Вот есть Блок автоматики БА-4-400Б предназначен для регулирования напряжения синхронного генератора СГВ-4/1500 в ветрогенераторе АВЭУ 6-4М.
Блок с буквой М - модернизированный, но принцип тот же.
Схема (для увеличения откройте в новом окне)
Описание схемы
В условное обозначение блока входят:
БА - блок автоматики;
4 - номинальная мощность генератора, кВт;
400 - номинальное регулируемое напряжение, В;
Б - применение блока в качестве бескорректорного регулятора напряжения.
Блок обеспечивает:
- регулируемое напряжение генератора ветроэлектрического агрегата в пределах 360 - 440 В при частоте 50 - 55 Гц и 100 - 160 В при частоте 25 Гц при подключенной номинальной нагрузке 4 кВт, 400 В, cos = 0.8 и на холостом ходу. При этом возбуждение генератора происходит при частоте 35 - 45 Гц, развозбуждение - 16 - 24 Гц;
- развозбуждение генератора при замыкании контактов контактных датчиков.
Работоспособность блока сохраняется при изменении температуры окружающей среды от - 50 0 С до + 45 0 С, относительной влажности воздуха до 98 % при температуре + 35 0 С.
БА - блок автоматики;
Габариты блока 412 х 238 х 650 мм.
Масса блока - не более 40 кг.
Блок представляет собой регулятор напряжения синхронного генератора, производящий регулирование по возмущаемому воздействию (току нагрузки и коэффициенту мощности), объединенный с устройством для возбуждения и развозбуждения генератора на заданных частотах.
Схема электрическая принципиальная блока с присоединенными к нему синхронным генератором, датчиком и нагрузкой показана на рис. 2.1. Условные обозначения элементов схемы приняты согласно [1].
Обмотка возбуждения ОВ генератора присоединена через выпрямитель возбуждения V1 - V6 к выходной обмотке III трехобмоточного трансформатора Т1. Обмотка II трансформатора Т1 включена последовательно в цепь нагрузки генератора, а обмотка 1 через дроссель L2 присоединена параллельно нагрузке генератора.
Параллельно входу выпрямителя возбуждения V1 - V6 присоединен дроссель L1, две обмотки которого имеют отводы и присоединены к входу выпрямителя возбуждения через кон-такты реле К и переключатель S3.
Обмотка реле К через пороговый ключ, выполненный на транзисторе V17 и стабилитроне V16, присоединена к выходу стабилизатора напряжения (транзистор V14). Вход стабилизатора напряжения через стабилитрон V13, выпрямитель на диодах V7 - V12 и понижающий трансформатор Т2 присоединен к выходу генератора. Стабилитрон V13 может быть зашунтирован контактами переключателя S3 или реле К.
К рабочей обмотке РО генератора через автоматический выключатель S1 присоединены обмотки II трансформатора Т1, а в цепи нагрузки имеется пакетный выключатель S4.
Блок имеет разъем Х1 для присоединения к генератору и блоки зажимов:
Х2 - для присоединения контактных датчиков и корректора ("дополнительная нагрузка");
Х3 - для присоединения основной нагрузки;
Х4 - для присоединения контактных датчиков;
Х5 - для присоединения к станции управления насосами.
В цепи блока зажимов Х4 имеется выключатель S2.
Возбуждение генератора на холостом ходу обеспечивает-ся за счет тока, пропорционального напряжению генератора, величина и фаза которого определяется дросселем L2, и отстающего от фазного напряжения генератора на угол, близкий к 900.
В случае нагрузки генератора ток проходит по обмотке II трансформатора Т1, и в его выходной обмотке III имеет место геометрическая сумма токов обмоток I и II. Если нагрузка генератора активная, то токи в обмотках I и II трансформатора Т1 будут сдвинуты относительно друг друга на угол, близкий к 900; если же коэффициент мощности нагрузки будет уменьшаться, то будет уменьшаться и угол сдвига фаз между токами в об-мотках I и II трансформатора Т1, что приведет к увеличению тока возбуждения генератора.
Ток возбуждения будет тем больше, чем больше ток нагрузки генератора и чем ниже отстающий коэффициент мощности нагрузки, т.е. трансформатор Т1 совместно с дросселем L2 обеспечивает прямое фазное компаундирование (регулирование по возмущающему воздействию).
Процесс возбуждения генератора происходит следующим образом. Пусть нагрузка генератора более 20 % от номинальной (переключатель S3 находится в положении, показанном на принципиальной схеме), а частота вращения генератора увеличивается от нуля. При низких частотах (до 35 Гц) сопротивление дросселя L1 мало, и он шунтирует вход выпрямителя возбуждения в такой степени, что самовозбуждение генератора невозможно. При достижении частоты 35 - 45 Гц шунтирующее действие дросселя уменьшается до такой величины, что генератор возбудится. Когда напряжение генератора достигнет 100 - 160 В, напряжение на выходе стабилизатора достигнет величины, достаточной для пробоя стабилитрона V16, транзистор V17 откроется и сработает реле К. Контакты реле К при этом подключают к выходу выпрямителя возбуждения полное число витков дросселя L1, и его индуктивное сопротивление увеличится. Теперь при снижении частоты генератор будет находиться в возбужденном состоянии и на частоте, более низкой, чем та, при которой он возбудился. Полная индуктивность дросселя L1 выбрана такой, чтобы генератор находился в возбужденном состоянии при снижении частоты до 16 - 24 Гц. При достижении такой частоты генератор развозбуждается, и схема возвращается в исходное состояние.
При возбуждении генератора на холостом ходу, или при нагрузке менее 20 % от номинальной, процесс самовозбуждения затруднен, поэтому переключатель S3 переводят в положение, соответствующее разомкнутому состоянию его контактов. При этом дроссель L1 отключен, а последовательно выходу выпрямителя V7 - V12 оказывается присоединенным стабилитрон V13. В этом случае, поскольку дроссель L1 отключен, возбуждение генератора происходит достаточно интенсивно даже на холостом ходу. При достижении напряжения генератора 150 - 200 В срабатывает реле К, контакты которого присоединят к выходу выпрямителя возбуждения дроссель L1 и закоротят стабилитрон V13. Дальнейшая работа схемы будет происходить, как было указано выше.
Развозбуждение генератора при срабатывании датчика уровня происходит за счет шунтирования контактом датчика обмотки возбуждения генератора. Если по тем или иным при-чинам возбуждение необходимо обеспечить при замкнутом контакте датчика, то цепь датчика отключают тумблером S2.
В условное обозначение блока входят:
БА - блок автоматики;
4 - номинальная мощность генератора, кВт;
400 - номинальное регулируемое напряжение, В;
Б - применение блока в качестве бескорректорного регулятора напряжения.
Блок обеспечивает:
- регулируемое напряжение генератора ветроэлектрического агрегата в пределах 360 - 440 В при частоте 50 - 55 Гц и 100 - 160 В при частоте 25 Гц при подключенной номинальной нагрузке 4 кВт, 400 В, cos = 0.8 и на холостом ходу. При этом возбуждение генератора происходит при частоте 35 - 45 Гц, развозбуждение - 16 - 24 Гц;
- развозбуждение генератора при замыкании контактов контактных датчиков.
Работоспособность блока сохраняется при изменении температуры окружающей среды от - 50 0 С до + 45 0 С, относительной влажности воздуха до 98 % при температуре + 35 0 С.
БА - блок автоматики;
Габариты блока 412 х 238 х 650 мм.
Масса блока - не более 40 кг.
Блок представляет собой регулятор напряжения синхронного генератора, производящий регулирование по возмущаемому воздействию (току нагрузки и коэффициенту мощности), объединенный с устройством для возбуждения и развозбуждения генератора на заданных частотах.
Схема электрическая принципиальная блока с присоединенными к нему синхронным генератором, датчиком и нагрузкой показана на рис.1. Условные обозначения элементов схемы приняты согласно [1].
Обмотка возбуждения ОВ генератора присоединена через выпрямитель возбуждения V1 - V6 к выходной обмотке III трех-обмоточного трансформатора Т1. Обмотка II трансформатора Т1 включена последовательно в цепь нагрузки генератора, а обмотка 1 через дроссель L2 присоединена параллельно нагрузке генератора.
Параллельно входу выпрямителя возбуждения V1 - V6 присоединен дроссель L1, две обмотки которого имеют отводы и присоединены к входу выпрямителя возбуждения через контакты реле К и переключатель S3.
Обмотка реле К через пороговый ключ, выполненный на транзисторе V17 и стабилитроне V16, присоединена к выходу стабилизатора напряжения (транзистор V14). Вход стабилизатора напряжения через стабилитрон V13, выпрямитель на диодах V7 - V12 и понижающий трансформатор Т2 присоединен к выходу генератора. Стабилитрон V13 может быть зашунтирован контактами переключателя S3 или реле К.
К рабочей обмотке РО генератора через автоматический выключатель S1 присоединены обмотки II трансформатора Т1, а в цепи нагрузки имеется пакетный выключатель S4.
Блок имеет разъем Х1 для присоединения к генератору и блоки зажимов:
Х2 - для присоединения контактных датчиков и корректора ("дополнительная нагрузка");
Х3 - для присоединения основной нагрузки;
Х4 - для присоединения контактных датчиков;
Х5 - для присоединения к станции управления насосами.
В цепи блока зажимов Х4 имеется выключатель S2.
Возбуждение генератора на холостом ходу обеспечивает-ся за счет тока, пропорционального напряжению генератора, величина и фаза которого определяется дросселем L2, и отстающего от фазного напряжения генератора на угол, близкий к 900.
В случае нагрузки генератора ток проходит по обмотке II трансформатора Т1, и в его выходной обмотке III имеет место геометрическая сумма токов обмоток I и II. Если нагрузка генератора активная, то токи в обмотках I и II трансформатора Т1 будут сдвинуты относительно друг друга на угол, близкий к 900; если же коэффициент мощности нагрузки будет уменьшаться, то будет уменьшаться и угол сдвига фаз между токами в об-мотках I и II трансформатора Т1, что приведет к увеличению тока возбуждения генератора.
Ток возбуждения будет тем больше, чем больше ток нагрузки генератора и чем ниже отстающий коэффициент мощности нагрузки, т.е. трансформатор Т1 совместно с дросселем L2 обеспечивает прямое фазное компаундирование (регулирование по возмущающему воздействию).
Процесс возбуждения генератора происходит следующим образом. Пусть нагрузка генератора более 20 % от номинальной (переключатель S3 находится в положении, показанном на принципиальной схеме), а частота вращения генератора увеличивается от нуля. При низких частотах (до 35 Гц) сопротивление дросселя L1 мало, и он шунтирует вход выпрямителя возбуждения в такой степени, что самовозбуждение генератора невозможно. При достижении частоты 35 - 45 Гц шунтирующее действие дросселя уменьшается до такой величины, что генератор возбудится. Когда напряжение генератора достигнет 100 - 160 В, напряжение на выходе стабилизатора достигнет величины, достаточной для пробоя стабилитрона V16, транзистор V17 откроется и сработает реле К. Контакты реле К при этом подключают к выходу выпрямителя возбуждения полное число витков дросселя L1, и его индуктивное сопротивление увеличится.
Теперь при снижении частоты генератор будет находиться в возбужденном состоянии и на частоте, более низкой, чем та, при которой он возбудился. Полная индуктивность дросселя L1 выбрана такой, чтобы генератор находился в возбужденном состоянии при снижении частоты до 16 - 24 Гц. При достижении такой частоты генератор развозбуждается, и схема возвращается в исходное состояние.
При возбуждении генератора на холостом ходу, или при нагрузке менее 20 % от номинальной, процесс самовозбуждения затруднен, поэтому переключатель S3 переводят в положение, соответствующее разомкнутому состоянию его контактов. При этом дроссель L1 отключен, а последовательно выходу выпрямителя V7 - V12 оказывается присоединенным стабилитрон V13. В этом случае, поскольку дроссель L1 отключен, возбуждение генератора происходит достаточно интенсивно даже на холостом ходу. При достижении напряжения генератора 150 - 200 В срабатывает реле К, контакты которого присоединят к выходу выпрямителя возбуждения дроссель L1 и закоротят стабилитрон V13. Дальнейшая работа схемы будет происходить, как было указано выше.
Развозбуждение генератора при срабатывании датчика уровня происходит за счет шунтирования контактом датчика обмотки возбуждения генератора. Если по тем или иным причинам возбуждение необходимо обеспечить при замкнутом контакте датчика, то цепь датчика отключают тумблером S2.