7.5. Работа сарн генераторов серии мсс (рис. 41)

Генераторы серии МСС установлены на большинстве отечественных судов. Для регулирования напряжения в них используется достаточно простая и очень надежная схема САСН (рис. 41). Рассмотрим ее работу.

Система предусматривает, что обмотки СГ соединяются по схеме «звезда», а трансформатор компаундирования содержит четыре группы трехфазных обмоток:

• токовая обмотка Wт,

• суммирующая обмотка Wс,

• обмотка напряжения Wн,

• дополнительная обмотка W,

Питание обмотки возбуждения генератора ОВГ осуществляется с генератора начального возбуждения ГНВ через выпрямитель UZ1 в начальной части кривой намагничивания генератора, а также от трансформатора компаундирования и выпрямитель UZ2. Схема также содержит управляемый дроссель с обмотками Wр и Wу, блок компенсации реактивной мощности и термокомпенсации на базе резистора Rк. Питание блока осуществляется от второй обмотки трансформатора тока, ТК и дополнительной обмотки Wд трансформатора компаундирования. Вторичная обмотка W трансформатора ТК и выпрямитель UZ3 образуют цепь питания обмотки управления дросселя (дроссель насыщения).

Конструктивно все обмотки трансформатора компаундирования ТК расположены на трехстержневом магнитопроводе. В непосредственной близости от стержня с обмоткой Wн установлен магнитный шунт, увеличивающий индуктивное сопротивление трансформатора компаундирования ТК, за счет этого векторы тока и магнитного потока Фн по отношению к вектору напряжения находятся под углом, близким к 900.

Принципиально процесс АФК аналогичен рассмотренному выше, но имеются свои особенности, так, когда напряжение на зажимах генератора мало (режим начального возбуждения) и ток в обмотке Wт отсутствует (выключатель QА отключен).

В этом случае с обмотки Wс сигнал, используемый для формирования тока возбуждения равен нулю. Поэтому применяется блок, обеспечивающий устойчивое напряжение возбуждение.

При выходе на рабочую часть характеристики параметры генератора приближаются к номинальным, напряжение на выходе UZ2 превысит напряжение на выходе UZ1 от ГНВ, и в результате выпрямитель UZ1 закроется, и ГНВ оказывается отключенным от обмотки возбуждения (через большое сопротивление диодов UZ1).

Часть энергии обмотки Wс поступает в рабочие обмотки Wр дросселя насыщения. При этом значение этого тока, поступающего в обмотки Wр, зависит от состояния дросселя (а точнее, от значения тока в его обмотке управления Wу). Последняя осуществляет намагничивающее действие.

Так, при увеличении тока в обмотке управления Wу сердечник дросселя подмагничивается и, следовательно, уменьшается индуктивное сопротивление рабочих обмоток Wр. В результате значение тока, отбирающего в дросселе возрастает, а значит, ток в обмотке возбуждения уменьшается, приводя к уменьшению напряжения на зажимах генератора.

При уменьшении тока в обмотке упарвления имеет место обратный процесс, т.е. регулирование напряжения на зажимах генератора осуществляется через управляемый дроссель. Кроме того, через него выполняется термокомпенсация, а при параллельной работе генератора с другими реализуется равномерное распределение реактивной мощности. Эти указанные функции выполняет блок КРМ (пунктир в правой части содержащий ТА).

Блок компенсации реактивной мощности. Так, при уменьшении напряжения на зажимах генератора напряжение на обмотке W тоже уменьшается, и следовательно, уменьшается напряжение на выходе выпрямителя UZ3. При этом происходит падение тока возбуждения в обмотке Wу, приводя к размагничиванию дросселя и уменьшению тока отбора в его рабочих обмотках Wр.

В результате ток, поступающий в выпрямитель UZ2 возрастает, приводя к восстановлению напряжения на зажимах генератора.

При нагреве генератора во время работы увеличивается падение напряжения на его обмотках, а так как в соответствии с уравнением электрического состояния ЭДС генератора остается неизменной, то при нагреве уменьшается напряжение на зажимах генератора. Блок КРН содержит терморезистор Rк (КРН), встроенный непосредственно в корпус СГ, следовательно, при нагреве генератора сопротивление Rк увеличивается, что приводит к уменьшению значения тока в обмотке управления Wу, и, следовательно, к увеличению индуктивного сопротивления рабочих обмоток Wр. Ток отбора в дроссель уменьшается, что приведет к увеличению тока возбуждения и, следовательно, напряжения на зажимах генератора.

Данная схема предусматривает как режим автономной работы генератора, (SА замкнут, и трансформатор ТА шунтирован), так и режим параллельной работы (выключатель SА разомкнут.).

В первом случае шунтирование трансформатора тока устраняет его влияние на работу регулятора. При параллельной работе SА разомкнут, и ЭДС трансформатора тока ТА создает ток через резистор R3, вызывая на нем падение напряжения. UR3, т.о. изменяется ток через выпрямитель UZ3. В случае возрастания реактивной составляющей тока генератора (индуктивный характер нагрузки) вектор тока фазы А также изменяет свое положение, соответственно изменяется значение и положение вектора падения напряжения UR3, вызывая уменьшение ЭДС генератора. В результате часть индуктивной нагрузки перейдет на другие генераторы и тем самым будет обеспечено равномерное распределение реактивной мощности.

В блоке КРМ предусмотрены два установочных резистора: R1 обеспечивает настройку КРМ по значению реактивной мощности, а R2 предусматривает изменение установки напряжения стабилизации (обеспечивает ток управления, соответствующий номинальному напряжению на зажимах генератора).

Данная схема обеспечивает стабилизацию напряжения генератора в пределах требований Регистра (2,5%) при следующих условиях работы:

• Установившийся температурный режим работы генератора.

• Ток нагрузки генератора изменяется от нуля до номинального значения.

• cos изменяется в пределах 0,7 – 0,9.

• Отклонения частоты приводного двигателя не превышают 2 %.

• При параллельной работе СГ обеспечивает пропорциональное распределение реактивной мощности с отклонением не более 10 % от номинальной реактивной нагрузки генератора большей мощности.

• При прямом пуске АД наибольшей мощности время восстановления напряжения на зажимах генератора не более 0,8 сек.