Структурная схема ГЭУ

РУКАВИШНИКОВ С.Б.

СХЕМА 5.11

[pic 1]

Структурная схема ГЭУ (постоянного тока) с регуляторами тока, напряжения и мощности, воздействующими на изменение магнитного потока ГЭД (мощность измеряется на генераторе)

В случае регулирования мощности изменением магнитного потока ГЭД генератор работает при постоянных значениях тока и напряжения, и его внешняя характеристика имеет вид, показанный на рис. 5.9.

[pic 2]

Рис. 5.9. Внешняя характеристика генератора ГЭУ с ограничением напряжения и тока для системы управления, поддерживающей постоянство мощности изменением магнитного потока ГЭД

Напряжение и ток точки А этой характеристики соответствуют номинальным значениям напряжения и тока генератора. Для получения требуемой характеристики генератора необходимы два регулятора: тока и напряжения. Выбор их осуществляется при Фд = const.

Изменение момента сопротивления гребного винта между характеристиками хода в свободной воде и швартовной должно вызывать такое изменение магнитного потока ГЭД, чтобы напряжение и ток генератора принимали номинальные значения, т. е. чтобы генератор во всех случаях работал в номинальном режиме. Управление может осуществляться по отклонению момента вращения ГЭД (M), мощности на его валу (Mω), мощности генератора (Eгi).

Измерение момента вращения на гребном валу представляет большие трудности, и поэтому практически не применяется. Можно измерять ток и магнитный поток ГЭД, а по их произведению определять момент вращения. В этом случае требуется определение магнитного потока расчетным путем по ЭДС и частоте вращения двигателя или наложением измерительной обмотки на якорь машины, что также сопряжено с большими трудностями.

Применяются косвенные методы управления по отклонению частоты вращения ГЭД. Обратно пропорционально ей изменяется магнитный поток ГЭД.

Выбор того или иного способа регулирования мощности определяется сложностью схемы и аппаратуры, точностью измерительных устройств и системы управления, традициями и т. д. При прямом управлении регулятором с увеличением мощности магнитный поток ГЭД увеличивается, что приводит к уменьшению частоты вращения гребного винта и снижению мощности до номинальной. Отклонение мощности вниз от заданного значения вызывает ослабление магнитного потока ГЭД, увеличение его частоты вращения, а с ней и потребляемой мощности.

[pic 3]

Системы автоматического управления широко применяются к ГЭУ постоянного тока. Далее рассмотрены системы управления Синхронный генератор → выпрямитель → двигатель, а также Генератор-Двигатель.

Для синтеза систем управления обычно используют математическую модель объекта регулирования. Математическая модель, как правило представляет собой систему уравнений, в которой существует много неизвестных параметров, которые требуют некоторых допущений и аппроксимаций. После всех этих действий система уравнений ГЭУ постоянного тока принимает следующий вид: