Электромашинных усилителей

вые выпрямительные устройства для замены ими электромашинных возбудителей.

Преимуществом тиристорных преобразователей для возбуждения синхронных двигателей по сравнению с электромашинными является их высокое быстродействие. Постоянная времени электромашинных возбудителей составляет в зависимости от мощности от 0,1 до 0,5 с, тогда как у тиристорных от 0,005 до 0,01 с. Многие электроприводы с синхронными двигателями, работающими с ударной нагрузкой, требуют быстрого изменения, возбуждения с целью повышения их динамической устойчивости. Высокая инерционность электромашинных возбудителей не позволяет осуществить своевременное формирование тока возбуждения как при ударных нагрузках, так и в случае быстрого и значительного падения напряжения сети.

Если режим работы спокойный, то к быстродействию системы регулирования возбуждения не предъявляются высокие требования. Когда приводы работают с резкопеременной нагрузкой, требования к системе регулирования более жесткие, так как параметры привода быстро меняют свои значения, поэтому привод должен отличаться высоким быстродействием, что обеспечивается использованием в системе регулирования сигнала по производной активной составляющей тока статора или сигнала, пропорционального приращению внутреннего угла 6 синхронного двигателя, а также повышением кратности форсировки напряжения возбуждения и снижением постоянных времени элементов системы возбуждения привода посредством использования вместо электромашинных возбудителей тиристорных выпрямителей.

Валы генераторов и их электромашинных возбудителей обычно жестко связаны и имеют одинаковую скорость вращения. В качестве возбудителей применяются генераторы постоянного тока и индукторные повышенной частоты с последующим выпрямлением тока с помощью твердых или ионных выпрямителей. В самых крупных генераторах используется система ионного возбуждения без возбудителя.

Мощность, необходимая для возбуждения синхронных машин, составляет 0,2—0,5% их номинальной мощности. Так, для турбогенераторов мощностью 200, 300, 500, 800, 1200 МВт она соответственно равна 850, 1300, 1700—2300, 3300, 4650 кВт. При этом для турбогенераторов мощностью 1200 МВт и выше номинальный ток возбуждения превышав" 8кА. Ввиду практической невозможности создания мощных электромашинных возбудителей для крупных синхронных машин были разработаны более современные системы возбуждения с полупроводниковыми выпрямителями. При этом номинальное напряжение возбуждения увеличено до 540— 630 В.

Мощность, необходимая для возбуждения синхронных машин, составляет 0,2—0,5 % их номинальной мощности. Так, для турбогенераторов мощностью 200, 300, 500, 800, 1200 МВт она соответственно равна 850, 1300, 1700—2300, 3300, 4650 кВт. При этом для турбогенераторов мощностью 1200 МВт и выше номинальный ток возбуждения превышает 8 кА. Из-за практической невозможности создания мощных электромашинных возбудителей для крупных синхронных машин были разработаны более совершенные системы возбуждения с полупроводниковыми выпрямителями. При этом номинальное напряжение возбуждения увеличено до 540—630 В.

В соответствии с ГОСТ 533-68 и 5616-72 гидрогенераторы и турбогенераторы должны иметь прямые системы возбуждения, обладающие наибольшей надежностью (применение косвенной системы возбуждения требует особого согласования). Предельная мощность электромашинных возбудителей по условиям коммутации (см. §64-11) зависит от их частоты вращения, совпадающей, как правило, с частотой вращения возбуждаемого синхронного генератора (при 3000 об/мин не более 600 кВт). Поэтому электромашинные системы возбуждения не могут быть применены в двухполюсных турбогенераторах, мощность которых превосходит 100—150 МВт.

где UB n — предельное напряжение возбудителя (для электромашинных возбудителей I/B!II = 1/в,п,у; для вентильных систем UB „ > 1/„,п,у); *i — время, в течение которого напряжение возбудителя возрастает до значения U, = L/B,HOM + 0,632 х (UB,n - UB,HOM).

Мощность, необходимая для возбуждения синхронных машин, составляет 0,2—0,5 % их номинальной мощности. Так, для турбогенераторов мощностью 200, 300, 500, 800, 1200 МВт она соответственно равна 850, 1300, 1700—2300, 3300, 4650 кВт. При этом для турбогенераторов мощностью 1200 МВт и выше номинальный ток возбуждения превышает 8 кА. Из-за практической невозможности создания мощных электромашинных возбудителей для крупных синхронных машин были разработаны более совершенные системы возбуждения с полупроводниковыми выпрямителями. При этом номинальное напряжение возбуждения увеличено до 540—630 В.

где Ujn — предельное напряжение возбудителя (для электромашинных возбудителей С/,, = С/п.у, для выпрямительных систем Ujn > Uj,Ly); tt — время, в течение которого напряжение возбудителя возрастает до значения U/— U/,,UM + + 0,632 (Ufu-Ufmu).

При прямом возбуждении ( 20.15, а) возбудитель приводится во вращение непосредственно от вала генератора. Такая система возбуждения имеет ряд достоинств: ввиду большой инерции агрегата турбина — генератор частота вращения возбудителя при КЗ практически остается неизменной; система содержит небольшое количество оборудования и поэтому обладает достаточной надежностью и небольшой стоимостью. Однако ремонт и ревизия возбудителя возможны только при остановленном генераторе. Кроме того, эта система возбуждения не может быть использована для возбуждения мощных генераторов. По условиям надежной коммутации и механической прочности коллектора предельная мощность электромашинных возбудителей постоянного тока при частоте вращения 750 об/мин составляет 2500-3600 кВт, а при частоте 3000 об/мин снижается до 300-500 кВт, что соответствует мощности возбуждения турбогенератора 110—160 МВт. Предельная мощность тихоходных возбудителей ограничена размерами возбудителя и скоростью нарастания напряжения.

Важнейшим эксплуатационным фактором является надежность работы электрооборудования. На первых этапах работы установок наблюдались отказы электрооборудования: генераторов постоянного тока, синхронных электродвигателей и электромашинных усилителей. Остальное электрооборудование работало вполне надежно. Несмотря на длительные простои, связанные с ремонтом указанных машин, на установке БУ-ЗООЭ зз ; период бурения до глубины 3300 м общее время ремонтных работ незначительно превышало аналогичные средние показатели. За период бурения от 3300 до 5800 м время простоев по вине электрооборудования было небольшим (0,7% от календарного времени работы установки).

Выходные усилители мощности типов ЭТ-У02, ЭТ-УОЗ, ЭТ-У04 и ЭТ-У05 являются усилителями постоянного тока и предназначены для питания обмоток магнитных усилителей, электромашинных усилителей, электромагнитных реле, соленоидов и других исполнительных механизмов, рассчитанных на ток 0,12 -т- 4,2 а и мощность 3 -ь 100 вт.

Выходные усилители обеспечивают передачу команд от логических элементов к исполнительным механизмам. Наименее мощный усилитель ЭТ-У02 с выходным током 0,12а позволяет питать обмотки магнитных усилителей (МУ), электромашинных усилителей (ЭМУ) или электромагнитных реле типа МКУ, КДР и т. п. с мощностью в нагрузке до 3 в/п.

Из-за неудовлетворительной коммутации был прекращен выпуск электромашинных усилителей большой мощности (до 100 кВт) и некоторых других машин. В тяжелых случаях при сильном влиянии главных полюсов нужно применять добавочные полюсы с наконечниками, равными по ширине всей зоне коммутации. Кроме того, в машинах, где добавочные полюсы расположены между главными полюсами одной полярности, не нужно делать второй зазор у ярма, так как через второй зазор замыкается поток рассеяния главных полюсов. Следовательно, падение магнитного потенциала во втором зазоре изменяется при изменении тока возбуждения главных полюсов. Небольшие погрешности в определении среднего значения реактивной ЭДС не имеют большого значения, так

В книге изъяты разделы по автоматическому управлению приводами с применением электромашинных усилителей, а также исключены материалы, относящиеся к основам автоматического управления (вопросы о различных критериях устойчивости, построение кривых переходных процессов частотным методом и др.), освещаемые в соответствующем курсе. Исключены также некоторые материалы, отраженные в курсе «Вычислительная техника».

от полупроводниковых или электромашинных усилителей, при больших мощностях — по системе Г — Д или по системе ТП — Д (УВ—Д). Для маломощных следящих приводов часто применяются двухфазные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором, а также синхронные двигатели с постоянными магнитами.

электромашинные усилители — используют для управления относительно большими мощностями с помощью малой мощности, подаваемой на их обмотки возбуждения (управления). Роль электромашинных усилителей в последнее время также уменьшилась из-за широкого применения усилителей, выполненных на полупроводниковых элементах (транзисторах, тиристорах);

В системах автоматического регулирования машины постоянного тока широко используют в качестве электромашинных усилителей, исполнительных двигателей и тахогенераторов.

Вначале создавались машины постоянного тока. В дальнейшем они в значительной степени были вытеснены машинами переменного тока. Благодаря возможности плавного и экономичного регулирования скорости вращения двигатели постоянного тока сохраняют свое доминирующее значение на транспорте, для привода металлургических станов, в крановых и подъемно-транспортных механизмах. В системах автоматики машины постоянного тока широко используются в качестве исполнительных двигателей, двигателей для привода лентопротяжных самозаписывающих механизмов, в качестве тахогенераторов и электромашинных усилителей. Генераторы постоянного тока применяются главным образом для питания радиостанций, двигателей постоянного тока, зарядки аккумуляторных батарей,сварки и электрохимических низковольтных установок.

В сороковых годах проводятся большие работы по созданию электромашинных усилителей и двигателей с полым ротором; разрабатывается теория исполнительных двигателей автоматических устройств. Улучшение качества магнитных сталей позволило создать машины с постоянными магнитами и гистерезисные микродвигатели с высокими техническими и эксплуатационными показателями. В пятидесятых годах в связи с ростом вычислительной техники начинают быстро развиваться и совершенствоваться шаговые двигатели импульсного действия. В это же время широко распространяются магнитные усилители, более надежные, чем усилители других типов. С начала шестидесятых годов разрабатываются конструкции маломнерционных двигателей с печатными обмотками. Большую работу по созданию микромашин и их теории провели Ю. С. Чечет и многие другие советские исследователи.

электромашинных усилителей