Параллельная работа генераторов постоянного тока

6.6.  Параллельная работа генераторов постоянного тока

Равномерность распределения нагрузки между параллельно ра­ботающими генераторами достигается при использовании метода мнимого статизма. Управляющие сигналы I_yk = k_к (I_к — I_ср) подаются на вход регуляторов напряжения на уравнительные об­мотки, магнитодвижущие силы которых взаимодействуют с магнито­движущими силами рабочих (управляющих) обмоток. Цепь урав­нительных обмоток присоединяется к минусовым выводам генераторов (рис. 6.17). Роль балластных сопротивлений R_б выполняют калиброванные резисторы или сопротивления обмоток дополнительных полюсов. Балластные сопротивления должны быть равны между собой, так как только при равномерном распределении на­грузки между генераторами (I₁ = I_г ... = I_n) падение напряжения на балластных сопротивлениях одинаково, и по уравнительным об­моткам ток не протекает (I_уk = 0).

Рис. 6.17. Схема параллельной работы двух генераторов постоянного тока

Если допустить, что регуляторы  всех  генераторов настроены     астатически и параметры их уравнительных цепей одинаковы, то для k-гo генератора

U_k = U_k0 – S_y I_yk,

где U_k0 — напряжение астатически настроенного регулятора напряжения; S_у — статизм регулятора по уравнительному току; I_yk — ток в уравнитель­ной обмотке k-гo генератора.

Уравнительный ток

I_yk = (R_бI_k – U_y) / R_y,

где U_у — напряжение на уравнительной шине;   R_y—сопротивление уравнительной обмотки и ее соединительных проводов.

В соответствии с первым законом Кирхгофа сумма уравнительных токов

 Это значит, что

Таким образом, напряжение на уравнительной шине пропорционально среднему значению тока нагрузки, а управляющий сигнал I_yk, поступающий на вход k-гo регулятора напряжения,

пропорционален отклонению тока k-гo генератора от среднего зна­чения тока нагрузки, и, следовательно, нагрузка распределяется по методу мнимого статизма.

Процесс выравнивания нагрузок удобно рассматривать на при­мере параллельной работы двух генераторов постоянного тока, снабженных угольными регуляторами напряжения (см. рис. 6.17). Если предположить, что генератор G1 имеет более высокое напря­жение, чем генератор G2, то при равенстве сопротивлений в плюсо­вых цепях генераторов и балластных сопротивлений ток I₁, отдава­емый первым генератором, больше тока I₂ второго генератора. Сле­довательно, падение напряжения на балластном сопротивлении в цепи первого генератора больше, чем в цепи второго, а потенциал точки б больше потенциала точки а. В этом случае по уравнительной цепи протекает ток от точки б к точке а.

Уравнительная и рабочая обмотки электромагнита регулятора напряжения соединены так, что их м. д. с., для регулятора более нагруженного генератора G1 складываются, а для регулятора ме­нее нагруженного генератора G2 вычитаются. Вследствие этого сила притяжения электромагнита регулятора генератора G1 не­сколько возрастает, угольный столбик удлиняется, сопротивление его, а следовательно, и сопротивление цепи возбуждения генерато­ра G1, увеличиваются, что приводит к понижению напряжения генератора G1 и его тока нагрузки. Для второго генератора напряже­ние и ток возрастают. Рассмотренный процесс распределения на­грузок возможен при идентичности параметров параллельно рабо­тающих генераторов.

Особенность схемы параллельной работы генераторов состоит в том, что при отключении одного из генераторов от сети необхо­димо разомкнуть уравнительную цепь. В противном случае напря­жен неработающего генератора под воздействием уравнительной обмотки будет понижаться, так как уравнительная цепь стремится понизить напряжение более нагруженного генератора и повысить менее нагруженного. В данном случае ток нагрузки второго генера­тора равен нулю, и уравнительная цепь снизит напряжение вклю­ченного генератора.