Регулирование частоты трехфазного генератора

Регулирование частоты генератора осуществляется по двум каналам. Первый канал называется регулятором оборотов. Это грубый канал, в качестве измерительного органа в нем используется тахометр. Второй канал называется регулятором частоты. Это точный канал, в качестве измерительного органа в нем используется резонансный контур. Первый канал обеспечивает регулирование частоты с погрешностью ± 1÷5%, а второй, который работает совместно с первым, уменьшает погрешность до ± 0,25%. Если генераторы работает раздельно, то второй канал не устанавливается.

Регулятор оборотов.

Кинематическая схема регулятора оборотов представлена на рис. 6.10.

Рис.6.10 Кинематическая схема регулятора оборотов

Заслонка привода управляется сервопоршнем, который имеет два штока, один связан с заслонкой, другой с конусом. Левый и правый объем сервопоршня связан трубками с золотниковым устройством. В золотниковом устройстве в цилиндре находится золотник. Золотник имеет два штока. Левый шарнирно связан с центробежным тахометром, а правый через упорный подшипник упирается в пружины. В центральную часть цилиндра золотникового устройства поступает под давлением жидкость, а с боковых трубок она отводится. Регулятор настроен так, что при номинальных оборотах генератора сила центробежного тахометра, которая направлена вправо, уравновешивается силой сжатых пружин. Золотник при этом перекрывает отверстия в цилиндре сервопоршня, и он не двигается. Допустим, произошло увеличение оборотов генератора. Тогда центробежный тахометр сожмет пружины, и золотник сместится вправо. Область высокого давления жидкости соединится с правым объемом сервопоршня, а область низкою давления с левым объемом. Сервопоршень сместится влево и прикроет заслонку. Расход воздуха уменьшится, и прибавка Δ n_г уменьшится, поэтому обороты генератора уменьшатся, а это приведет к уменьшению силы центробежного тахометра. Пружины сдвинут золотник влево, и он перекроет отверстия на номинальных оборотах и остановится. Конус, рычаг и центральная пружина предназначены для создания отрицательной обратной связи, которая служит для улучшения процесса регулирования на переходных режимах. Сила сжатия боковых пружин является опорной величиной, относительно которой настраиваются номинальные обороты. Асинхронный двигатель (Ас. дв.), редуктор (Ред.), конус и центральная пружина является конечным каскадом регулятора частоты.

Регулятор частоты

Блок-схема регулятора частоты представлена на рис. 6.11.

Рис. 6.11 Блок-схема регулятора частоты

Напряжение на регулятор частоты снимается с подвозбудителя генератора. Два резонансных контура, образованных дросселями L1, L2 и конденсаторами С1, С2 включены последовательно с обмотками управления магнитного усилителя (МУ). Токи резонансных контуров показаны на рис. 6.12.

Рис. 6.12 Токи резонансных контуров

На частоте 800 Гц они равны. Магнитный усилитель настроен так, что при частоте 800 Гц (что соответствует частоте генератора 400 Гц) напряжение на обмотке управления асинхронного двигателя (Wу) равно 0. Двухфазный асинхронный двигатель в этом случае будет стоять на месте. На обмотку питания асинхронного двигателя (Wп) подается переменное напряжение постоянной величины. При уходе частоты от 800 Гц на Wу появится напряжение и чем больше будет уход, тем это напряжение будет больше, и асинхронный двигатель будет вращаться быстрее. При переходе частоты через 800 Гц в обратную сторону напряжение на Wу меняет фазу на 180° и асинхронный двигатель будет вращаться в другую сторону. Асинхронный двигатель через редуктор, конус, рычаг и центральную пружину будет воздействовать на золотник. Таким образом, на золотнике складываются воздействия двух регуляторов.