Принцип действия системы.

Генератор ГС 250-50/4 самовозбуждающийся. Часть вырабатываемого им переменного тока преобразуется в статической системе возбуждения в постоянный ток и используется для самовозбуждения генератора.

Чтобы напряжение генератора при любой нагрузке оставалось неизменным, ток возбуждения системой изменяется в соответствии с величиной и характером нагрузки. Для этого в ней использован принцип фазового компаундирования, заключающийся в электромагнитном сложении двух составляющих тока возбуждения:

- составляющей, пропорциональной напряжению генератора;

- составляющей, пропорциональной току генератора.

Эти составляющие тока сдвинуты одна относительно другой под углом, зависящим от характера нагрузки. Электромагнитное сложение составляющих тока возбуждения, а также выпрямление тока осуществляется силовой частью системы возбуждения, включающей в себя компаундирующий трансформатор ТС и силовые выпрямители ВС.

Наличие в схеме выпрямителей, имеющих нелинейное сопротивление, затрудняет самовозбуждение, поэтому генератор имеет резонансную статическую систему возбуждения. В этой системе в момент резонанса ток возбуждения не зависит от сопротивления выпрямителей.

Для создания резонанса в системе возбуждения имеется контур емкости, который состоит из батареи статических конденсаторов С4, С5, С6 и добавочной обмотки WД, питающей эту батарею. Подбором конденсаторов и числа витков обмотки WД добиваются, чтобы емкостное сопротивление Х_С, при частоте 50 Гц было равно индуктивному сопротивлению Х_L.

При Х_С = Х_L ток возбуждения не зависит от сопротивления выпрямителей и обмотки возбуждения; сопротивление выпрямителей не влияет на протекание начального возбуждения; значительно снижается влияние изменения сопротивления обмотки возбуждения при нагреве на точность стабилизации напряжения генератора.

Для более точной стабилизации напряжения силовой трансформатор ТС выполнен управляемым. На верхнем ярме трансформатора расположена обмотка управления WУ, в которую подается постоянный ток.

Обмотка управления WУ выполнена из четырех катушек, соединенных так, что при протекании по ним постоянного тока образуется постоянный магнитный поток, замыкающийся по полуярмам трансформатора.

Для уничтожения высших гармоник в магнитном потоке, замыкающемся по полуярмам, на обмотку управления WУ намотаны витки короткозамкнутой обмотки WК.

При изменении протекающего по обмотке управления WУ постоянного тока, изменяется образующийся постоянный магнитный поток, вследствие чего меняется насыщение ярма трансформатора, а, следовательно, и ток возбуждения генератора.

Обмотка управления WУ питается постоянным током от двух последовательно-встречно включенных источников: силовых выпрямителей ВС и выпрямителей питания ВП через резистор РУ и сопротивление статизма СС.

Результирующий ток в обмотке управления WУ равен разности токов выпрямителя ВП (I_ВП) и выпрямителя ВС (I_ВС): I_У = I_ВП - I_ВС .

Ток I_ВП от выпрямителя питания не зависит от нагрузки и практически неизменен для любого режима. Ток I_ВС от выпрямителя ВС пропорционален величине напряжения возбуждения генератора.

Напряжение возбуждения генератора, работающего с возбуждением от статической системы (обеспечивающей стабилизацию выходного напряжения с точностью +(-)3%), увеличивается с увеличением его нагрузки. При нагрузках с меньшим коэффициентом мощности увеличение напряжения возбуждения больше, чем при нагрузках с большим коэффициентом мощности. Поэтому ток подмагничивания трансформатора (I_ВП - I_ВС) при реактивных нагрузках генератора уменьшается больше, чем при активных. Благодаря этому осуществляется коррекция параметров системы фазового компаундирования и достигается большая точность регулирования напряжения генератора по нагрузке, чем при неуправляемом варианте фазового компаундирования.

Составляющую тока управления I_ВС можно, при необходимости, корректировать изменением величины сопротивления СС.

Уставка напряжения генератора регулируется изменением величины сопротивления резистора РУ, включенного в цепь обмотки управления WУ.