Флуктуации напряжения

Перед установкой термобаллона, имеющего переходную втулку с фланцем, втулку снимают с термобаллона и приваривают к технологическому трубопроводу. Затем во втулку вставляют чувствительный элемент и фланцем крепят к фланцу переходной втулки. Между фланцами устанавливают прокладку, имеющуюся в комплекте регулятора. Фланцы стягивают равномерно, гайки болтов располагают на одной стороне фланцевого соединения.

Структура гермошва с эластичным уплотнителем — резиновый шнур, уложенный в паз фланцевого соединения. Выбор способа герметизации зависит от требований, предъявляемых к блокам в условиях эксплуатации. Степень герметичности блока т«; " — определяется истечением газа из определенного объема времени:

/-разжиг горелок (форсунок) и открытие клапанов Др-3; //— открытие стопорных клапанов ЦСД и закрытие БВК; III, VII- включение и отключение обогрева фланцевого соединения ЦВД; IV ~ включение генератора в сеть закрытие ПСБУ, полное открытие регулирующих клапанов турбины, включение системы обогрева фланцевого соединения ЦСД; V —перевод котла на прямоточный режим; VI — переход с ПЭН на ПТН; VIII - отключение систе-

мы обогрева фланцевого соединения ЦСД.

Перед началом повышения частоты вращения роторов до номинальной включают обогрев свежим паром фланцев ЦВД, а после синхронизации — обогрев фланцевого соединения ЦСД паром, отбираемым из паропроводов перед ЗК. Отключение системы обогрева фланцевых соединений ЦВД проводится при нагрузке блока около 180 МВт, а фланцевых соединений ЦСД — при номинальной нагрузке блока или при номинальной температуре пара после промежуточного перегрева. Применение усовершенствованной ЛМЗ и ВТИ (модернизированной) системы обогрева фланцевых соединений ЦСД [2-31] повышает эффективность этого мероприятия, благодаря чему длительность нагружения сокращается. Системы обогрева рекомендуется включать при начальной температуре фланцевых соединений ЦСД и ЦВД не более 420 и 300°С соответственно.

Допустимая скорость нагружения блока с модернизированной системой обогрева фланцевых соединений ЦСД, обеспечивающей равномерный прогрев с высокой скоростью, определяется при пусках из холодного и неостывшего состояний только условиями прогрева роторов. При немодернизированной системе обогрева продолжительность нагружения определяется условиями прогрева фланцевого соединения ЦСД.

Для общей герметизации с целью защиты ремонтируемых ГИМ от влаги, морского тумана, брызг и водяной пыли применяют герметизацию в разъемном корпусе из алюминиевого сплава. Чтобы стенки корпуса могли выдерживать разрывающее усилие при изменении окружающего барометрического давления, их упрочняют наружными ребрами жесткости, которые одновременно играют роль радиатора. Корпус обычно выполняют состоящим из рамы и двух крышек (нижней и верхней), которые соединяются с рамой с помощью фланцевого соединения. В стыке между сопрягаемыми поверхностями необходимо обеспечить беззазор-ность, достигаемую с помощью прокладки из материала, способного упруго деформироваться.

8-11. Узел с дополнительным самоуплотнением фланцевого соединения герметизированного корпуса

Уплотнение резиновыми прокладками. Литой герметизированный корпус состоит из двух частей, которые соединяются с помощью фланцевого соединения ( 8-11). В стыке между поверхностями необходима беззазорность, достигаемая применением прокладок из материала, способного упруго деформироваться. Условием непроницаемости герметичного соединения является сохранение неизменным на все время работы контактного давления между уплотняющей прокладкой и соприкасающимися поверхностями. Оно должно превышать перепад давлений разделяемых сред, тем самым обеспечивая беззазорность.

Находясь в деформированном состоянии, прокладка не должна накапливать остаточную деформацию больше определенной нормы — натяга (см. 8-И). Прокладку укладывают в паз фланцевого соединения. Форма паза обеспечивает самоуплотнение при возникновении перепада давления. Прокладка вызывает начальную силу контактного давления Рн, которая обеспечивает герметичность уплотнения при отсутствии перепада давления. При появлении избыточного давления с той или иной стороны газ (или вода) давит на прокладку, проникая сквозь щель в замке, и прижимает ее к стенкам замка с силой Ро (силой давления среды), которая, суммируясь с силой начального давления Ян, обеспечивает замыкание. Таким образом, при любом давлении среды прокладка всегда прижата к стенкам и тем сильнее, чем больше сила давления среды, но всегда с превышением ее на величину Ра. При такой конструкции наличие упора и—Ь, фиксирующего взаимное расположение уплотняемых деталей, гарантирует деформацию материала прокладки не выше допустимой. При этом гнездо паза заполняется прокладкой не полностью, остающийся зазор предусматривает расширение прокладки при нагреве или разбухании. Щелевой зазор Д на 8-11, а получается за счет допусков на размеры сопрягаемых деталей.

Особенности условий работы гидрогенератора и турбогенератора накладывают отпечаток на конструкцию этих машин. Гидрогенераторы ( 51-2) выполняются преимущественно с вертикальной осью вращения. Турбина располагается под гидрогенератором, и ее вал, несущий рабочее колесо, сопрягается с валом генератора с помощью фланцевого соединения. Так как частота вращения мала, а число полюсов велико, ротор генератора выполняется с большим диаметром и сравнительно малой активной длиной. Обычно ротор имеет явнополюсное исполнение (см. ниже). Активные части у этой тихоходной машины занимают сравнительно малую долю ее общего объема. Большую часть объема занимают конструктивные части: опорный подшипник — подпятник, воспринимающий массу вращающихся частей генератора и турбины; направляющие подшипники, придающие оси ротора определенное положение в пространстве; верхняя и нижняя крестовины, несущие на себе подпятник и подшипники, корпус статора, остов ротора, воздухоохладители, маслоохладители и др.

Шумы. Под шумами понимают самопроизвольные флуктуации напряжения и тока в полупроводниковых материалах и приборах. Так как полупроводниковые приборы используются в основном для усиления слабых сигналов и измерения малых величин, то самопроизвольные флуктуации тока или напряжения ограничивают нижний предел усиливаемых сигналов и измеряемых величин. Поэтому важно знать основные физические процессы, вызывающие шумы, чтобы целенаправленно выбирать режимы работы прибора и изыскивать новые способы снижения уровня шумов.

Причиной возникновения колебаний в автогенераторе являются флуктуации тока в элементах реальной схемы (за счет теплового движения электронов в активных элементах, резисторах и т. д). Флуктуации тока /к, протекающего через контур, вызывают флуктуации напряжения на контуре z/r Спектр этих случайных флуктуации весьма широк и содержит составляющие всех частот.

При изменении параметра М меняется значение средней крутизны S*P = LG/M. На 13.9, а изображены несколько прямых ,SCp, соответствующих различным М. При M=Mt колебания в автогенераторе возникнуть не могут, поскольку S*P i >ScP(Uoc) и коэффициент затухания контура аэ>0. Значит, любые случайные флуктуации напряжения мос будут быстро затухать.

менного напряжения с собственной частотой контура. Это напряжение появляется в первичной обмотке контура и за счет индуктивной связи наводится на вторичной обмотке контура W2. Напряжение на вторичной обмотке прикладывается ко входу транзистора, он усиливает это напряжение и оно выделяется в его коллекторной цепи — в параллельном резонансном контуре. Возникает положительная! ОС, а так как частота воз-пикшей флуктуации напряжения определяется самим резонансным контуром, то глубина связи максимальна на его резонансной частоте. Обычно используется довольно сильная индуктивная связь между обмотками (часто обмотки наматываются одновременно в два провода), подбирается оптимальное соотношение числа витков n = W2/Wi из условия согласования выхода каскада со входом и поэтому при возникновении автоколебаний, когда амплитуда их еще мала, глубина положительной связи значительно больше единицы. Это вызывает рост амплитуды автоколебаний и транзистор начинает работать в сугубо нелинейном режиме: то попадает в режим отсечки (полностью закрывается), то — в режим насыщения (полностью открывается). Коэффициент усиления транзистора резко уменьшается и при амплитуде автоколебаний, близкой к напряжению источника питания, глубина ОС становится равной единице, т. е. на-

Действительно, при ,этих условиях случайно возникшие колебания (флуктуации) напряжения на входе усилителя, усиленные в К раз и ослабленные в и раз цепью обратной связи, появятся вновь «а входе в той же фазе и той же или большей величины. Это значит, что схема может генерировать колебания.

Если же в схеме с положительной обратной связью на определенной частоте со0 выполняется равенство /Сх = 1 (/С и х — вещественные величины), то схема превращается в генератор синусоидальных колебаний. В. электронных схемах всегда есть флуктуации напряжения, которые усиливаются усилителем и через цепь обратной связи подаются на вход. При /Сх <с 1 это напряжение быстро затухает. Если же для определенной частоты со0 произведение /Сх достигает значения, равного единице, то на входе и выходе схемы будет постоянное по амплитуде синусоидальное напряжение с частотой со0 и после прекращения первоначального импульса. Однако при /Сх = 1 схема работает нестабильно, так как малейшее уменьшение коэффициента усиления усилителя приводит к срыву колебаний (/Сх < 1) (коэффициент передачи х обычно более стабилен).

Главный недостаток метода непосредственной оценки — дополнительная погрешность, возникающая вне датчика, из-за флуктуации напряжения питания и свойств усилителя, а также из-за погрешностей аналоговых показывающих приборов. Технические затраты быстро растут, если дополнительная погрешность должна быть снижена до значения менее 1%.

Причиной возникновения колебаний в автогенераторе являются флуктуации тока в элементах реальной схемы (за счет теплового движения электронов в активных элементах, резисторах и т. д). Флуктуации тока /к, протекающего через контур, вызывают флуктуации напряжения на контуре и^. Спектр этих случайных флуктуации весьма широк и содержит составляющие всех частот.

При изменении параметра М меняется значение средней крутизны S*p = LGjM. На 13.9, а изображены несколько прямых S*p, соответствующих различным М. При М = МХ колебания в автогенераторе возникнуть не могут, поскольку ^cpi >Scp (Uoc) и коэффициент затухания контура аэ>0. Значит, любые случайные флуктуации напряжения мос будут быстро затухать.

Во второй схеме имеются две грубые ошибки. Флуктуации напряжения питания, порожденные токами нагрузки каскада высокого уровня, отражаются на напряжении питания каскада низкого уровня. Если входной каскад имеет недостаточно высокий коэффициент ослабления флуктуации питания, то это может привести к возникновению автоколебаний. Дальше и того хуже: ток нагрузки, возвращаясь к источнику питания, вызывает флуктуации потенциала на «земле» корпуса по отношению к заземлению источника питания. Входной каскад оказывается привязанным к этой «переменной земле», а это, очевидно, плохо. Мораль состоит в том, что надо следить, где протекают большие токи сигнала, и смотреть, чтобы вызываемые ими падения напряжения не влияли на вход. В некоторых случаях разумно отделить источник питания от каскада низкого уровня небольшой ЛС-цепью ( 7.68). В особо трудных случаях с развязкой источника питания можно попробовать в цепь питания каскада низкого уровня поставить стабилитрон или трехвыводной стабилизатор для дополнительной развязки.

Случайный характер теплового движения свободных электронов в сопротивлении приводит к появлению на его зажимах флуктуации напряжения, называемых тепловым шумом. Так как полное шумовое напряжение складывается из очень большого числа импульсов, вызванных движением отдельных электронов, то естественно ожидать, что общее шумовое напряжение является гауссовым процессом. В силу того, что длительность отдельных импульсов чрезвычайно мала, спектральную плотность шумового напряжения можно считать однородной (белый шум).