5.9.2. Система регулирования возбуждения сд с тиристорным возбудителем и общим регулятором

Упрощенная функциональная схема САР приведена на рис. 5.22.

Ротор (индуктор) СД получает питание от тиристорного возбудителя ТВ (управляемого выпрямителя), на вход которого подается переменное напряжение от вторичных обмоток согласующего трансформатора Т. Ток возбуждения I_в регулируется изменением угла отпирания  тиристоров с помощью устройства импульсно-фазового управления УУ по выходному сигналу регулятора РТВ, выполненного на суммирующем усилителе.

Рис. 5.22. Функциональная схема системы регулирования СД

С тиристорным возбудителем и общим регулятором

На вход регулятора подается задающий сигнал , пропорциональный заданному значению тока возбуждения I_в.о., сигналы ООС по току возбуждения I_в (от датчика тока возбуждения ДТВ) и по реактивной составляющей тока статора I_р.

Для повышения быстродействия посредством форсировки возбуждения при резком увеличении нагрузки к задающему сигналу I_в.о. добавляется сигнал, пропорциональный скорости нарастания активной составляющей тока статора I_а (от датчика тока статора ДТС и дифференцирующего преобразователя ДП).

5.9.3. Система подчиненного регулирования тока возбуждения сд

Функциональная схема САР приведена на рисунке 5.23.

Рис. 5.23. Функциональная схема системы подчиненного

Регулирования тока возбуждения сд

Система четырехконтурная. Самый внутренний контур – это контур регулирования тока возбуждения I_в с регулятором РТВ. Сигнал задания для этого контура I_в.о включает две составляющие:

1) I_{в. min} ‑ соответствует минимальному току возбуждения для режима холостого хода;

2) I_в.о ‑ изменение установки тока возбуждения при изменении нагрузки и режима работы привода; поступает от регулятора задания тока возбуждения РЗТВ, входящего во второй внутренний контур.

На входе РЗТВ суммируются три сигнала:

1. пропорциональный скорости изменения активной составляющей тока статора ; формируется аналогично предыдущей схеме;

2) пропорциональный квадрату тока I_а; формируется датчиком тока статора ДТС и квадратичным преобразователем (квадратором) КП;

3) выходной сигнал регулятора РТР реактивного тока статора I_р.

Регулятор РТР входит в 3-й внутренний контур. На его входе алгебраически суммируются три сигнала:

1) пропорциональный заданному значению реактивного тока регулятора I_ро;

2) пропорциональный фактическому значению тока I_р; поступает от ДТС по цепи отрицательной обратной связи по току I_р;

3) сигнал с выхода регулятора напряжения РН, образующего 4-й внешний контур регулирования. На его входе сравниваются задающий сигнал U_з и сигнал отрицательной обратной связи U, вырабатываемый датчиком напряжения ДН.

Сигнал U_з формируется узлом, обеспечивающим резкое увеличение этого сигнала при снижении сетевого напряжения до 0,8…0,85 номинального для форсировки возбуждения СД. В отличие от традиционных систем подчиненного регулирования, в рассматриваемой САР выходной сигнал каждого внешнего контура не является задающим для подчиненного ему внутреннего контура, а служит для корректировки задающего воздействия.

Кроме того, второй внутренний контур не имеет жесткой ООС. Сигналы, пропорциональные и суммируются с выходным сигналом РТР. Первый служит для повышения устойчивости привода путем форсировки возбуждения при ударном приложении нагрузки и появляется только в переходных режимах. Второй сигнал предназначен для компенсации падения напряжения в сети при увеличении потребляемого тока.

Третий контур регулирования с регулятором РТР поддерживает постоянство реактивной мощности, отдаваемой двигателем в сеть для повышения коэффициента мощности .

Совместное действие всех контуров обеспечивает устойчивость привода при резко переменной нагрузке и высокие энергетические показатели работы.