4. На рис. 2.4 показана функциональная схема дизель-генератора в целом.

Рис.2.4. функциональная схема генераторного агрегата.

Обозначения: Д- дизель, АРЧ - автоматический регулятор частоты, СД - серводвигатель, СГ- синхронный генератор, АРН - автоматический регулятор напряжения, Zn - сопротивление нагрузки генератора, ω - частота вращения, , А-автомат, U - напряжение статора, I -ток генератора, ir-ток возбуждения, mp -ход рейки топливных насосов.

Включение нагрузки генератора приводит к появлению электромагнитного момента взаимодействия потока возбуждения и тока статора. Электромагнитный момент является моментом сопротивления для двигателя Дизеля. Поэтому, кроме провала напряжения генератора при включении нагрузки, происходит и падение частоты вращения. Под действием автоматических регуляторов частоты и напряжения оба параметра восстанавливаются за счет увеличения тока возбуждения и подачи топлива.

5. Комбинированная система автоматического регулирования частоты вращения теплового первичного двигателя генератора.

Под тепловым первичным двигателем здесь понимается двигатель, который преобразует энергию топлива или пара в механическую энергию вращения генератора. Такими двигателями являются дизель, паровая турбина и газовая турбина.

Для более полного понимания принципов построения систем комбинированного регулирования на рис.2.9 приведены обобщенные структурные схемы обычной компенсационной системы автоматического регулирования и комбинированной системы в самом общем виде.

Рис.2.9. Структурные схемы систем автоматического регулирования:

а - обычной, б - комбинированной.

Обозначения: ОУ-объект управления, у-регулируемая величина, х - регулирующее воздействие, F -возмущающее воздействие, 1,2 - звенья регулятора, yn -уставка регулятора, f(F)-выходной сигнал ДН, ДН - датчик нагрузки, х1 - выходной сигнал 1-го звена, dy - отклонение от уставки.

Обычная система.

На выходе объекта регулирования регулируемая величина у - аналог частоты вращения в физической системе регулирования частоты вращения дизеля. Регулирующее воздействие - х. Аналог в физической системе - подача топлива (mp). Возмущающее воздействие - F. В физической системе это электромагнитный момент генератора. Сигнал уставки (эталонная величина) — уn. Аналог в физической системе - сила пружины центробежного механизма. Разностный сигнал dy соответствует в физическом регуляторе перемещению правого конца рычага Р. Величина xl в структурной схеме соответствует перемещению левого конца рычага в физическом регуляторе. (Гибкая обратная связь в структуре не показана.).

Процессы в обобщенной структуре объясняются точно так же, как в физической системе. На холостом ходу выходная величина объекта регулирования у устанавливается в соответствии с уставкой уn. Разностный сигнал усиливается двумя усилителями (рычажным и гидравлическим) и подается на вход объекта. При включении возмущающего воздействия F величина у падает. Возникает разность dy между текущим значением у и эталонной величиной уn. Эта величина усиливается и подается на вход объекта упnравления. Характер переходного процесса определяется коэффициентами усиления и постоянными времени звеньев регулятора.