Основные технические данные системы.
Система выполнена по принципу компаундирования с электромагнитным сложением сигналов.
Система обеспечивает поддержание напряжения генератора с отклонением ±1,0% при изменении нагрузки от 0 до 100% номинальной, коэффициента мощности от 0,6 до 1 ,0, частоты вращения ±2,0 и при любом тепловом состоянии.
Реостат уставки обеспечивает изменение напряжения в пределах 0,95-1 ,05 номинального во всем диапазоне нагрузки от холостого хода до номинальной.
Принципиальная схема системы и ее элементы.
Схема самовозбуждения приведена на рис. 21.9.
Основными элементами системы являются: синхронный генератор СГ; трансформатор фазового компаундирования с магнитным шунтом ТКШ; блок силовых выпрямителей ВС; блок дросселей отсоса ДО; блок конденсаторов C1; блок корректора напряжения БКН; трансформатор тока ТТ; аппарат гашения поля АГП. По одну сторону магнитного шунта трансформатора ТКШ расположены обмотки напряжения ОН и питания корректора напряжения ОК. По другую - обмотка питания отсасывающих дросселей и конденсаторов ОДО. Вверху расположена вторичная обмотка, от которой питаются силовые выпрямители ОСВ. В крайних фазах поверх вторичной обмотки расположена токовая обмотка ОТ.
Работа системы.
Начальное возбуждение осуществляется от остаточного напряжения. Надежность самовозбуждения обеспечивается включением конденсаторов C1.
Токовые обмотки ОТ компаундирующего трансформатора ТКШ включены последовательно с обмотками статора генератора. Обмотки напряжения ОН соединены в звезду и подключены параллельно силовым обмоткам генератора и сборным шинам. Обмотка возбуждения генератора питается через полупроводниковый выпрямитель от вторичных обмоток ОСВ компаундирующего трансформатора, соединенных в звезду. Обмотки питания корректора ОК подключены к корректору напряжения; обмотка питания отсасывающих дросселей ОДО подключена к дросселям.
Работа- генератора при холостом ходе обеспечивается током Iо.н, трансформируемым во вторичной обмотке ОСВ обмоткой напряжения ОН.
Регулирование тока возбуждения генератора осуществляется с помощью фазовой схемы компаундирования с корректором напряжения.
Трансформатор с магнитным шунтом представляет собой совокупность элементов схемы фазового компаундирования. Потокосцепление обмотки ОСВ определяется суммарной магнитодвижущей силой (м. д. с.), создаваемой всеми обмотками трансформатора ТКШ. При этом м. д. с. обмоток ОН и ОТ суммируются под углом, близким к 90°, при активной нагрузке (вследствие наличия в магнитопроводе ТФК магнитного шунта) и являются намагничивающими. Магнитодвижущая сила обмоток питания силовых выпрямителей ОСВ и обмотки питания отсасывающих дросселей ОДО и конденсаторов также складываются геометрически и являются размагничивающими; м. д. с. обмотки ОТ совпадает по фазе с током нагрузки и изменяется пропорционально значению последнего.
Сочетание фаз питания обмоток напряжения и тока подобрано таким образом, чтобы при прочих равных условиях ток обмотки возбуждения генератора увеличивался при уменьшении коэффициента мощности или уменьшался при увеличении его (рис. 21.10).
Требуемая точность поддержания напряжения ±1% обеспечивается совместной работой схемы фазового компаундирования и корректора напряжения, воз-действующего на управление дросселем отсоса.
Изменение тока управления отсасывающего дросселя приводит к изменению размагничивающей м. д. с. обмотки ОДО, а следовательно, и к изменению потокосцепления обмотки ОСВ, к изменению тока возбуждения и к восстановлению напряжения генератора.
Корректор напряжения.
Корректор напряжения на полупроводниках (рис. 21.11) является релейно-импульсным регулятором напряжения на тиристоре. Измерительный орган обеспечивает измерение каждой положительной волны напряжения генератора при работе силового тиристора в релейном режиме с постоянным углом регулирования путем соответствующего включения корректора на трехфазный источник напряжения. Основными элементами измерительного органа является триггер, выполненный на транзисторах Т1 и Т2, и источник эталонного напряжения - стабилитрон ВЗ.
Автоматическое распределение реактивных нагрузок при параллельной работе генераторов МСК достигается с помощью трансформаторов тока параллельной работы и уравнительных связей.
При автономной работе генератора цепь вторичной обмотки трансформаторов тока шунтируется.
Автоматическое распределение реактивных нагрузок при параллельной работе генераторов МСК с другими генераторами достигается в результате статизма напряжения по току статора.
Равномерное распределение активной нагрузки между параллельно работающими генераторами обеспечивается регулятором частоты вращения первичного двигателя.
Размещение элементов системы.
Компаундирующий трансформатор, дроссель отсоса, блок сопротивлений и блок силовых выпрямителей устанавливаются в верхней части корпуса генератора. Блок конденсаторов в виде отдельно стоящей конструкции устанавливается в любом, удобном для монтажа и эксплуатации месте. Блок корректора напряжения является выносным устройством и устанавливается в распределительном щите или на пульте управления.
Проверка системы и ее неисправности.
Неисправности системы самовозбуждения проявляются в виде нарушения режима возбуждения. Трудности их выявления состоят в том, что любая неисправность вызывает повышение тока возбуждения или снижение его по сравнению с необходимым. При одиночной работе генератора это проявляется в отклонении напряжения от номинального, а при параллельной работе - в повышении или понижении реактивной мощности генератора.
При появлении неисправности генератор следует отключить и тщательно проверить все цепи и устройства, которые могли вызвать неисправность. Обнаруженную неисправность следует устранить, восстановить нарушенную цепь, закрепив и отремонтировав неисправный элемент.
Перечень возможных неисправностей и методы их устранения приведены в табл. 21.2.
Если неисправности, указанные в первых трех пунктах, не удается устранить указанными методами, следует заменить блок корректора напряжения, использовав корректор одиночного ЗИПа.
Таблица 21.2
Неисправности системы самовозбуждения и саморегулирования генераторов серии МСК и способы их устранения
Неполадки в системе самовозбуждения, связанные с обрывом монтажных проводов в том или ином элементе, сравнительно легко обнаружить и устранить. При более серьезном повреждении (например, при витковом замыкании в обмотках), если трудно определить место повреждения, то после того, как не обнаружено обрывов в монтаже, следует замерить токи в отдельных цепях при кратковременном возбуждении генератора на холостом ходу.
Значения токов указаны в табл. 21.3.
Таблица 21.3
Литература
Судовой механик: Справочник. Том 3 - Фока А.А. (2016)
