбудителя и изменяет выходное напряжение возбудителя и ток возбуждения. Во время резких колебаний АРВ не дает быстрого ответа.

Для быстрого реагирования используются быстродействующие регуляторы напряжения на основе принципа , превышающего отметку .В соответствии с принципом отметки перерегулирования, когда нагрузка увеличивается, возбуждение системы также увеличивается. Перед увеличением напряжения до значения, соответствующего повышенному возбуждению, регулятор снижает возбуждение до надлежащего значения.

Общие сведения об автоматическом регулировании напряжения генератора или генератора

Компонент автоматического регулятора напряжения (АРН) системы возбуждения контролирует выходное напряжение генератора, чтобы определить силу постоянного тока, приложенного к обмоткам главного возбудителя.При изменении выходного напряжения генератора автоматический регулятор напряжения (АРН) увеличивает или уменьшает ток возбуждения, направляемый на обмотки возбуждения генератора. Выходное напряжение генератора увеличивается или уменьшается за счет изменения подачи тока (количества магнитных линий) к генератору.

Автоматическая регулировка напряжения генератора или генератора – как это работает

Параметры электрического напряжения в генераторе или генераторе, необходимые для регулирования напряжения:
Для генерации электрического напряжения в цепи требуются три вещи: магнитный поток, проводник и относительное движение между магнитным потоком и проводником.Магнитопровод размещен на роторе, который во время работы вращается. Проводник помещается в цепь статора. Теперь величина напряжения зависит от трех вещей

1. Плотность потока, то есть количество линий магнитного потока на определенную площадь.
2. Скорость ротора, определяющая изменение потока.
3. Длина проводника, что означает длину машины и количество катушек, последовательно соединенных друг с другом.

Как отрегулировать или изменить напряжение в генераторе или генераторе:

При нормальном рабочем состоянии генератора,

• Плотность потока – регулируемая.
• Скорость ротора – постоянная или постоянная. Это не может быть изменено.
• Длина проводника – фиксированная или постоянная. Не может быть изменено.

В нормальных рабочих условиях синхронные генераторы работают с постоянной номинальной скоростью. Геометрическое расположение обмоток ротора и статора фиксируется его конструкцией. Следовательно, единственный способ изменить напряжение во время синхронной работы – это изменить плотность вращающегося потока. Это достигается путем изменения тока возбуждения генератора или тока возбуждения.

Ток возбуждения или ток возбуждения создают магнитный поток в роторе. Таким образом, регулируя ток возбуждения, можно регулировать магнитное поле. А регулируя магнитное поле, можно регулировать или регулировать напряжение на генераторе или клеммах генератора. Проще говоря, регулируя ток возбуждения, можно регулировать напряжение.

Без нагрузки означает, что в статоре нет тока.То есть генератор работает, на клемме полное напряжение, но выключатель на выходе разомкнут. таким образом, нет ни генерации тока, ни подачи тока.

1. Регулировка напряжения без нагрузки:

Когда главный выключатель генератора ОТКРЫТ (состояние холостого хода), напряжение статора зависит от приложенного тока возбуждения и скорости. Когда ток возбуждения увеличивается в состоянии разомкнутой цепи, напряжение статора увеличивается. Это соотношение является линейным до точки, в которой происходит насыщение ядра.

В режиме холостого хода напряжение статора является функцией скорости, тока возбуждения.

Влияние насыщения сердечника на напряжение статора:

Насыщение сердечника изменяет сопротивление магнитной цепи. Сопротивление в цепях магнитного потока соответствует сопротивлению в цепях электрического сопротивления. По мере увеличения тока возбуждения увеличивается плотность магнитного потока, и железный контур становится еще более насыщенным. Это означает, что когда плотность потока достигает определенного значения (например,грамм. 1,8 тесла) зависимость между током возбуждения и производимым потоком больше не является линейной. Чем больше насыщена цепь, тем больший ток возбуждения требуется для изменения напряжения статора.

2. Регулировка напряжения под нагрузкой:

В состоянии нагрузки напряжение статора является функцией скорости, тока возбуждения и нагрузки, подключенной к клеммам статора. В состоянии нагрузки магнитное поле, создаваемое током возбуждения, искажается противоположным магнитным полем.Когда генератор подключен к сети, ток статора будет течь. Таким образом, из-за тока нагрузки в статоре создается дополнительный магнитный поток. Этот дополнительный магнитный поток направлен в противоположном направлении от магнитного потока ротора. Таким образом он искажает магнитный поток в роторе, эта терминология называется реакцией якоря.

При более низком магнитном потоке напряжение будет уменьшаться, если ток возбуждения не будет увеличен для поддержания магнитного потока.

• В условиях холостого хода: эффективный магнитный поток = магнитный поток ротора, создаваемый током возбуждения.
• В состоянии под нагрузкой эффективный магнитный поток = магнитный поток ротора, создаваемый током возбуждения, – магнитный поток статора, создаваемый током нагрузки в статоре.

Объяснение реакции якоря:

Это магнитное поле вращается вокруг статора с синхронной скоростью. Поле действует таким образом, что искажает поток, создаваемый током возбуждения в роторе, и изменяет количество силовых линий, пересекающих воздушный зазор и соединяющих катушки якоря; это называется реакцией якоря.

Поддержание желаемого напряжения на клеммах; ток возбуждения требуется при нагрузке

Чтобы поддерживать желаемое напряжение статора или клемм, необходимо постоянно регулировать ток возбуждения, чтобы получить такое же количество магнитных линий, пересекающих воздушный зазор и соединяющих катушки якоря. Другими словами, ток возбуждения, требуемый при нагрузке, является функцией тока возбуждения, необходимого для создания номинального напряжения на холостом ходу, плюс дополнительная величина для преодоления или нейтрализации эффектов реакции якоря.

Что такое автоматическое регулирование напряжения

Мы уже знаем о регулировании напряжения. А как насчет автоматического регулирования напряжения? Система автоматического регулирования напряжения выполняет регулировку напряжения автоматически. Во время непрерывной работы это устройство фиксирует различные параметры системы, такие как состояние напряжения на клеммах, состояние нагрузки, реактивная мощность и т. Д. Благодаря регистрации значений параметров на основе алгоритма выполняется сложный расчет. В результате вычислений он регулирует величину тока возбуждения для регулирования напряжения на клеммах генератора переменного тока.

Основы регулирования напряжения трансформатора

Предоставлено www.MikeHolt.com.

Эта статья является пятой в серии из 12 статей о различиях между заземлением и заземлением.

Давайте начнем наше обсуждение с сосредоточения на требованиях к объединению услуг.

Металлические части кабельных каналов и / или кожухов, содержащие рабочие провода, должны быть соединены вместе [разд.250.92 (А)]. Используйте соединительные перемычки вокруг переходных шайб и кольцевых заглушек для сервисных дорожек качения ( Рис. 1 ). Вы можете использовать стандартные контргайки для механических соединений с дорожками качения, но вы не можете использовать их в качестве скрепляющих средств [разд. 250.92 (B)].

Рис. 1. Следуйте этим требованиям, чтобы правильно закрепить оборудование на месте обслуживания.

Обеспечьте сервисное соединение одним из следующих способов [разд. 250.92 (B)]:

(1) Прикрепите металлические части к рабочему нейтральному проводу.Для соединения корпуса сервисного разъединителя с нулевым проводом сервисного обслуживания требуется основная перемычка [гл. 250.24 (B) и п. 250,28]. В корпусе сервисного разъединителя рабочий нейтральный проводник обеспечивает эффективный путь тока замыкания на землю к источнику питания [гл. 250,24 (C)]; следовательно, вам не нужно устанавливать перемычку на стороне питания в ПВХ-кабелепровод, содержащий входные провода для обслуживания [разд. 250.142 (A) (1) и п. 352.60, исключение № 2].

(2) Присоедините металлические дорожки качения к резьбовым муфтам или ступицам с указанной резьбой.

(3) Соедините металлические дорожки качения с фитингами без резьбы.

(4) Используйте перечисленные устройства, такие как контргайки соединительного типа, втулки, клинья или втулки с соединительными перемычками к рабочему нейтральному проводнику. Перечисленный соединительный клин или проходной изолятор с соединительной перемычкой к рабочему нейтральному проводнику требуется, когда металлическая дорожка качения, содержащая служебные проводники, заканчивается кольцевым выбиванием.

Размер перемычки на стороне питания того типа провода, который используется для этой цели, должен соответствовать Таблице 250.102 (C) (1), в зависимости от размера / площади проводников рабочей фазы внутри кабельного канала [разд. 250.102 (C)]. Контргайка соединительного типа, соединительный клин или соединительная втулка с соединительной перемычкой могут использоваться для металлической дорожки качения, которая заканчивается к корпусу без кольцевой выбивки.

Крепежная контргайка отличается от стандартной контргайки тем, что она содержит крепежный винт с острым концом, который входит в металлический корпус, обеспечивая надежное соединение. Присоединение одного конца служебного кабельного канала к служебной нейтрали обеспечивает необходимый путь тока короткого замыкания с низким сопротивлением к источнику.

Соединительные системы связи

Для систем связи должно быть предусмотрено оконечное устройство соединения [Art. 805], радио и телеаппаратура [ст. 810], CATV [ст. 820] и подобные системы [разд. 250.94]. Вы соединяете эти разные системы вместе, чтобы минимизировать разницу напряжений между ними.

Оконечное устройство для межсистемного соединения должно отвечать всем следующим требованиям [разд. 250.94 (A)]:

(1) Будьте доступными.

(2) Иметь емкость, по крайней мере, для трех проводников межсистемного заземления.

(3) Устанавливается так, чтобы не мешать открытию какого-либо корпуса.

(4) Надежно закрепите и электрически подключите к сервисному разъединителю, корпусу счетчика или проводнику заземляющего электрода (GEC).

(5) Надежно смонтировать и электрически подсоединить к разъединителю здания или GEC.

(6) Указывается как заземляющее и соединительное оборудование.

Исключение: оконечное устройство межсистемного соединения не требуется, если системы связи вряд ли будут использоваться.

«Межсистемный контактный зажим» – это устройство, которое обеспечивает средства для подключения соединительных проводов систем связи (витой провод, антенны и коаксиальный кабель) к системе заземляющих электродов здания [ст. 100] ( Рис. 2 ).

Рис. 2. Оконечное устройство для межсистемного соединения должно соответствовать всем требованиям гл. 250,94 (А).

Склеивание металлических частей

Металлические части, предназначенные для использования в качестве заземляющих проводов оборудования (EGC), должны быть соединены вместе, чтобы гарантировать, что они могут безопасно проводить ток короткого замыкания, который может быть на них наложен [разд.110.10, п. 250.4 (A) (5), п. 250.96 (A) и Таблица 250.122 Примечание].

Непроводящие покрытия (например, краска) необходимо удалить, чтобы обеспечить эффективный путь тока замыкания на землю, или концевые фитинги должны быть спроектированы таким образом, чтобы в удалении не было необходимости [разд. 250,12].

Соединение цепей 277 В и 480 В

Металлические кабельные каналы или кабели, содержащие цепи 277 В или 480 В, оканчивающиеся кольцевыми заглушками, должны быть прикреплены к металлическому корпусу с помощью перемычки размером в сек. 250.122 [Разд. 250.102 (D)].

Там, где не встречаются выбивки увеличенного размера, концентрические или эксцентричные, или если коробка или корпус с концентрическими или эксцентричными отверстиями указаны в списке для обеспечения надежного соединения, соединительная перемычка не требуется. Но вы должны использовать один из методов, перечисленных в Исключении из Разд. 250,97. Например, используйте две контргайки на жестком металлическом трубопроводе или промежуточном металлическом трубопроводе – один внутри и один снаружи ящиков и шкафов.

Перемычки для подключения оборудования должны закрываться любым из восьми способов, перечисленных в разд.250,8 [Разд. 250.102 (B)]. К ним относятся перечисленные соединители давления, клеммные колодки и экзотермическая сварка.

Размер перемычки на стороне питания

Размер перемычки на стороне питания должен соответствовать Таблице 250.102 (C) (1), в зависимости от размера / площади фазного проводника внутри кабелепровода или кабеля [разд. 250.102 (C) (1)].

Если фазные провода питания соединены параллельно в двух или более кабельных каналах или кабелях, установите размер перемычки заземления на стороне питания для каждого из них по Таблице 250.102 (C) (1), исходя из размера / площади фазных проводов в каждой кабельной канавке или кабель [Сек.250.102 (C) (2)].

Размер одной перемычки на стороне питания, устанавливаемой для соединения двух или более дорожек качения или кабелей, должен соответствовать Таблице 250.102 (C) (1), Примечание 3, исходя из эквивалентной площади фазных проводов на стороне питания [разд. 250.102 (C) (2)].

Давайте рассмотрим пример, который поможет прояснить эти требования.

Вопрос : Какой размер перемычки на стороне питания требуется для трех металлических кабельных каналов, каждая из которых содержит служебные проводники 400 тыс. Км мил?

Ответ : Согласно п.250.102 (C) (2) и Таблица 250.102 (C) (1), вам понадобится соединительная перемычка 1/0 AWG на стороне питания для каждой дорожки качения. Для нескольких кабельных каналов допускается использование одной перемычки на стороне питания в зависимости от эквивалентной площади фазных проводов на стороне питания.

Размер соединительной перемычки на стороне нагрузки

Размер соединительной перемычки на стороне нагрузки устройств максимального тока фидера и ответвительной цепи в сек. 250.122 [Разд. 250.102 (D)].

Давайте рассмотрим еще один пример, который поможет прояснить эти требования.

Вопрос : Перемычка заземления оборудования какого размера требуется для каждого металлического кабельного канала, где проводники цепи защищены устройством защиты от перегрузки по току (OCPD) на 1200 А?

Ответ : Если вы используете одну перемычку для скрепления двух или более металлических дорожек качения, задавайте размер за секунду. 250.122, исходя из рейтинга самой большой цепи OCPD. В этом случае быстрая проверка таблицы 250.122 показывает нам, что требуется соединительная перемычка оборудования 3/0 AWG ( Рис.3 ).

Рис. 3. Подбирайте перемычку для подключения оборудования в соответствии с номиналом самого мощного устройства максимального тока цепи.

Соединение систем трубопроводов и обнаженного конструкционного металла

Металлический водопроводный трубопровод с непрерывным электрическим током должен быть соединен с одним из следующих [разд. 250.104 (A) (1)]:

(1) Корпус сервисного выключателя

(2) Рабочий нулевой провод

(3) GEC, если достаточное сечение

(4) Один из заземляющих электродов заземления электродная система, если GEC или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер

Соединительная перемычка системы металлических трубопроводов должна быть медной, если в пределах 18 дюймов.поверхности земли [гл. 250.64 (A)] и надлежащим образом защищены в случае физического повреждения [разд. 250,64 (В)].

Дорожка качения из черного металла, содержащая GEC, должна быть электрически непрерывной путем соединения каждого конца дорожки качения с GEC [разд. 250.64 (E)]. Точки крепления должны быть доступны.

Размер перемычек для перемычки металлических водопроводных трубопроводов указан в Таблице 250.102 (C) (1) в зависимости от размера / площади проводников рабочей фазы. Они не должны быть крупнее меди 3/0, алюминия или алюминия с медным покрытием или 250 тыс. Куб. См, за исключением случаев, предусмотренных в разд.250.104 (А) (2) и (А) (3).

Склеивание не требуется для изолированных участков металлического водяного трубопровода, подключенного к неметаллической системе водяного трубопровода. Фактически, эти изолированные участки металлических трубопроводов не следует соединять, поскольку они могут стать причиной поражения электрическим током при определенных условиях.

Когда электрически непрерывная металлическая водопроводная система в отдельном помещении металлически изолирована от других людей в здании, металлическая водопроводная система для этого человека может быть подключена к клемме заземления оборудования распределительного устройства, распределительного щита или щита.Выберите размер перемычки в зависимости от номинального значения OCPD цепи в секунду. 250.102 (D) [Разд. 250.104 (А) (2)].

Металлическая водопроводная система здания, снабженная фидером, должна быть подключена к одному из следующих компонентов:

(1) Клемма заземления оборудования в корпусе отключения здания.

(2) Заземляющий провод фидерного оборудования.

(3) Один из заземляющих электродов в системе заземляющих электродов, если заземляющий электрод или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер.

Размер перемычки соединения в сек. 250.102 (D), но он не обязательно должен быть больше, чем самый большой провод фазы фидера или ответвительной цепи, питающей здание.

Другие системы металлических трубопроводов в здании или прикрепленные к нему должны быть соединены [разд. 250.104 (B)]. Трубопровод считается соединенным, если он подключен к устройству, подключенному к заземляющему проводу оборудования цепи.

Информационное примечание 1. Склеивание всех металлических трубопроводов и металлических воздуховодов обеспечит дополнительную безопасность.

Информационное примечание 2: Дополнительную информацию можно найти в NFPA 54, , Национальный кодекс топливного газа и NFPA 780, стандарт для установки систем молниезащиты .

Открытый конструкционный металл, который соединен между собой в металлический каркас здания, должен быть прикреплен к одному из следующих [разд. 250.104 (C)]:

(1) Корпус отключения для обслуживания.

(2) Нейтраль в сервисном разъединителе.

(3) Корпус разъединителя здания для питаемых от фидера.

(4) GEC достаточного размера.

(5) Один из заземляющих электродов системы заземляющих электродов, если GEC или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер.

Комментарий автора : Это требование не распространяется на металлические элементы каркаса (например, металлические стойки) или металлическую обшивку здания.

Металлические водопроводные системы и конструкционные металлические конструкции, соединенные между собой для образования каркаса здания, должны быть соединены с вторичной обмоткой трансформатора за сек.250.104 (D) (1) – (D) (3). Например, открытый конструкционный металл, используемый таким образом в области, обслуживаемой трансформатором, должен быть соединен с нейтральным проводником вторичной обмотки, где GEC подключается к трансформатору [разд. 250.104 (D) (2)].

Исключение № 1: соединение с трансформатором не требуется, если металлический каркас служит заземляющим электродом [разд. 250,52 (A) (2)] для трансформатора.

Не виноват

Учитывая все детали, при подключении для тока короткого замыкания вероятно упущение или недосмотр.Это могло привести к трагическим последствиям.

Попробуйте этот метод проверки. На монтажном чертеже отметьте все точки, в которых перемычка должна обеспечивать обратный путь к источнику повреждения. Затем пройдите по установке с этим рисунком и отметьте то, что отсутствует.

частота v (3,5) i (vi1)
6.000E + 01 9.962E + 00 9.962E-03 Выход с нагрузкой 1 кОм

частота v (3,5) i (vi1)
6.000E + 01 9.348E + 00 4.674E-02 Выход при нагрузке 200 Ом
 

трансформатор
v1 1 0 ac 10 грех
rbogus1 1 2 1e-12
   
rbogus2 5 0 9e12
l1 2 0100
l2 3 5 100
к l1 l2 0,999
vi1 3 4 ac 0
rload 4 5 9e12
.ac lin 1 60 60
.print ac v (2,0) i (v1)
.print ac v (3,5) i (vi1)
.конец
 

частота v (2) i (v1)
6.000E + 01 1.000E + 01 2.653E-04

частота v (3,5) i (vi1)
6.000E + 01 9.990E + 00 1.110E-12 Выход на (почти) холостом ходу