Статья опубликована в рамках: CXII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 11 апреля 2022 г.)
Наука: Технические науки
Секция: Электротехника
Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции
дипломов
АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
AUTOMATIC SYNCHRONOUS MOTOR EXCITATION CONTROLLER
Marat Zalyalyutdinov
student, Department of EP and APU, Ulyanovsk State Technical University,
Russia, Ulyanovsk
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассмотрен принцип действия автоматического регулятора возбуждения синхронного двигателя.
ABSTRACT
This article discusses the principle of operation of an automatic excitation controller of a synchronous motor.
Ключевые слова: автоматический регулятор напряжения, синхронный двигатель, тиристорный преобразователь.
Keywords: automatic voltage regulator, synchronous motor, thyristor converter.
Автоматический регулятор возбуждения (АРВ) предназначен для реализации двух основных вариантов закона управления: регулирование по напряжению статора (вариант АРВ-1) и регулирование по углу φ (вариант АРВ-2). Общим для вариантов АРВ-1 и АРВ-2 является использование датчика тока ротора для стабилизации возбуждения при изменении температуры и напряжения питания возбудителя. Глубина обратной связи устанавливается потенциометром 8R26 и может быть различной для различных вариантов АРВ.
АРВ совместно с блоками возбудителя и синхронным двигателем представляет собой замкнутую систему регулирования. Тиристорный возбудитель 1 питает обмотку возбуждения 2 синхронного двигателя напряжением, среднее значение которого определяется фазой импульсов, вырабатываемых СИФУ. Фаза импульсов на выходе СИФУ задаётся напряжением постоянного тока, поступающим на вход СИФУ из сумматора уставок 3. Сигнал управления поступает в сумматор уставок из АРВ при положении переключателя режима S6 Автоматическое регулирование.[1]
АРВ содержит датчик напряжения 4, ключевой фильтр 5, векторный сумматор 6, генератор импульсов 7 и суммирующий усилитель 8. Диаграммы напряжений в схеме АРВ при угле φ=0 и токе IА, отстающем на 30 эл.град. от напряжения UAB приведены на рисунках 1 и 2. Датчик напряжения содержит стабилитроны уставки напряжения 8V7…8V12 и входной RC-фильтр 8R7, 8R9, 8V5, 8C5. На вход датчика подаётся переменное напряжение U1=100V со вторичной стороны разделительного трансформатора Т5, пропорциональное напряжению статора (UAB на рис.1).[2] Отрицательная полуволна входного напряжения проходит Г-образный фильтр высших гармоник 8R7, 8R9, 8C5, а положительная полуволна срезается диодом 8V5. Стабилитроны 8V7…8V12 пропускают только вершину отрицательной полуволны. Напряжение на выходе фильтра UC5 отстаёт от входного напряжения U1 на угол φ1 около 60 эл.град. Напряжение, ограниченное стабилитронами 8V7…8V12 заряжает конденсатор 8С8; напряжение UC8 имеет пилообразный характер. Рабочей частью пилообразного напряжения является его спадающая экспоненциальная часть t3…t4, крутизна которой определяется резистором 8R14. Стабилитрон 8V13 при соответствующей подстройке резистора 8R9 обеспечивает постоянство амплитуды пилообразного напряжения при росте напряжения статора, например выше 95% от номинального, создавая зону нечувствительности при посадке напряжения от 100 до 95% номинального (эта зона показана в виде площадки t2…t3 на диаграмме UC8). При работе с зоной нечувствительности мгновенное значение любого участка пилообразного напряжения UC8 практически не изменяется при изменении входного напряжения U1. Напряжение UC8 изменяется пропорционально U1 только в том случае, когда зона нечувствительности равна нулю. Таким образом, на вход ключа 8V17 подаётся пилообразное напряжение, амплитуда которого уменьшается пропорционально уменьшению напряжения статора, если это напряжение становится меньше нижнего уровня зоны нечувствительности. Наиболее распространённым вариантом АРВ является АРВ-1. Он используется в тех случаях, когда кроме стабилизации тока возбуждения требуется форсировка возбуждения при посадках напряжения статорной сети.[3]
При работе в режиме АРВ-1 генератор импульсов синхронизируется только с напряжением сети статора, для этого движок 8R4 устанавливают в крайнее правое положение, а движок 8R1 – в крайнее левое положение. При неизменяющейся фазе импульсов α1=consT на выходе генератора импульсов напряжение на выходе АРВ-1 изменяется только при изменении напряжения статорной цепи. При увеличении напряжения мгновенное значение амплитуды пилообразного тока на конденсаторе 8С8 увеличивается, соответственно увеличивается напряжение (U2>U1) на конденсаторе 8С10 и на выходе АРВ-1.
Увеличение напряжения управления приводит к уменьшению тока возбуждения, что соответствует режиму стабилизации напряжения сети.
Рисунок 1. Функциональная схема и диаграммы напряжения АРВ
Рисунок 2. Схема АРВ
Список литературы:
- Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов М.: Энергия, 1976, 488с.
- Орлов И.Н. Электротехнический справочник М.: Энергоатомиздат 1988, 615с.
- Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе М.: Энергия,1977, 428с.
дипломов
Оставить комментарий