Сарн с токовым компаундированием

Как следует из рис. 30 и 31, основным отличием токового компаундирования является арифметическое суммирование составляющих, поступающих по каналам тока и напряжения (рис. 30). В упрощенном виде система выглядит следующим образом: ток возбуждения Iв образуется за счет арифметического сложения двух предварительно выпрямленных сигналов: Iu и Ii, т.е. суммирование выполняется со стороны постоянного тока, и cos определяющий угол между Iu и Ii здесь не учитывается. Следовательно, такая система обычно настраивается на работу при номинальных параметрах, при этом размагничивающее действие реакции якоря будет компенсироваться по каналам тока именно при cos = cosн, естественно, при изменении характера нагрузки эта компенсация будет либо недостаточной (cos < cosн), либо избыточной (cos > cosн). Поэтому такие системы в изолированном виде практически не получили применения, обычно они используются в комплексе с корректором напряжения.

Системы амплитудно-фазового компаундирования

Здесь характерным является геометрическая сумма составляющих токов возбуждения. При этом обычно составляющая по каналу тока Ii формируется с помощью трансформатора тока, а составляющая по каналу напряжения обычно формируется с помощью специального компаундирующего элемента, чаще всего это дроссель L, представленный на рис. 31. Повышение индуктивного сопротивления ХL дросселя позволяет обеспечить чисто индуктивный характер составляющей Iu по отношению к вектору напряжения Uа. При этом положение вектора Ii зависит от характера нагрузки, соответственно от него зависит и положение вектора Iв (см. рис. 32) поясняет принцип геометрической суммы. При чисто активном характере нагрузки вектор Ii совпадает с вектором Uа, при чисто ином характере вектор Ii будет отставать от Uа, на 900, т.е. совпадать с Uу. При всех промежуточных значениях cos вектор Iв будет находиться между этими значениями (см. рис. 32).

Другой разновидностью компаундирующего элемента является емкость, для этого устанавливается конденсатор большой емкости (рис. 33). Здесь суммирование сигналов происходит аналогично, но вектор Iu расположен под углом 900, но в сторону опережения вектора Uа.

На практике обычно при использовании дросселя применяется схема, обеспечивающая геометрическое сложение составляющих Ii и Iu, в то время как при использовании конденсатора удобнее оперировать с геометрической разностью составляющих Ii и Iu. В то же время при принципиально равном эффекте схема с использованием дросселя дает лучшее качество регулирования, несмотря на то, что массогабаритные показатели проигрывают.

Рассмотренные схемы обеспечивают прямое суммирование или вычитание сигнала, что не всегда удобно из-за сложности масштабирования. Поэтому в судовых системах наибольшее применение получило электромагнитное суммирование с помощью так называемого трансформатора компаундирования ТК. (рис. 34). Здесь на одном магнитопроводе располагаются обмотки W1, по которой протекает сигнал Iu, Wт – (сигнал Iu), и W2 (сигнал Iв).

Параметры обмоток подбираются таким образом, чтобы они обеспечивали масштабирование составляющих Ii и Iu. Для повышения качества работы трансформатора компаундирования между обмотками Wт и W1 устанавливается магнитный шунт, выполняющий роль компаундирующего элемента. Он обеспечивает основной Ф рассеяния, и, следовательно, большее значение сопротивления рассеяния Хs. В результате данная система в одном магнитопроводе выполняет суммирование магнитных потоков, перпендикулярных Ii и Iu, (рис. 35).

Фазовое компаундирование позволяет существенно снизить крутизну регулирования характеристик. Придание им более пологого характера обеспечивает поддержание напряжения на зажимах с отклонением в пределах 2,5 %.

Повышение точности стабилизации напряжения генератора до значения1% от номинального напряжения генератора достигается за счет применения дополнительных устройств в виде корректора напряжения (рис.36), но это не меняет общий характер работы САРН.