Электромагнитный корректор напряжения компаундированного генератора

Электромагнитный корректор (ЭМК) – регулятор облегченного типа, поскольку всегда работает в комплекте с компаундированием.

Основными элементами односистемного корректора являются:

- измерительный орган напряжения (ИОН),

- усилитель (силовой орган).

ИОН, измерительный орган напряжения определяет отклонение напряжения генератора от задания, Uг зад.- уставки регулятора.

Усилитель через исполнительный элемент выдает Iкорр. на дополнительную обмотку возбуждения возбудителя ОВВд1. Цепь ввода тока Iвт ≡ Iген в ИОН необходима для создания статизма характеристики регулирования ЭМК.

В качестве силового органа здесь использован магнитный усилитель, у которого силовой источник питания – трансформатор напряжения генератора. На каждом генераторе для питания регулятора устанавливается отдельный ТН, иногда 2 трансформатора. Питание ЭМК от общего ТН генератора недопустимо, поскольку невозможно будет выдержать класс точности трансформатора напряжения, требуемый для остальных вторичных устройств генератора.

В схеме с ЭМК магнитный поток возбуждения возбудителя определяется суммой намагничивающих сил, создаваемых токами:

I_С.В. - током самовозбуждения возбудителя

Iкомп. – током устройства компаундирования,

Iкорр. – током корректора.

Зависимость тока корректора от величины и знака отклонения текущего значения отклонения Uг от уставки такова, что поддерживает Uг стабильным при всех его отклонениях в рабочих режимах работы генератора. Кроме того, при небольших снижениях напряжения генератора, когда релейная форсировка ещё не работает, ЭМК совместно с компаундированием обеспечивают небольшое по значению увеличение возбуждения возбудителя. Величина тока Iкорр. в рабочих режимах изменяется в пределах его номинального значения. Но при глубоких посадках напряжения генератора снижается Uтн и ток корректора уменьшается из-за снижения напряжения питания силового элемента. Таким образом, корректор выполняет свои функции регулятора лишь в определенных пределах изменения напряжения генератора.

Силовой орган ЭМК состоит из магнитного усилителя (МУ) и выпрямителя.

Магнитный усилитель, - это насыщающийся сердечник с несколькими обмотками, силовыми и управляющими. Силовые обмотки МУ последовательно с дополнительной обмоткой возбуждения возбудителя ОВВд1 подключаются к ТН генератора. Ток корректора определяется сопротивлениями силовых обмоток МУ Z_COи дополнительной обмотки возбуждения R_ОВВд1:

В этой формуле U_{втор. ТН} в рабочем режиме генератора практически постоянно, сопротивление дополнительной обмотки ОВВд1 также постоянно, так что изменение тока корректора производится изменением сопротивления силовых обмоток магнитного усилителя. Сопротивление Z_СО изменяется воздействием измерительного органа на управляющие обмотки ωу.л. и ωу.нл., так называемые обмотки подмагничивания магнитного усилителя.

При появлении тока в обмотках подмагничивания сердечник МУ подмагничивается, индуктивное сопротивление силовых обмоток уменьшается, ток корректора возрастает. Небольшим током в обмотках подмагничивания можно управлять достаточно большими токами в силовых обмотках.

Измерительный орган напряжения.В две обмотки управления МУ подаются выпрямленные токи двух элементов измерительного органа, - линейного с резистором Rв цепи (Iл.) и нелинейного с насыщающимся реактором D(Iн.л.). Направление токов в обмотках управления – встречно друг другу.

Из характеристик измерительного элемента видно, что выпрямленные токи линейного и нелинейного элементов есть функция напряжения U_ТН, пропорционального напряжению генератора, одна из них линейная, другая нелинейная. Они создают встречно направленные МДС: Iлэ·ωу л.э. и Iнэ·ωу н.э. Если подобрать характеристики так, что при Uг = Uном эти МДС будут равны, то результирующее воздействие управляющих обмоток будет нулевое, а ток силовых обмоток, а, следовательно, ток Iкорр. строго фиксированным. Это значение Iкорр. является номинальной рабочей точкой характеристики корректора.

При Uг<Uном результирующая МДС управления будет:

Δ (I·ωу) =Iлэ·ωу л.э.- Iнэ·ωу н.э.

По направлению эта МДС совпадает с МДС линейного элемента.

При Uг>Uном результирующая МДС управления совпадает с МДС нелинейного элемента. Таким образом, с изменением Uг результирующая МДС управления изменяет величину и знак.

Если корректор используется как односистемный, его ток выхода включается так, что при Uг<Uном его МДС совпадает с МДС от тока самовозбуждения возбудителя, и рабочей частью характеристики измерительного элемента становится зона Uг≤Uном.

Если же это двухсистемный корректор, то с МДС тока самовозбуждения возбудителя будет совпадать МДС согласно – включенного корректора и будет ему обратна по направлению МДС противо – включенного корректора. Т. е., согласно – включенный корректор берет на себя регулирование при Uг<Uном, а противо – включенный – при Uг>Uном.