Відповідь до варіанту №21

Завдання №1. . Системи збудження СГ. На судах для стабілізації напруги СГ застосовує різні системи збудження і автоматичного регулювання напруга, в якій зміна струму збудження відбувається автоматично. Розглянемо системи збудження СГ, які бувають трьох видів: з незалежним збудженням, з самовоз­буждением і змішана (мал. 2). .

При незалежному збудженні (мал. 2. а) як джерело збудження використовується збудник В - генератор невеликої потужності з паралельною обмоткою збудження ОВВ, розташований частіше всього на одному валу з синхронним генератором СГ. Регулювальник збудження R рг призначений для регулювання напруги уручну. Вживання як збудник додаткової електричної машини постійного струму ускладнює конструкцію і знижує надійність СГ.

Створення потужних і надійних напівпровідникових вентилів обес­печило перехід на самозбудження СГ, при якому потужність для ланцюга збудження відбирається від 3-фазної обмотки статора СГ і подається в обмотку збудження ОВГ через трансформатор Т і випрямляч UZ (мал. 2. б).

У обох розглянутих випадках на валу СГ знаходяться 2 контакт­ных кільця зі встановленими на них щітками, що ускладнює конст­рукцию і знижує надійність генераторів. Для полегшення роботи щіткового апарату напругу збудження зменшують до несколь­ких десятків вольт (наприклад, за допомогою трансформатора), але одночасно збільшують струм збудження. Це дозволяє сохра­нить потужність ланцюга збудження в необхідних межах (5- 10 % номінальній потужності СГ).

Вказаних недоліків позбавлені безщіткові СГ, що мають сме­шанное збудження (мал. 2. в). У загальному корпусі БСГ находят­ся синхронний генератор СГ і його збудник - асинхронний генера­тор АГ- При обертанні ротора БСГ що виникає на затисках СГ 3-фазна ЕДС передається на обмотку статора Ст асинхронного генерато­ра, в якій утворюється магнітне поле, що обертається. Це поле наводить в обмотці ротора Р асинхронного генератора 3-фазну ЕДС, яка випрямляється напівпровідниковим випрямлячем UZ (за­креплен на валу БСГ). Випрямлена напруга поступає на обмот­ку збудження ОВГ синхронного генератора. Частина системи, що обертається, обведена штрихпунктирною лінією. Таким чином, система збудження БСГ поєднує характерні ознаки систем з незалежним збудженням (є збудник у вигляді АГ) і самозбудженням (потужність для збудження АГ отби­рается від обмотки статора СГ).

Завдання №2. Після включення СГ на паралельну роботу його необхідно навантажити, при цьому розподіляючи навантаження між включеними СГ пропорційно їх номінальним активним потужностям.

Розподіл активного навантаження здійснюють шляхом зміни подачі палива (пара), тобто по регуляторних характеристиках ПД. Рівномірність розподілу залежить від нахилу (статизма) характе­ристик (мал. 6.8). При цьому меншому нахилу характеристики соответ­ствует велике активне навантаження генератора, що виходить з сравне­ния регуляторних характеристик 1 і 2. При однаковій (номиналь­ной) частоті обертання ?ном активне навантаження 1-го генератора складає Р1, а другого - Р2, причому Р1 > Р2. Для того, щоб уручну розподілити активні навантаження і в той же час залишити частоту генераторів незмінною, треба збільшити подачу палива (пара) на ГА, що має меншу нагруз­ку, і одночасно зменшити подачу палива (пара) на ГА з більшим навантаженням.

При цьому регуляторні характеристики перемістяться паралельно самим собі: характеристика 2 другого ГА вгору, а характеристика 1 першого ГА вниз. Зміну подачі палива (пара) слід припинити в мить, коли характеристики пересекут­ся в точці А. Каждий генератор буде навантажений однаковою мощ­ностью: Р3 = (Р1 + Р2)/2. У зв'язку з впровадженням нових типів 2-імпульсних регулювальників частоти обертання ПД завдання підтримки частоти виключене з функцій автоматизованих пристроїв СЕС. В даний час розподіл активних навантажень виконують пристрій розподілу потужності типа УРМ в системі "Іжора" (включено постійно) і блок распределе­ния навантажень генератора типа БРНГ в системі "Ижора-м".

Розподіл реактивного навантаження при паралельній роботі СГ проводиться шляхом зміни струму збудження генераторів. Равно­мерность розподілу залежить від нахилу зовнішніх характеристик СГ, причому меншому нахилу характеристики відповідає більший струм навантаження, що виходить з порівняння зовнішніх характеристик 1 і 2. При однаковій номінальній напрузі Uном струм нагруз­ки 1-го генератора складає I1, а 2-го - I2, причому I1 > I2. Для того, щоб уручну розподілити реактивні навантаження і в той же час залишити напругу СГ незмінною, треба збільшити струм збудження генератора з меншим струмом навантаження і одночасно зменшити в генератора з великим струмом навантаження. При цьому зовнішні характеристики СГ перемістяться паралельно самим собі: характерис­тика 2 вгору, а характеристика 1 вниз. Зміну струмів возбужде­ния треба припинити в точці .А, де реактивні навантаження рівні. Для автоматичного розподілу реактивного навантаження між СГ, забезпеченими системами амплитудно-фазового компаунди­рования, при однаковому нахилі (статизме) зовнішніх характеристик застосовують зрівняльні зв'язки. Для однотипних генераторів з однаковим номінальним напря­жением збудження зрівняльний зв'язок встановлюють між обмотками збудження, тобто на стороні постійного струму. Зрівняльні з'єднання застосовують також на стороні перемен­ного струму. Для СГ однакової потужності можуть бути встановлені зрівняльні з'єднання між вихідними обмотками компаун­дирующих трансформаторів. Для СГ різної потужності, що мають різну напругу збудження, застосовують додаткові обмотки з однаковою вихідною напругою. Якщо зрівняльні зв'язки не використовуються, пропорційний розподіл реактивних навантажень досягається вживанням уст­ройств статизма, за допомогою яких в КН вводять сигнал, пропорцио­нальный струму навантаження.