Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Малые ГЭС в СССР и за рубежом. Выбор турбин и генераторов для малых ГЭС 11
1.1. Классификация малых ГЭС 11
1.2. Малые ГЭС в СССР 13
1.3. Малые ГЭС за рубежом 15
1.4. Технико-экономические показатели малых ГЭС 16
1.5. Турбины для малых ГЭС 21
1.6. Генераторы для малых ГЭС 27
1.7. Выводы 39
Глава 2. Укрупненный расчет основных параметров агрегатов малых ГЭС 41
2.1. Определение основных показателей турбин малой мощности . 41
2.2. Методика расчета основных энергетических и массогабаритных показателей синхронных генераторов малой мощности . 45
2.3. Определение целесообразной области применения мультипликаторов 56
2.4. Укрупненный расчет основных параметров агрегатов малых ГЭС 63
2.5. Определение области применения генераторов нетрадиционной конструкции 68
2.6. Выводы 75
Глава 3. Электрические машины с встроенной регулируемой гидромуфтой 76
3.1. Основные требования к системам регулирования автономных малых ГЭС 76
3.2. Способы стабилизации частоты напряжения генератора переменного тока автономной электроэнергетической системы 78
3.3. Стабилизация частоты вращения с применением регулируемых гидропередач. Патентный обзор - 88
3.4. Электрические машины с встроенной регулируемой гидромуфтой 91
3.5. Особенности расчета электричеоких машин с встроенной гидромуфтой 98
3.6. Выводы 100
Глава 4. Исследование переходных процессов автономной системы электроснабжения (АСЭ) на базе малой ГЭС, состоящей из первичного дйигателя, синхронного генератора и гидромуфты 101
4.1. Особенности расчета переходных процессов синхронных генераторов АСЭ 5 101
4.2. Разработка математической модели расчета переходных и установившихся процессов АСЭ . 104
4.3. Математическая модель гидромуфты при колебаниях момента первичного двигателя 118
4.4. Исследование влияния гидромуфты на переходные процессы АСЭ 123
4.5. Выводы 138
Глава 5. Экспериментальное исследование асинхронного генератора с встроенной гидромуфтой 140
5.1. Описание экспериментальной установки 140
5.2. Результаты экспериментальных исследований 147
5.3. Выводы 151
Заключение 153
Литература 155
Приложение 162
- Технико-экономические показатели малых ГЭС
- Методика расчета основных энергетических и массогабаритных показателей синхронных генераторов малой мощности
- Способы стабилизации частоты напряжения генератора переменного тока автономной электроэнергетической системы
- Разработка математической модели расчета переходных и установившихся процессов АСЭ
Введение к работе
Актуальность работы. Энергетические потребности человечества непрерывно возрастают. Производство и потребление электрической энергии на планете в среднем удваивается каждые 10-15 лет. На сегодняшний день в большинстве стран, в том числе и у нас в стране, основой энергетики являются тепловые электрические станции (на их долю приходится свыше 80$ общей выработки электроэнергии) , которые потребляют огромные количества ископаемого топлива, запасы которого ограничены и не могут быть возобновлены, вызывают загрязнение биосферы продуктами его сгорания.
Поэтому во всем мире растет интерес к возможности создания энергетических установок, использующих возобновляемые источники энергии - энергии солнца, ветра, приливов и волн океанов, малых рек и др.
Ведутся большие работы в этом направлении и у нас в стране. С учетом новых условий развития энергетики страны Энергетическая программа СССР предусматривает совершенствование структуры энергопотребления путем вовлечения в энергетический баланс нетрадиционных возобновляемых источников энергии как важного средства решения локальных проблем энергоснабжения. В новой редакции Программы партии также указано на необходимость "широкого использования возобновляемых источников энергии, последовательного проведения во всех отраслях активной и целенаправленной работы по экономии топливно-энергетических ресурсов" Л/.
Одним из перспективных направлений является развитие малой гидроэнергетики, т.е. использование энергоресурсов малых рек.
Строительство малых ГЭС в новых створах, использование перепадов на оросительных каналах, освоение водохранилищ не энергетического назначения, а также восстановление и модернизация законсервированных малых ГЭС на базе новой техники могут внести заметный вклад в обеспечение надежного электроснабжения многих районов нашей страны. Необходимость развития этого направления электроэнергетики предусмотрена "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года" Л/.
Проблема - малые ГЭС не новая. Интенсивное строительство малых ГЭС было развернуто в нашей стране в предвоенный период и особенно в послевоенные годы, отечественной промышленностью серийно выпускались гидротурбины и генератора для малых ГЭС. Но начиная примерно с 60-х годов по мере развития централизованного энергоснабжения и осуществления крупного гидроэнергострои-тельства интерес к малым ГЭС был потерян, а промышленность перестала выпускать для них гидроагрегаты.
В настоящее время на базе старих разработок не представляется возможным выпуск оборудования для малых ГЭС, т.к. они морально устарели и не соответствуют современному уровню.
Поэтому, разработка и создание основного оборудования (гидротурбин и гидрогенераторов), предназначенных для агрегатов малых ГЭС с учетом последних достижений науки и техники, научных разработок является актуальной задачей.
В настоящее время работы по проблеме малых ГЭС ведутся в соответствии с целевой научно-технической программой ГКНТ СССР, Госплана СССР и АН СССР (подпрограмма 0.01.05, задание 05). В работах принимают участие ряд организаций: Гидропроект, ВНИЗ, ШИН, ВНИИЗлектромаш, КирйЮЭ, СызранскиЙ турбостроительный завод, МЭИ, МИСИ и др.
Основной талью работа является разработка методики расчета основных показателей агрегатов малых ГЭС, а таксе разработка и исследование новых конструкций генераторов для малых ГЭС.
Для достижения указанной цели требуется решение ряда задач, включающих в частности:
создание методики расчета основных показателей синхронных генераторов малой мощности для широкого диапазона изменения частоты вращения, учитывающая требования и ограничения к генераторам малых ГЭС;
разработка алгоритмов и программ, позволяющих выбрать оптимальный вариант и рассчитать основные показатели гидроагрегатов малой мощности для широкого диапазона изменения параметров водотока;
разработка новых патентоспособных конструкций синхронных генераторов, предназначенных для агрегатов малых ГЭС, а такие создание математической модели расчета их динамических показателей.
Методы исследования. Исследования проводились:
аналитическими методами с использованием теории электромагнитных и электромеханических переходных процессов;
методами математического моделирования на основе численного решения дифференциальных уравнений;
с использованием методов теории планирования эксперимента;
экспериментальным методом с помощью разработанного макетного образца.
К зашите представляется:
методика укрупненного расчета основных показателей синхронных генераторов для малых ГЭС при широком диапазоне изменения частоты вращения;
рекомендации по определению области применения мультишшка-
торов, а также генераторов нетрадиционной конструкции в агрегатах малых гидроэлектрических станций (МГЭС);
новые конструкции синхронного генератора с встроенной регулируемой гидромуфтой, улучшающие маесогабаритнне показатели агрегатов в целом;
методику расчета динамических показателей синхронного генератора с встроенной гидромуфтой;
результаты аналитических и экспериментальных исследований генератора с встроенной гидромуфтой.
Научная, йдрищ
предложена номограмма по выбору целесообразного типа гидротурбин малой мощности по заданным параметрам водотока;
разработаны алгоритм и программа, позволяющие выбрать оптимальный вариант и рассчитать основные показатели гидроагрегатов малой мощности для широкого диапазона изменения параметров водотока;
предложена математическая модель расчета синхронного генератора, с помощью которой определеян основные показатели синхронных генераторов малой мощности для широкого диапазона изменения частоты вращения;
предложены новые конструкции синхронных генераторов с встроенной регулируемой гидромуфтой, предназначенные для агрегатов малых ГЭС, улучшающие массогабаритние показатели гидроагрегатов малой мощности и упрощающие систему регулирования частоты вращения;
предложена математическая модель расчета динамических показателей синхронных генераторов с гидромуфтой, подтвержденная данными экспериментальных исследований.
Практическая вдннррть:'
- разработаны инженерные аналитические методы, алгоритм и
программный комплекс выбора типа и расчета на ЭВМ основных пока-
эателей гидроагрегатов малой мощности (гидротурбин и синхронных генераторов) при минимальной исходной информации о водотоке;
предложены практические рекомендации по области целесообразного применения мультипликаторов в агрегатах малых ГЭС но критериям минимума массы или максимума КПД агрегатов;
определена область применения кольцевых обмоток в тихоходных синхронных генераторах по критерию минимума расхода меди.
Реализация результатов работы
Разработанная в диссертации методика и программа по выбору оптимального варианта и расчета основных показателей агрегатов малых ГЭС использованы КирНИОЭ при технико-экономическом обосновании вопросов внедрения малых ГЭС в энергоснабжение рассредоточенных энергопотребителей горных районов Киргизии, а также в учебном процессе кафедры "Электрические отавции" Фрунзенского политехнического института.
Апробация работы
Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на республиканской научно-технической конференции "Повышение эффективности использования энергоресурсов на основе внедрения энергосберегающих и материалосберегающих мероприятий в отраслях народного хозяйства", г.Ташкент, июль 1986 г.;
на семинаре секции "Электромеханическое преобразование энергии" Научного совета АН УССР по комплексной программе "Научные основы электроэнергетики", г.Днепродзержинск, март 1987 г.;
на секции "Нетрадиционные источники энергии" Пятого научно-технического совещания Гидропроекта, г.Москва, апрель 1987 г.;
на заседании.кафедры электрических машин МЭЙ, г.Москва, сентябрь 1987 г.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и
заключения. Содержит 105 страниц основного текста, 51 рисунков, 12 таблиц, включает список использованной литератур» из 105 наименований и приложения.
Материалы, отражающие основное содержание диссертации опубликованы в 4 печатных трудах.
Краткое со^т^РЧ^* rafoTH
Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формируется цель и основные задачи работы.
В первой главе дан краткий обзор состояния вопроса и перспективы развития малых ГЭС в СССР и за рубежом. Рассмотрены вопросы выбора типа гидротурбин малой мощности и генераторов. Сформулированы основные требования к генераторам малых ГЭС. Даны рекомендации по применению серийных синхронных генераторов.
Вторая глава посвящена созданию методики укрупненного расчета основных показателей синхронных генераторов для широкого диапазона изменения частоты вращения. Разработана программа расчета по выбору типа гидроагрегатов малых ГЭС и расчета их основных показателей.
В третьей главе дан анализ существующих способов стабилизации частоты напряжения автономной системы электроснабжения. Проведен патентный обзор по устройствам стабилизации частоты вращения о использованием гидравлических передач. Описаны конструкции и дана методика расчета новых видов генераторов о встроенной гидромуфтой.
Четвертая глава посвящена созданию математической модели и программы расчета переходных режимов автономного синхронного генератора с гидромуфтой. Проведен сравнительный анализ протекания переходных процессов при наличии и отсутствии гидромуфты.
В пятой главе дано описание конструкции макетного образца генератора с встроенной гидромуфтой, а также экспериментальной установки. Приведены результаты экспериментальных исследований и их сравнение с расчетами.
- II -
Технико-экономические показатели малых ГЭС
Технико-экономические показатели малых ГЭС изменяются в широких пределах в зависимости от освоенности района строительства, гидрологических, геологических, климатических условий, а также от организации строительных работ. В СССР в последние 25 лет малые ГЭС практически не проектировались и не строились. Поэтому в настоящее время отсутствуют достоверные данные, на основании которых могут быть сделаны какие-либо заключения о технико-экономических показателях современных отечественных малых ГЭС, Вместе о тем, зарубежный опыт развития малых ГЭС позволяет сделать некоторые выводы, представляющие интерес и для нашей страны.
Ооновным объектом для экономического сравнения МГЭС остаются дизельные электростанции. Например, в /9/ было проведено экономическое сравнение эффективности малых ГЭС в сравнении с небольшой дизельной электростанцией, которое показывает значительно большую эффективность малых ГЭС. Стоимость выработки электроэнергии малых ГЭС составляет 36,6 центов/кВт ч, в сравнении с 73,78 цент/ /кВт-ч для дизельной станции.
В /7/ проведен анализ по применению различных видов автономных электрогенераторных устройств (микроГЭС и ВЭС, гелиоустройст-ва, дизельные станции) для электроснабжения мелких рассредоточенных объектов и объектов отгонного животноводства в труднодоступных районах Киргизской ССР (энергопотреблением до 50 кВт), и путем сопоставления энергетических, эксплуатационных и экономических параметров автономных источников энергии, установлено, что наиболее перспективным вариантом является применение микроГЭС.
По экономическим показателям МГЭС, установленная мощность которых меньше 10 МВт, в среднем уступают традиционным крупным ГЭС, хотя наиболее совершенные МГЭС близки по аналогичным показателям крупным ГЭС. В /13/ анализируется структура затрат на сооружение малого
ГЭС мощностью до 1,5 МВт в сопоставлении с ГЭС мощностью до 626 МВт (рис .1.1). При сооружении крупных ГЭС большая часть затрат связана со строительными работами, что не характерно для малых ГЭС, іде большая часть стоимости ГЭС приходится на основное энергетическое оборудование (достигает до &)% затрат на реализацию всего проекта). Поэтому снижение стоимости энергетического оборудования (гидротурбин, механических передач гидрогенераторов) является важной задачей. Одним из наиболее действенных путей является отказ от индивидуального проектирования технологического оборудования и использования на МГЭС унифицированного серийного оборудования, типизация (стандартизация) компоновок, типоразмеров, конструктивных элементов гидроагрегатов, так как при этом снижается стоимость оборудования, повышается качество изготовления и эффективность эксплуатации.
Таким образом, основными требованиями при разработке энергетического оборудования для МГЭС являются /3,14/: унификация и стандартизация оборудования; разработка полностью автоматизированного оборудования, исключающего присутствие на ГЭС дежурного персонала; использование оборудования упрощенной конструкции и повышенной надежности с применением современных материалов; широкое применение типовых проектов и автоматизированного проектирования; предварительная сборка оборудования на заводе-изготовителе с целью снижения сроков и стоимости монтажа на месте установки; использование самой современной технологии для повышения надежности в эксплуатации, снижения затрат на техническое содержание и уход и увеличение срока службы.
Наряду с экономическими оценками эффективности МГЭС можно привести и другие доводы в пользу развития малой гидроэнергетики:
МГЭО оказывает минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду по сравнению с энергетическими установками других типов.
Развитие малой гидроэнергетики позволит обеспечить энергоснабжение малых населенных пунктов, особенно в труднодоступных районах, повысить энерговооруженность сельского хозяйства, улучшить условия жизни и занятость местного населения.
Методика расчета основных энергетических и массогабаритных показателей синхронных генераторов малой мощности
Вторым этапом расчета агрегатов малых ГЭС является определение основных показателей синхронного генератора. При этом исходными данными являются: активная мощность ( Рн ) и частота вращения (пс), определяемые из расчета гидротурбин. В зависимости от выбранного типа турбины и величины напора частота вращения изменяется в очень широких пределах. Например, частота вращения гидротурбин высоконапорных малых ГЭС достигает IO0O-I5OO об/мин, а турбины гидросиловых установок, использующих кинетическую энергию водного потока имеют частоту вращения порядка 1-Ю об/мин. Поэтому возникла необходимость создания методики укрупненного расчета синхронного генератора, позволяющая определить его основное энергетические и маесогабаритнне показатели при широком диапазоне изменения частоты вращения (от I до 1500 об/мин) с учетом особенностей и основних требований к генераторам малых ГЭС. Такие расчеты необходимы на стадии технико-экономических обоснований и эскизного проектирования малых ГЭС. Кроме того, предварительный анализ основных показателей синхронных генераторов при широком диапазоне изменения частоты вращения совместно с анализом аналогичных показателей мультипликаторов позволит отбирать рациональные варианты схемы преобразования мощности по минимуму массы или по максимуму КПД агрегата. В этой связи была создана укрупненная методика расчета основных показателей синхронных генераторов при широком диапазоне изменения номинальной мощности и частоты вращения. Б качестве базовой конструкции выбрана конструкция явнополюе-ного синхронного генератора о горизонтальным валом, степенью защиты XF23 и способом охлаждения 1001.
Исходными данными для расчетов являются: - номинальная активная мощность Рн (кВт); - номинальное напряжение UH (В); - частота вращения ftc (об/мин); - коэффициент мощности Cos1-? ; - число фаз m ; - предельная окружная скорость тах (м/сек); - частота тока -? (1ц). Проектирование любой электрической машины начинают с выбора главных размеров: внутреннего диаметра статора "Dc и расчетной длины С . Как известно, эта задача не имеет однозначного решения , так как при выборе главных размеров приходится учитывать ряд требований. В настоящее время для предварительного определения диаметра "Bl пользуются зависимостями Т с = ( SH) в широком диапазоне изменения SH /41,42/. SH - расчетная электромагнитная мощность, определяется по формуле, кВт Но эти зависимости построены для относительно быстроходных машин ( с 500 об/мин) и ими нельзя пользоваться при расчете тихоходных генераторов. Кривые, а также рекомендации, приведенные в литературе /43, 44,45/ для выбора основных размеров относительно тихоходных машин (гидрогенераторов), построены для больших мощностей и при расчете тихоходных генераторов малых мощностей ими также нельзя польэо— ваться. На основе.анализа рекомендаций, приведенных в /46,47/, предлагается формула для предварительного определения полюсного деления & (м) по заданным значениям номинальной мощности Рц и частоты вращения пс (или чиола пар полюсов р ) в диапазоне изменения номинальной мощности от I кВт до I мВт и частоты вращения от 1500 об/мин до 10 об/мин. где К - коэффициент, зависящий от номинальной мощности (табл. 2.3) По известному полюсному делению С определяется внутренний диаметр статора "Di. , м рассчитанный по (2.7) D v, затем проверяется но допустимой линейной скорости при угонннх режимах работы малых гидротурбин аг /с где \ УГ - коэффициент угона, зависящий от типа применяемой турбины (см. 2.1).
Если рассчитанная по (2.8) 13«г будет больше, чем допустимая линейная скорость іЗдоп до условиям механической прочности, то диаметр 13 і рассчитывается по формуле In - объем тока в пазу, который ограничен условиями нагрева обмотки, его допустимое значение при косвенном воздушном охлажде-ний выбирается в зависимости от расчетной мощности SH по рекомендациям /47/ А - линейная токовая нагрузка (А/м), определяется в зависимости от полюсного деления в соответствии с /41/. Если условие (2.10) не выполняется, то принимается и проводится коррекция "Dv и X . Второй основной размер - расчетная длина L(M определяется при известном диаметре "DC из уравнения машинной постоянной где JL$ - расчетный коэффициент полюсного перекрытия; кь- коэффициент формы поля; ко - обмоточный коэффициент; В8- максимальное значение индукции в воздушном зазоре при номинальной нагрузке, Тл . Коэффициенты Ц , кй , о выбираются по рекомендациям, приведенным в /41,42,46/. Индукция В0 выбирается в зависимости от полюсного деления t по /42/.
Способы стабилизации частоты напряжения генератора переменного тока автономной электроэнергетической системы
В настоящее время известно большое количество способов и схем стабилизации скорости вращения или частоты напряжения генератора переменного тока при переменной частоте вращения первичного двигателя /59,63/. На рис.3.1 приведена общая схема автономного электроснабжения на базе генератора переменного тока, включающая практически все возможные способы стабилизации частоты напряжения. Пд - первичный двигатель; Г - генератор переменного тока; Z4- сопротивление нагрузки; Рп , Рн - поток первичной мощнооти и мощность в нагрузке; соПд сог - угловые скорости вращения первичного двигателя и генератора; Jr,JH - частота напряжения на выходе из генератора и в нагрузке; Л- е - системы регулирования .скорости вращения агрегата или частоты напряжения генератора. Как видно из рис.3.1 имеется 6 способов (каналов) регулирования (стабилизации) частоты напряжения генератора. Рассмотрим вкратце каждый из способов. I. Регулирование потока мощности, подводимого к первичному двигателю (расход воды в гидротурбине, подача топлива в дизель-агрегатах и др.). Такой способ регулирования в данное время является основным в гидроагрегатах большой мощности /57/.
Принцип регулирования заключается в том, чтобы изменением подводимой мощности Рл (расхода воды) обеспечивать равенство Р-\ и Рн при колебаниях Рн . Изменение расхода воды осуществляется изменением угла открытия направляющего аппарата гидротурбин, для перемещения ко торых применяются гидравлические сервомоторы, позволяющие создать необходимое усилие. Регулирование построено на принципе регулирования по отклонению регулируемой величины ( Qr или "5 г ) от ее заданных значений. Сигналы регулирования формируются датчиками частоты вращения (канал d ) или частоты напряжения {канал$ ). (рис.3.2). 2. Регулирование самого первичного двигателя (рис.3.3) В данном способе регулируется поток мощности на выходе первичного двигателя, например, поворотом рабочих лопастей пэт -гидротурбин. Система и принцип регулирования аналогична описанному (способ I). Первые два способа регулирования в микроГЭС практически не применяются из-за высокой стоимости систем регулирования и боль ших массогабаритных показателей (иногда применяется грубое регулирование изменением открытия затвора). 3. Применение регулируемых устройств различного типа, включаемых между турбиной и генератором. Б этом случае изменяющая частота вращения первичного двигателя преобразуется с помощью этих устройств ( R3 ) в постоянную частоту вращения генератора (рис.3.4) (привод постоянной скорости -ПЇЇС). Такой способ стабилизации частоты наиболее распространен на различных подвижных объектах с автономным источником питания /59, 64-66/. В качестве устройств стабилизации частоты используются механические, гидравлические, пневматические, электромеханические устройства.
К механическим устройствам относятся схемы с использованием многоступенчатого переключаемого редуктора (коробки скоростей), поддерживающей частоту вращения с точностью, определяемой количеством ступеней редуктора /59/. Известны и бесступенчатые механические вариаторы (например, фрикционного типа).
Разработка математической модели расчета переходных и установившихся процессов АСЭ
Для обмотки возбуждения за базисний ток -$б принимается такой ток, который создает на холостом ходу поток, индуктирующий при номинальной частоте вращения ротора номинальное (базисное) напряжение в отаторе, а базисное напряжение и-$б это напряжение, создающее в обмотке возбуждения ток 1 6 .На основании этих определений получаем Частота вращения ротора со выражается через скольжение S , которая в теории синхронных машин определяется по формуле S- Подставляя значения потокосцеплений из (4.2) в (4.1) и выражая все величины в относительных единицах получаем следующую систему дифференциальных уравнений где т0 - постоянная инерции вращающих частей, кг»іг/сеіг; Ггц- механический момент первичного двигателя (гидротурбины) ma - электромагнитный момент сопротивления генератора Уравнение статической нагрузки в осях с\ , а » записывается в виде /71,91/ где г н и хн - активное и реактивное сопротивление нагрузки в о.е. При записи уравнений (4.6) сопротивление линий передачи не учитывается, т.к. как правило, в автономных системах электроснабжения энергия потребляется непосредственно на месте выработки и пренебрежение сопротивлений линий не оказывает существенных погрешностей при анализе динамических режимов /92/. Уравнения (4.3), (4.4) и (4.6) составляют систему дифференциальных уравнений, описывающих переходные процессы автономной электроэнергетической системы, состоящей из первичного двигателя (гидротурбины), синхронного генератора и статической активно-индуктивной нагрузки (рис.4.I). Для полного описания автономной электроэнергетической системы необходимо добавить уравнения регулятора частоты вращения первичного двигателя и регулятора напряжения возбуждения. Изменение величины напряжения на обмотке возбуждения синхронного генератора зависит от типа системы возбуждения, параметров генератора и системы возбуждения.
Совокупность устройств, осуществляющих преобразование энергии для питания обмотки возбуждения синхронного генератора и регулирование возбуждения, составляет систему возбуждения. Системы возбуждения автономных синхронных генераторов должны обеспечить достаточно высокие качества вырабатываемой электроэнергии по напряжению, как в статических, так и в динамических режимах, а также устойчивость заданных режимов работы синхронных генераторов. Для выполнения перечисленных функций системы возбуждения должны иметь автоматические регуляторы возбуждения (АРВ). В настоящее время системы АЕВ автономных систем используют-все три известные из теории автоматического регулирования основные принципы регулирования: по отклонению, по возмущению (по нагрузке) и по отклонению и по возмущению (комбинированное) /93/. В системах АГВ по отклонению регулирование осуществляется в функции отклонения напряжения синхронного генератора от напряжения уставки регулятора. Этот принцип регулирования пощволяет уменьшить отклонение напряжения независимо от того, какими причинами последнее вызвано. Но при таком регулировании трудно одновременно обеспечить высокие характеристики точности и быстро действия. В системах регулирования возбуждения по возмущению компаундирование управляющим сигналом являетоя ток якоря генератора, при таком способе достигается высокое бывтродействие регулирования, но не обеспечивается высокая точность стабилизации напряжения.
Комбинированные системы возбуждения, осуществляющие регулирование и по отклонению и по возмущению, обладают высоким быстродействием и точностью стабилизации напряжения, и благодаря этим достоинствам нашли широкое применение в автономных системах электроснабжения /91,94/. На рис,4.2 приведены принципиальные схемы систем возбуждения синхронных генераторов. На схемах не показаны.элементы систем регулирования напряжения. На рис.4.2 цифрами обозначены: I - синхронный генератор; 2- обмотка возбуждения генератора; 3 - электромашинный возбудитель постоянного тока; 4 - щеточно-контактное устройство; 5 - электромашинный возбудитель переменного тока; 6-выпрямитель. Б зависимости от того питается ли обмотка возбуждения от пбстоянного источника или от якоря генератора, системы возбуждения подразделяются на системы независимого возбуждения (а-в) и самовозбуждения (г-д). Системы независимого возбуждения имеют то преимущество,что возбуждение синхронного генератора не зависит от режима якорной цепи. Это позволяет получить хорошие динамические характеристики в переходных и аварийных режимах.
