Лекция 3. Вопрос 3.1 Общие сведения о генераторах с АРВ

Вопрос 3.1 Общие сведения о генераторах с АРВ

Упрощенная блок-схема генератора с автоматическим регулятором возбуждения (АРВ) представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Блок-схема АРВ

Напряжение на шинах генератора измеряется трансформатором напряжения ТН и, после выпрямления, пропорциональный напряжению сигнал u _Г1 поступает на элемент сравнения, куда также подается эталонное напряжение U _ЭТ, причем напряжение от генератора u _Г1подается со знаком «минус». В нормальном режиме ток возбуждения I _B зависит только от заданного напряжения U _В. Если произойдет снижение напряжения на шинах генератора, то эталонное напряжение U _ЭТпревысит напряжение u _Г1и их разность Δ u (в данном случае она будет положительной) поступит на усилитель У, который создаст дополнительное падение напряжения на резисторе R. В результате ток возбуждения I _Bувеличится, ЭДС генератора возрастет на величину Δ Е_q и, следовательно, увеличится и напряжение на шинах генератора.

При приближенном анализе пренебрегают инерционностью элементов, входящих в систему автоматического регулирования напряжения генератора. Предполагается, что ЭДС генератора E_q и ток ротора меняются мгновенно. Отношение называют коэффициентом усиления регулятора. Чем больше отклонение напряжения на шинах генератора, тем больше будет и приращение ЭДС E_q. Такие регуляторы называют автоматическими регуляторами возбуждения пропорционального действия (АРВ ПД). В зависимости от коэффициента усиления изменение E_q и вместе с тем степень поддержания U _Г будут различны. Различна будет и степень изменения E'_q (проекции переходной ЭДС E ' на ось q). Обычно по условиям устойчивости системы у регуляторов пропорционального действия выбирают такой коэффициент усиления , что E'_q =const. Таким образом, у генераторов, имеющих пропорциональное регулирование возбуждения, электромеханический переходный процесс определяется согласно характеристике при E'_q =const.

Такие генераторы в схеме замещения могут быть представлены проекцией переходной ЭДС E'_q за переходным индуктивным сопротивлением .

Более сложные системы регулирования реагируют не только на изменение напряжения на шинах генератора, но и на скорость и даже ускорение изменения напряжения. Такие регуляторы называют регуляторами сильного действия (АРВ СД).

Регуляторы сильного действия обеспечивают постоянство напряжения на шинах генератора (без риска самораскачивания), поэтому генератор, снабженный таким регулятором, может быть представлен в расчетах статической устойчивости напряжением на своих зажимах U _Г(или, что еще точнее, проекцией вектора напряжения на ось q).