Система регулювання напруги

Изобретение относится к автоматическому регулированию определенных параметров рабочих процессов энергетических машин, а более конкретно - к автоматическому регулированию напряжения электрических генераторов постоянного тока с параллельным возбуждением. Известна система автоматического регулирования напряжения электрического генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, снабженная статическим регулятором прямого действия [1]. Недостатком данной автоматической системы является ее невысокая точность автоматического регулирования напряжения генератора в связи с наличием существенной статической ошибки, например, при изменяемости нагрузки в сети. Известна система автоматического регулирования снабженная простым с точки зрения конструкции изодромным регулятором [2]. Система автоматического регулирования напряжения содержит электрический генератор постоянного тока с параллельным возбуждением, вертикально установленные в корпусе системы, включенный в цепь возбуждения регулирующий потенциометр, размещенный параллельно потенциометру соленоид, в котором нижний конец сердечника - груза механически соединен с движком потенциометра, размещенный ниже соленоида цилиндрически-поршневой масляный катаракт, шток которого через цилиндрическую пружину соосно связан с нижним донцом сердечника соленоида, а цилиндр жестко связан с корпусом системы. При этом, если первый вывод обмотки управления соленоида соединен с первым выводом якоря генератора и обмоткой параллельного возбуждения, то его второй вывод соединен со вторым выводом якоря и с подвижным выводом потенциометра, неподвижный вывод которого соединен со вторым выводом обмотки параллельного возбуждения: Выходом системы являются выводы якоря генератора. Среди потребителей электрической энергии, вырабатываемой электрическими генераторами постоянного тока с параллельным возбуждением, нередко встречаются такие, которые для полного использования своих потенциальных возможностей требуют такой высокой прочности регулирования напряжения электрического тока, которую известная автоматическая система обеспечить не может. Поэтому потенциальные возможности таких потребителей электрической энергии используются далеко не полностью, что является весьма нежелательным. Задачей настоящего изобретения является повышение точности работы системы регулирования напряжения генератора постоянного тока за счет уменьшения колебательности регулируемой величины и убыстрение затухания переходных процессов, путем введения корректирующей инерционной массы. В предлагаемом изобретении поставленная задача достигается путем снабжения поршня катаракта корректирующей инерционной массой и обеспечивающей его нулевую плавучесть (в наполненном рабочей жидкостью корпусе-цилиндре) герметической полостью. При этом обычный пропорционально-интегрирующий прямого действия регулятор преобразуется в имеющий повышенные потенциальные возможности пропорционально-интегро-дифференцирующий регулятор. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой системы автоматического регулирования напряжения электрического генератора постоянного тока с параллельным возбуждением. Предлагаемая система автоматического регулирования содержит электрический генератор постоянного тока 1, корпус системы 2, цепь возбуждения 3, цепь измерительного устройства 4, вертикально установленные в корпусе системы включенный в цепь возбуждения регулирующий потенциометр 5, размещенный параллельно потенциометру соленоид 6, в котором нижний конец сердечника-груза 7 механически соединен с движком 8 потенциометра, размещенный ниже соленоида цилиндрически-поршневой катаракт, связанный с поршнем 9 шток 10 которого через цилиндрическую пружину 11 соосно связан с нижним концом сердечника соленоида, а корпус-цилиндр 12 жестко связан с корпусом системы. При этом, если первый вывод обмотки управления соленоида соединен с первым выводом якоря генератора и обмоткой параллельного возбуждения, то его второй вывод соединен со второй обмоткой якоря, и с подвижным выводом потенциометра, неподвижный вывод которого соединен со вторым выводом обмотки параллельного возбуждения. Выходом системы являются выводы якоря генератора. Предлагаемая система работает следующим образом. В случае, например, практически мгновенного включения в электрическую сеть дополнительного потребителя электрической энергии происходит практически мгновенное понижение напряжения на клеммах питаемого генератора. В первом приближении происходящий при этом переходный процесс может быть представлен двумя последовательно связанными этапами. В начале переходного процесса в связи с инерционностью и вязким трением модернизированного цилиндрически-поршневого катаракта можно принять, что поршень 9 и шток 10 являются неподвижными и поэтому предлагаемый трехимпульсный автоматический регулятор ведет себя как обыкновенный статический. Согласно представленной на чертеже принципиальной схеме следует, что в связи с отмеченной особенностью первый этап переходного процесса заканчивается при смещении вниз движка 8 и сердечника 7, сжатом состоянии пружины 11 и только частично восстановленном значении напряжения на клеммах генератора. Во втором этапе переходного процесса под действием сжатой пружины 11 происходит перемещение вниз поршня 9 и штока 10. При этом увлекаются вниз сердечник 7 с движком 8, чем и обеспечивается полная ликвидация статической ошибки автоматической системы. Аналогичным образом осуществляется подавление возмущающего воздействия на автоматическую систему вызвавшего повышение значения регулируемого параметра. В этом случае будет иметь место временное растяжение пружины 11. Полезность используемого в предлагаемой системе снабженного корректирующей инерционной массой имеющего нулевую плавучесть поршня состоит не только в обеспечении большей четкости первого этапа рассматриваемого переходного процесса. Обеспечиваемый этим поршнем дополнительный регулирующий импульс по производной от отклонения регулируемой величины благоприятно форсирует действие регулятора на участке ее возрастания и благоприятно тормозит действие регулятора на участке ее уменьшения. Это обеспечивает существенное уменьшение колебательности регулируемой величины и убыстрения затухания переходных процессов. В связи с тем, что предлагаемая система обеспечивает повышенную точность автоматического регулирования напряжения генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, то ее использование позволяет более полно использовать потенциальные возможности включенных в сеть большого количества современных потребителей электрической энергии.