Tkkastur.ru

Авто Бан
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматическое регулирование частоты и активной мощности

Автоматическое регулирование частоты и активной мощности

Постоянство частоты тока — основное условие нормальной работы потребителей электроэнергии.

Снижение частоты тока приводит к уменьшению частоты вращения электродвигателей электромеханизмов и к значительному понижению их производительности. Понижение частоты приводит к уменьшению к. п. д. первичных двигателей.

Повышение частоты тока сверх номинальной приводит к возрастанию мощности электродвигателей и к увеличению потребления электроэнергии судовыми механизмами; возрастает также температура нагрева, перегрев электро-двигателей.

Регулирование частоты тесно связано с распределением активной мощности между агрегатами судовой электростанции, так как восстановление частоты в электроэнергетической системе достигается путем изменения активной мощности этих агрегатов.

Устройства автоматического регулирования должны поддерживать постоянство частоты в электроэнергетической системе при экономически наивыгоднейшем распределении нагрузки между агрегатами и обеспечивать высокую надежность работы системы как в нормальных, так и в аварийных режимах.

Структурная схема регулирования.

Причиной изменения частоты вращения является нарушение баланса между суммарной мощностью, вырабатываемой генераторами, и суммарной мощностью, потребляемой приемниками.

Регулирование частоты тока осуществляется регуляторами частоты вращения первичных двигателей и регуляторами частоты тока. Первые непосредственно реагируют на изменение частоты вращения первичного двигателя, а вторые — на изменение тока генератора и его частоты.

Структурная схема системы автоматического регулирования частоты тока и распределения активной мощности.

Структурная схема системы автоматического регулирования частоты тока и распределения активной мощности (рис. 21.6) включает следующие элементы: измерительный элемент регулятора частоты вращения ИЭРЧВ, реагирующий на отклонение частоты вращения от заданного значения; исполнительный орган регулятора частоты вращения ИОРЧВ; измерительный орган частоты тока (датчик частоты) ДЧ; измерительный орган активного тока (датчик активного тока) ДАТ; усилитель У; серводвигатель СД- исполнительный орган устройства регулирования частоты тока и распределения активной мощности;. первичный двигатель ПД; генератор Г.

При нарушении установившегося режима в системе приходят в действие регуляторы частоты вращения и частоты тока.

В процессе регулирования устанавливается новое значение частоты тока, определяемое статизмом характеристик регулирования.

Регулирование частоты тока и активной мощности генераторов осуществляется воздействием на исполнительный орган регулятора частоты вращения первичного двигателя.

Для регулирования частоты вращения и частоты тока применяются регуляторы с астатической 1 и статической 2 характеристиками (рис. 21.7), выражающими зависимость угловой скорости ω и частоты f от значения активной мощности Р.

Характеристики регулирования частоты.

При регулировании по астатической характеристике частота в системе остается постоянной независимо от величины нагрузки. Регулирование по статической характеристике дает возможность получить заданное распределение активной нагрузки между генераторами, но при этом с увеличением нагрузки частота уменьшается.

Коэффициент статизма характеристики регулирования определяется по формулам:

где ωx.x, fx.x— угловая скорость и частота при холостом ходе;

ωном , fном — угловая скорость и частота при номинальной активной нагрузке генератора.

Регуляторы частоты вращения характеризуются также степенью неравномерности

где nх.х — частота вращения при холостом ходе;

nном— частота вращения при номинальной нагрузке;

Читайте так же:
Регулировка рулевой рейки дэу нексия своими руками

nср — частота вращения при половинной нагрузке.

Основной способ регулирования частоты вращения — по мгновенному отклонению регулируемого параметра. На этом принципе основаны центробежные регуляторы частоты вращения, широко используемые в судовых электроэнергетических системах.

Устройство регулирования частоты и автоматического распределения активных нагрузок типа УРЧН.

На каждой из генераторных секций ГЭРЩ (рис. 21.8) установлены: датчик активного тока ДАТ и усилитель У; кроме того, на секции генератора Г1 установлен прибор регулирования частоты ПРЧ.

Система автоматического регулирования частоты и распределения активной нагрузки.

Каждый из датчиков активного тока ДАТ измеряет активную составляющую нагрузки своего генератора. Датчики активного тока через блокирующие контакты генераторных выключателей соединены по дифференциальной схеме. Разностный ток их выходов протекает по обмоткам управления всех магнитных усилителей устройства. Выбор балластного агрегата (т. е. агрегата, регулировочная характеристика которого в процессе распределения остается фиксированной) осуществляется путем выключения питания усилителя выбранного агрегата. Выход каждого усилителя включен на обмотку управления двигателя регулятора частям вращения агрегата.

Устройство типа УРЧН, включенное в систему, работает следующим образом. При равенстве значений активных нагрузок генераторов выходные токи датчиков активного тока равны, ток в цепи дифференциальной связи между датчиками отсутствует, напряжения на выходах усилителей равны нулю и двигатели регуляторов частоты вращения не работают.

При рассогласовании значений активных нагрузок агрегатов в цепи дифференциальной связи протекает ток, определяемый значением разности выходных токов датчиков ДАТ; на выходах усилителей появляется напряжение, полярность которого определяется направлением тока в обмотке управления усилителя У. Включенные к выходам усилителей серводвигатели СД в зависимости от полярности сигналов воздействуют на настройки регуляторов частоты вращения РЧВ, которые соответственно перемещают регулировочные характеристики регуляторов частоты вращения агрегатов в сторону уменьшения величины рассогласования активных нагрузок, чем достигается пропорциональное распределение активной мощности между генераторами.

Схемы уравнительных связей при параллельной работе синхронных генераторов.

Уравнительные связи применяются для равномерного распределения реактивных нагрузок между параллельно работающими синхронными генераторами, имеющими автоматическую систему регулирования напряжения.

Уравнительные связи осуществляют на постоянном и на переменном токе.

Принцип осуществления уравнительных связей на постоянном токе является единым для всех систем регулирования. В этом случае силовые выпрямители параллельно работающих генераторов по существу в свою очередь работают параллельно на общие шины, от которых при одинаковом напряжении питаются обмотки возбуждения генераторов. Если генераторы разной мощности, то в обмотку возбуждения генератора меньшей мощности включается соответствующий уравнительный резистор.

Схемы уравнительных связей на переменном токе для различных систем регулирования имеют специфические особенности.

Назначение

Регулятор мощности РМ-2 AKIP-DON – это высокоточный цифровой прибор для поддержания на заданном уровне среднеквадратичного значения напряжения, которое подается на интересующее нас устройство или оборудование. Вследствие того, что установленная величина питания, которая подается к нагрузке с помощью регулятора мощности РМ-2, остается неизменной, неизменными остаются и потребление электроэнергии, и выходные характеристики работы (например — температура нагрева, скорость вращения).

Читайте так же:
Условная переменная синхронизация потоков

Применяется в различных сферах для автоматизации процессов на производстве и в бытовых целях. С помощью РМ-2 можно обеспечить постоянные параметры потребляемой мощности для управления и поддержания заданной температуры или уровня освещения, управлять и регулировать частоту вращения большинства коллекторных электродвигателей и приводов.

Также, используется совместно с четырехканальным терморегулятором ИРТ-4К для создания своими руками ректификационной колоны или продвинутого самогонного аппарата с полностью автоматизированным процессом работы.

Дополнительный функционал устройств

Кроме непосредственно изменения мощности, устройство опционально обладает дополнительными возможностями, упрощающими его работу. Например, функция «мягкого» старта позволяет уменьшить амортизацию двигателя, одновременно делая регулятор более эргономичным в использовании.

Кроме повышения удобства это увеличивает степень безопасности. Регулятор мощности обладает такими функциями, как:

  • Оповещения о перегрузках и неисправности предохранителей.
  • Мониторинг чередования фаз, тока в цепи и других показателей.
  • Установление ограничений нагрузки.

Отдельные модели комплектуются опциями релейных выходов, возможностью управления начальным углом переключения мощности. Также в большинстве присутствует механизм внешнего запрета переключений триггера.

Обслуживание аккумулятора ноутбука Mac

Замену встроенных аккумуляторов на компьютерах MacBook, MacBook Air и MacBook Pro следует выполнять только в авторизованных сервисных центрах компании Apple или розничных магазинах Apple Store. Попытка самостоятельной замены встроенного аккумулятора может привести к повреждению оборудования. Подобные повреждения не покрываются гарантией.

Некоторые более старые ноутбуки Mac оснащены съемными аккумуляторами, которые можно заменять самостоятельно. За помощью с обслуживанием съемного аккумулятора обращайтесь в авторизованный сервисный центр компании Apple или розничный магазин Apple Store.

Преимущества автоматических регуляторов реактивной мощности DCRK, DCRG, DCRJ

  • точно и надежно управлять коэффициентом мощности системы даже в условиях грубых искажений формы кривой тока или при высоком содержании гармоник в сети;
  • добиваться оптимального использования конденсаторов, гарантирующее более продолжительное время их эксплуатации, а также ускорение времени коммутации;
  • регулировать время задержки подключения следующей ступени;
  • обеспечить защиту от перегрузки конденсаторных батарей;
  • регулировать чувствительность расцепления и интегральное время коммутации;
  • измерять средненедельное значение коэффициента мощности системы за последнюю неделю;
  • применять один из трех способов настройки параметров регулятора: ручная настройка с клавишной панели, быстрая настройка с помощью ПК, автоматическая настройка.

Регуляторы реактивной мощности оснащены цифровым программированием, микропроцессорным управлением и контролем, автоматической настройкой функций, а также конфигурируемыми аварийными сигналами и блокировкой клавиатуры. Максимальное коммутационное напряжение 440В, максимальный ток выходных контактов 12А. В зависимости от серии регулятора они могут иметь интерфейс связи TTL/RS 232, RS 232, RS 485. Протоколы связи Ascull и Modbuss-RTU. Регулятор DCRJ имеет независимый от питания трехфазный измерительный вход по напряжению. Регуляторы реактивной мощности:

  • позволяют измерить ток и напряжения в реальном значение TRMS;
  • регулируют коэффициент мощности — 0,8 индуктивного и 0,8 емкостного;
  • измеряют гармоник тока и напряжения (DCRG, DCRJ);
  • DCRJ дополнительно измеряет емкостную перегрузки по току (анализ спектра вплоть до 31-ой гармоники тока и напряжения), средний за неделю коэффициент мощности, запоминание максимальных значений, хранение данных по нелинейным искажениям.
Читайте так же:
Регулировка оборотов двигателя гольф 3

Подробно информацию об измерениях, функциях и защите регуляторов реактивной мощности DCRK, DCRG и DCRJ можно найти в каталоге «LOVATO Electric» в подразделе «Каталоги», в разделе «О компании» или пройти по ссылкe и скачать файл «Измерения, функции и защита регуляторов реактивной мощности DCRK, DCRG и DCRJ».

Автоматические регуляторы реактивной мощности DCRK, DCRG, DCRJ

Модель
регулятора
Кол-во
ступеней, шт.
Размер монтажного
корпуса, мм
Вес, кг
РЕГУЛЯТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ DCRK
DCRK 5596 х 960,365
DCRK 7796 х 960,375
DCRK 88144 х 1440,640
DCRK 1212144 х 1440,660
РЕГУЛЯТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ DCRJ
DCRJ 88144 х 1440,940
DCRJ 1212144 х 1440,980
DCRJ12F11+1 c реле144 х 1440,950
РЕГУЛЯТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ DCRG
DCRG8144 х 1440,980
ПО, СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ
DCRKSWПО "DCRK Remote control" для автоматического тестирования и удаленного управления (требуется кабель 51С11)
51C11соединительный кабель PC-DCRK, RS232/ТТL, длина 2,8 м
DCRJSWПО "DCRJ Remote control" для автоматического тестирования и удаленного управления (требуется кабель 51С2)
51C2соединительный кабель PC-DCRJ, длина 1,8 м
соединительный кабель PC-DCRG+EXP 1011, длина 1,8 м
51C4соединительный кабель PC-преобразователь 4PХ1, длина 1,8 м
51C5соединительный кабель DCRJ-модем, длина 1,8 м
соединительный кабель DCRG+EXP 1011-модем, длина 1,8 м
51C6соединительный кабель DCRJ-преобразователь 4PХ1, длина 1,8 м
соединительный кабель DCRG+EXP 1011- преобразователь 4PХ1, длина 1,8 м
51C9соединительный кабель PC-модем, длина 1,8 м
4PX1преобразователь RS232/RS485, питание 220-240В (или 110-120В)
УСТРОЙСТВА СВЯЗИ ДЛЯ DCRG 8
CX01соединительный кабель ПК-DCRG 8 с оптическим разъемом USB для программирования, сохранения данных, диагностики и обновления ПО
CX02устройство wi-fi подключения ПК-DCRG 8 для программирования, сохранения данных, диагностики и обновления ПО
CX03антенна GMSquard-band (800/900/1800/1900 MГц) для расширения EXP 1015

Принципиальная схема

Схема предназначена для работы со светильниками, мощностью до 75 Вт. Следует отметить, что большинство настольных светильников рассчитано на работу с лампами накаливания мощностью не более 60. 75 Вт.

Принципиальная схема Автоматического регулятора мощности для ламп накаливания на 220В

Рис. 1. Принципиальная схема Автоматического регулятора мощности для ламп накаливания на 220В.

В редких случаях разрешается установка лампы мощностью до 100 Вт.

Данное устройство может не только понижать эффективное напряжение питания лампы накаливания относительно входного сетевого напряжения питания, но и повышать его. Например, если в сети вместо ожидаемых и «законных» 220 вольт только 165, то поворотом ручки переменного резистора можно легко увеличить напряжение на лампе до 210. .. 230 В.

В основу этого устройства положен тот факт, что лампам накаливания безразлично переменным или постоянным током они питаются. Кроме ламп накаливания к этому устройству можно подключать и другие приборы соответствующей мощности, например, паяльник.

Эта конструкция представляет собой почти обычный фазовый регулятор мощности, но перед подачей на нагрузку его выходное напряжение выпрямляется диодным мостом V05, пульсации сглаживаются высоковольтным оксидным конденсатором С2.

Как известно, при выпрямлении переменного напряжения диодным мостом со сглаживающим конденсатором, выходное постоянное напряжение получается выше значения входного переменного напряжения. При напряжении в сети 220 В и мощности подключенной лампы EL1 40 Вт, диапазон регулировки постоянного напряжения на лампе EL1 составляет 100. .280 вольт.

Узел управления тринисторами построен на транзисторах VТ1, VТ2, которые включены как аналог однопереходного транзистора, и на высоковольтных транзисторах VT3, VТ4, которые включены аналогом маломощного высоковольтного тринистора с малыми токами включения и удержания.

Мощность, которая подаётся на нагрузку, зависит от сопротивления переменного резистора R1. Чем оно меньше, тем большее напряжение поступит на лампу накаливания.

Мощные высоковольтные тринисторы VS1, VS2 включены встречно-параллельно. Открывшиеся от очередного импульса тока разряда конденсатора С1 транзисторы VT3, VТ4, шунтируют выход диодного моста VD4, что приводит к протеканию импульсов тока через управляющие электроды тринисторов, которые также открываются.

Так как не полностью заряженный оксидный конденсатор С2 для тринисторов и диодного моста VD5 представляет собой короткозамкнутую нагрузку, то необходимо принять специальные меры, воспрепятствующие постепенной деградации свойств и выходу этих элементов из строя.

Для ограничения бросков тока через VS1, VS2, VD5, L1, С2 предназначен мощный проволочный резистор R12 Варистор R8 защищает высоковольтные транзисторы от повреждения всплесками напряжения сети. Фильтр C3L2R15C4 снижает уровень проникающих в сеть помех.

Так как это устройство может не только понижать напряжение питания, но и повышать, напряжение питания нагрузки необходимо контролировать с помощью вольтметра. На элементах R13. R14, VТ5, РА1 сделан простейший вольтметр постоянного тока с растянутой шкалой [Л1, Л2].

Чувствительность вольтметра устанавливается подбором сопротивления R13 При эксплуатации устройства нужно учитывать, что на его выходе постоянный ток, к нему нельзя подключать приборы, предназначенные для работы исключительно на переменном токе. Наиболее просто это обеспечить, если для подключения нагрузки (светильника) использовать электровилку и розетку, нестандартной конструкции.

Схема регулятора напряжения и тока

Прежде чем рассматривать схему регулятора напряжения, необходимо хотя-бы в общих чертах ознакомиться с принципом его работы. В качестве примера можно взять тиристорный регулятор напряжения, широко распространенный во многих схемах.

Основной деталью таких устройств, как регулятор сварочного тока является тиристор, который считается одним из мощных полупроводниковых устройств. Лучше всего он подходит для преобразователей энергии с высокой мощностью. Управление этим прибором имеет свою специфику: он открывается импульсом тока, а закрывается при падении тока почти до нулевой отметки, то есть ниже тока удержания. В связи с этим, тиристоры преимущественно используются для работы с переменным током.

Регулировать переменное напряжение с помощью тиристоров можно разными способами. Один из них основан на пропуске или запрете целых периодов или полупериодов на выход регулятора. В другом случае тиристор включается не в начале полупериода напряжения, а с небольшой задержкой. В это время напряжение на выходе будет нулевым, соответственно мощность не будет передаваться на выход. Во второй части полупериода тиристором уже будет проводиться ток и на выходе регулятора появится напряжение.

Время задержки известно еще и как угол открытия тиристора. Если он имеет нулевое значение, все входное напряжение будет попадать на выход, а падение напряжения на открытом тиристоре будет потеряно. Когда угол начинает увеличиваться, под действием тиристорного регулятора выходное напряжение будет снижаться. Следовательно, если угол, равен 90 электрическим градусам, на выходе будет лишь половина входного напряжения, если же угол составляет 180 градусов – выходное напряжение будет нулевым.

Принципы фазового регулирования позволяют создать не только регулятор тока и напряжения для зарядного устройства, но и схемы стабилизации, регулирования, а также плавного пуска. В последнем случае напряжение повышается постепенно, от нулевой отметки до максимального значения.

На основе физических свойств тиристоров была создана классическая схема регулятора тока. В случае применения охладителей для диодов и тиристора, полученный регулятор сможет отдавать в нагрузку до 10 А. Таким образом, при напряжении 220 вольт появляется возможность регулировки напряжения на нагрузке, мощностью 2,2 кВт.

Подобные устройства состоят всего из двух силовых компонентов – тиристора и диодного моста, рассчитанных на ток 10 А и напряжение 400 В. Диодный мост осуществляет превращение переменного напряжения в однополярное пульсирующее напряжение. Фазовая регулировка полупериодов выполняется с помощью тиристора.

Для параметрического стабилизатора, ограничивающего напряжение, используется два резистора и стабилитрон. Это напряжение подается на систему управления и составляет 15 вольт. Резисторы включаются последовательно, увеличивая тем самым пробивное напряжение и рассеиваемую мощность. На основании самых простых деталей можно легко изготовить самодельные регуляторы тока, схема которых будет довольно простой. В качестве конкретного примера стоит подробнее рассмотреть тиристорный регулятор сварочного тока.

Тиристорные регуляторы мощности отличаются простотой конструкции и высокой надежностью работы. Невысокая стоимость в сравнении с другими вариантами при этом позволяет подобрать идеальный вариант под существующие требования, предъявляемые технологическими процессами производства.

Регуляторы мощности могут применяться не только для управления параметрами тока, но и для плавного пуска, что позволяет избежать негативного влияния больших пусковых токов.

Тиристорные регуляторы имеют дополнительный ряд преимуществ:

  • высокая точность поддержания температуры,
  • простая схема работы,
  • отсутствие механических контактов,
  • функции непрерывного регулирования,
  • высокое быстродействие.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector