Характера переходных

Используя соотношения, полученные в примере 1.2, нетрудно сделать следующие важные выводы в отношении характера изменения различных величин при смешанном соединении резистивных элементов. С1 увеличением числа приемников в электрической цепи (см. 1.7, а) сопротивления гЭ1 и г3 уменьшатся. Это приведет к увеличению тока /, мощности Р, потерь напряжения 21гл и мощности 2/2гл. Из-за увеличения потерь напряжения в проводах снизится напряжение С/^ и как следствие этого уменьшатся токи /( и /2, а также мощности Pt и Рг.

Для выяснения характера изменения мощности Рпр выразим ее следующим образом:

Как указывалось, свойства и характеристики различных двигателей постоянного Тока зависят от Характера-изменения их магнитного потока при изменении- нагрузки. Поскольку значение тока якоря харак-

полезная мощность Р2 равна нулю и г = 0. Характер изменения КПД при увеличении полезной мощности зависит от значения и характера изменения потерь мощности. Примерный график зависимости т) (Р2) приведен на 9.36.

Реле зашиты электротехнических устройств в зависимости от характера изменения управляющей величины, вызывающего их срабатывание,

Начальная кривая намагничивания зависит от случайных причин, например от механических сотрясений, колебаний температуры, характера изменения намагничивающего поля и др. Нерегулярный, ступенчатый характер намагничивания объясняется эффектом Баркгау-зена. Следовательно, нулевая кривая не отвечает требованию хорошей воспроизводимости и не может быть использована для сравнительной оценки свойств различных материалов. Однако в последнее время выявлена возможность использования скачкообразных изменений намагниченности в магнитоизмерительной технике и для исследования физико-химических свойств магнитных материалов.

С одной стороны магнитный поток в сердечнике зависит от токов в обмотках и поэтому при исследовании приходится в значительной мере пользоваться методами, разработанными для магнитных цепей при постоянном магнитном потоке (см. гл. 2). С другой стороны токи в обмотках зависят от характера изменения магнитного потока. Такая взаимосвязь весьма усложняет исследования. Поэтому при расчетах вводят ряд допущений, упрощающих рассмотрение явлений, и определяют основные величины, характеризующие данную цепь, пренебрегая теми величинами, которые не оказывают существенного влияния на процесс в рассматриваемом режиме. Например, в некоторых случаях предполагают связь между В и Н линейной, но учитывают потери в стали; в других случаях пренебрегают потерями в стали, но предполагают связь между В и Я нелинейной. Такие упрощения неизбежно вносят погрешности в расчет, но на практике с этим приходится мириться, довольствуясь в ряде случаев приближенными результатами. При расчетах цепей со сталью в большинстве случаев

В системе с замкнутой цепью воздействий (замкнутая система) управление, действующее на силовую часть, изменяется при отклонении истинных значений выходных переменных от предписанных, что достигается путем введения обратных связей с выхода системы на ее входы. Выходные переменные силовой части системы и механизма Мх измеряются и преобразуются в пропорциональные им электрические сигналы с помощью измерительно-преобразовательного устройства (ИПУ). В его состав могут входить тахогенерато-ры, измерители положения или тока, цифроаналоговые или аналого-цифровые преобразователи и т. д. Сравнение истинных значений управляемых переменных с соответствующими предписанными значениями производится на входах регулятора Р. Регулятор и ИПУ образуют управляющую часть системы, назначением которой, таким образом, является получение и обработка информации о координатах силовой части и выработка на основе этой информации управляющих сигналов, воздействующих на силовую часть с целью обеспечения желаемого характера изменения координат системыМ.

Механизмы с.н. электростанций в зависимости от характера изменения их момента сопротивления условно разделяются на три группы. К первой группе относятся механизмы тягодутье-вой группы (дымососы, вентиляторы и другие механизмы), момент сопротивления которых описывается выражением

Эффективность процесса преобразования энергии в ЭДН, как это следует из дифференциальных уравнений, описывающих эти процессы, в значительной степени зависит от величины и характера изменения индуктивностей и взаимной индуктивности обмоток, а также величины и характера нагрузки. Выраженные через магнитные проводимости рассеяния А! >2 и взаимной индукции Лт индуктивности и взаимная индуктивность для сосредоточенных обмоток примут вид:

Электромагнитная мощность ЭДН, как и любого электромеханического преобразователя энергии, зависит от тока в обмотке якоря. Из (6.10) следует, что ток- зависит от характера изменения потокосцеплений обмоток и их магнитных проводимостей: чем больше потокосцепление и меньше магнитные проводимости, тем больше ток.

Для обеспечения устойчивого характера переходных процессов в замкнутых системах автоматического регулирования, а также для формирования переходных процессов системы экскаваторных электроприводов должны содержать гибкие отрицательные обратные связи. Эти связи могут быть линейными или нелинейными по различным параметрам системы (напряжению генератора, току якоря и т. д.), причем нелинейная гибкая обратная связь автоматически вводится только на определенных этапах переходного процесса. Например, для уменьшения ударов Е, редукторах механизмов поворота экскаватора при выборе зазоров должна вводиться гибкая обратная связь по напряжению генератора, которая замедляла бы темп разгона двигателя в период выбора зазора. После выбора зазора эта связь автоматически должна отключаться, чтобы не снижать темп переходных процессов разгона или торможения поворотной платформы экскаватора. При использовании тиристорных преобразователей, которые имеют незначительную электромагнитную инерцию, необходимо искусственно замедлять интенсивность переходных процессов. Это замедление можно получить . путем охвата преобразователя гибкой отрицательной обратной связью по напряжению.

Для обеспечения устойчивого характера переходных процессов в замкнутых системах автоматического регулирования, а также для формирования переходных процессов системы экскаваторных электроприводов должны содержать гибкие отрицательные обратные связи. Эти связи могут быть линейными или нелинейными по различным параметрам системы (напряжению генератора, току якоря и т. д.), причем нелинейная гибкая обратная связь автоматически вводится только на определенных этапах переходного процесса. Например, для уменьшения ударов Е, редукторах механизмов поворота экскаватора при выборе зазоров должна вводиться гибкая обратная связь по напряжению генератора, которая замедляла бы темп разгона двигателя в период выбора зазора. После выбора зазора эта связь автоматически должна отключаться, чтобы не снижать темп переходных процессов разгона или торможения поворотной платформы экскаватора. При использовании тиристорных преобразователей, которые имеют незначительную электромагнитную инерцию, необходимо искусственно замедлять интенсивность переходных процессов. Это замедление можно получить . путем охвата преобразователя гибкой отрицательной обратной связью по напряжению.

Графические методы интегоирования нелинейных уравнений связаны с выполнением графических построений, нередко сопровождаемых числовыми подсчетами. Широко распространен метод изоклин (фазовой плоскости). Под изоклиной понимается геометрическое место точек, в которых имеет место одинаковый наклон касательных ко всем возможным интегральным кривым. На основе исходного дифференциального уравнения на фазовой плоскости строятся интегральные кривые, соответствующие раз-личным начальным условиям. По оси абсцисс' па этой плоскости откладывают исследуемую величину (х), по оси ординат — ее производную по времени y=-(c
Электрические системы, рассматриваемые в данном курсе, предполагаются в той или иной мере автоматизированными. Режим автоматизированной системы — это непрерывный ряд отдельных переходных процессов, в которых активно участвуют автоматические устройства, реагирующие на возмущения режима системы и, в свою очередь, вызывающие ответные реакции системы. Знание характера переходных процессов, появляющихся после возмущений, оказывается, таким образом, необходимым для оценки действия устройств автоматического регулирования при нормальных условиях их работы.

В линеаризованной системе в отличие от линейной независимость характера переходных процессов от их интенсивности сохраняется только до некоторых малых отклонений параметров режима от установившихся значений или, как часто говорят, в пределах справедливости линеаризации по первому приближению.

Для иллюстрации характера переходных процессов при пуске на 12.11 приведены осциллограммы прямого и реакторного пуска синхронного двигателя.

Влияние толчкообразной нагрузки на работу системы электроснабжения. Толчкообразные электрические нагрузки, иначе называемые «набросами», существенно влияющие на функционирование систем электроснабжения, в основном вызываются резко переменными нагрузками на валах синхронных и асинхронных двигателей, прокатных станов, подъемных кранов, дуговыми плавильными печами. Толчок (наброс) нагрузки, сказываясь на всей системе электроснабжения и на питающей системе, приводит к снижению напряжения в узле нагрузки и изменению фазы этого напряжения по отношению к источнику питания. Достаточно большая (по сравнению с мощностью системы) толчкообразная нагрузка будет вызывать в системе изменения напряжения и более или менее длительные колебания частоты. Поэтому при такой нагрузке оказывается необходимой проверка колебаний напряжения и частоты в системе и их влияния на работу остальных (не толчкообразных) потребителей системы. В тех случаях, когда изменения параметров режима, характеризующие качество энергии, отдаваемой потребителю, оказываются заметными, необходимо на основе анализа характера переходных процессов разработать специальные мероприятия, позволяющие избежать неблагоприятного влияния толчкообразной нагрузки на работу системы. Особенно остро, разумеется, стоит вопрос о влиянии периодически изменяющейся (толчкообразной) нагрузки при питании электродвигателя от генератора соизмеримой с ним мощности. В этом случае особое значение имеют специальные мероприятия, одним из которых может быть применение регуляторов возбуждения, устанавливаемых на генераторах, синхронных компенсаторах и двигателях. Весьма эффективны, в частности, регулирование сильного действия, специальное регулирование скорости, позволяющее уменьшать колебания частоты, и ряд других мероприятий.

Динамические характеристики рассматриваемых элементов описываются линейными дифференциальными уравнениями первого и второго порядков. Исследование характера переходных процессов обычно производится при воздействии на вход элемента единичной функции [Л. 1] напряжения:

В линеаризованной системе в отличие от линейной независимость характера переходных процессов от их интенсивности сохраняется только до некоторых малых отклонений параметров режима от установившихся значений, или, как час-

Опасность нарушения статической устойчивости системы в указанных случаях была устранена после настройки АРВ генераторов в соответствии с предложенной методикой, которая может быть успешно использована при введении в эксплуатацию в концентрированных энергосистемах новых тепловых и атомных электростанций, настройке систем возбуждения с АРВ п. д. при высокочастотной системе возбуждения. Оказалось, что при высокочастотной системе возбуждения, примененной в обычном заводском исполнении, можно обеспечить статическую устойчивость при правильной настройке АРВ п. д. Однако если на ряде АЭС в силу специфических особенностей генераторы работают в наиболее неблагоприятных условиях с точки зрения периодической статической устойчивости, то, проводя испытания, следует получать параметры функциональной модели, необходимые для расчетных исследований статической устойчивости. При этом надо учитывать существенное влияние коэффициента компаундирования на общий коэффициент усиления системы возбуждения и область периодической статической устойчивости. Следует иметь в виду, что условия возникновения и характера переходных процессов при установлении и устранении колебаний таковы, что имеет место мягкое возбуждение автоколебаний при нарушении безопасной периодической границы статической устойчивости. Автоколебания имеют частоту порядка 1 Гц и амплитуду режимных параметров, увеличивающуюся при удалении от границы устойчивости. Предлагаемый* метод перенастройки АРВ п. д. обеспечивает достаточный запас статической устойчивости и исключает возникновение автоколебаний во всем диапазоне рабочих режимов. Метод не требует вмешательства в работу ЭС и не влияет на работу АЭС в ЭС. Опытные результаты без дополнительных расчетов дают ответ на вопрос о правильности выбранной настройки АРВ.

11.6. Сопоставление характера переходных процессов в синхронном двигателе при расчетах по полным и упрощенным