Контрольная работа

Системы автоматического регулирования генераторов тепловых двигателей

План

1. САР генератора

. Объединённое регулирование теплового двигателя и генератора

. Объединённое регулирование дизель-генератора и тяговых двигателей

Литература

1. САР генератора

Каждая из САР или ее узлов может иметь различную структуру, состоять из различных по конструкции и принципу действия элементов, выполнять все или часть из рассмотренных выше операций по регулированию. Поэтому для САР, применяемых в теплоэлектрическом подвижном составе, характерно большое разнообразие как по выполнению отдельных систем или их узлов, так и по сочетанию их между собой. Кроме того, как указывалось, нередко САР используются совместно с некоторыми системами саморегулирования.

Из многочисленных САР, применяемых в теплоэлектрическом подвижном составе рассмотрим

САР электромашинного регулирования по угловой скорости генератора (тахометрическая схема)

В системе возбуждения генератора сочетается саморегулирование при помощи возбудителя с радиально расщепленными полюсами и система автоматического регулирования, позволяющая повысить использование мощности дизеля и улучшить пусковые характеристики тепловоза.

Цепи САР включают в себя: G -тяговый генератор; L1 - независимая обмотка возбуждения генератора; РН - регулятор напряжения; G1 - вспомогательный генератор; G2, G3 - тахогенераторы; G4 - возбудитель; L41…L46 - обмотки возбуждения возбудителя; VD1, VD2 - диоды.

Кроме обмоток возбуждения L43…L46, назначением которых является изменение магнитного потока генератора для создания характеристики, близкой к гиперболе, в возбудителе предусмотрены на ненасыщенных полюсах обмотки L41 и L42. Обмотка L41 служит для повышения использования мощности дизеля путем автоматического регулирования по его угловой скорости. Она действует согласно с независимой обмоткой L43. Обмотка L42 предназначена для автоматического регулирования пускового тока генератора, и ее н.с. направлена навстречу н.с. обмотки L43.

Рассмотрим сначала работу узла регулирования мощности (АРМ), считая ток в обмотке L42 равным нулю. Обмотка L41 включена на разность напряжений тахогенератора G2, приводимого от вала двигатель-генератора, и вспомогательного генератора G1. Регулятор напряжения РН поддерживает постоянным напряжение UG1 вспомогательного генератора.

Сопротивление в цепи независимой обмотки возбудителя подобрано так, что при отсутствии тока в обмотке L41 генератор не может полностью нагрузить тепловой двигатель. Сопротивление R1 в цепи обмотки возбуждения тахогенератора G2 подобрано таким образом, что при максимальной угловой скорости, поддерживаемой регулятором теплового двигателя, ток в регулирующей обмотке достигает максимально допустимого значения. Это значение, соответствующее максимальному возбуждению возбудителя и сохраняется неизменным, пока момент сопротивления генератора меньше свободного момента теплового двигателя при максимальной подаче топлива. При этом действует регулятор теплового двигателя, поддерживая постоянную угловую скорость его и меняя подачу топлива в зависимости от момента генератора. Когда шток регулятора достигает положения упора, дальнейшее повышение момента вызывает снижение угловой скорости. При этом резко уменьшается ток регулирующей обмотки L41 и новое равновесие между моментом теплового двигателя и генератора восстанавливается при некотором снижении угловой скорости. Наоборот, уменьшение момента генератора или увеличение свободного момента теплового двигателя (например, вследствие выключения части вспомогательной нагрузки) повышает угловую скорость, в результате возрастает момент генератора. Таким образом, схема поддерживает приблизительно постоянную угловую скорость путем изменения возбуждения возбудителя.

В схеме отсутствует регулятор генератора как самостоятельный аппарат, и поэтому она может быть отнесена к системам саморегулирования. Однако по своим характеристикам и динамическим свойствам она может быть причислена к замкнутым системам раздельного регулирования. Узел схемы, состоящий из тахогенератора G2, вспомогательного генератора G1 и регулирующей обмотки L41, может рассматриваться как регулятор прямого действия. В регуляторе имеется элемент сравнения, состоящий из тахогенератора, измеряющего угловую скорость и являющегося измерительным органом, и вспомогательного генератора, напряжение которого определяет величину угловой скорости, поддерживаемой регулирующим устройством, и который, следовательно, может рассматриваться как задающий орган. В качестве исполнительного органа служит регулирующая обмотка L41 возбудителя, изменяющая его магнитный поток, являющийся регулирующим параметром.

Диод VD1 защищает цепь АРМ от повышенного тока при снижении угловой скорости дизеля.