Общие сведения об автоматике. Устройства автоматического управления

поддержания какого-либо параметра на неизменном (или в заданном пределе) уровне или его изменение по заданному закону (U, f, P, Q).

Различают 3 принципа регулирования:

1.  Принцип регулирования по возмущению;

2.  Принцип регулирования по отклонению;

3.  Комбинированный.

Структурная схема автоматического регулирования по принципу возмущения ничем не отличается от структурной схемы автоматического управления (только отсутствует обратная связь):

Пример: Устройство компаундирования возбуждения генератора.

Структурная схема устройств, действующих по принципу отклонения:

Пример: Корректор напряжения.

Обратная связь уменьшает качество переходного процесса, задаёт коэффициент усиления.

Положительная обратная связь увеличивает коэффициент усиления и повышает быстродействие, но усиливает обратную связь.

Характеристики  регулирования

Регуляторы должны обеспечивать качество регулирования.

Показателем качества может быть:

1.  Точность регулирования в установившемся режиме;

2.  Быстродействие системы регулирования;

3.  Характер переходного процесса;

4.  Степень перерегулирования.

1.  Статические характеристики регулирования – это зависимость регулируемой величины от одного из возмущающих воздействий.

Как правило, первичные регуляторы имеют статическую характеристику.

При увеличении возбуждающего фактора регулируемый параметр снижается. Степень снижения характеризуется коэффициентом статизма к_ст(к_s):

При  к_ст показывает относительное изменение регулируемой величины.

Характеристика с отрицательным к_ст используется при встречном регулировании.

2.  Динамические характеристики – это зависимость регулируемой величины во времени.

Синхронизация генераторов

(автоматическое включение синхронных машин на параллельную работу)

Различают точную синхронизацию и самосинхронизацию.

При точной синхронизации необходимо соблюсти ряд условий (условия точной синхронизации):

1.  необходимо выровнять напряжения генератора и системы;

2.  необходимо выровнять частоты генератора и системы;

3.  необходимо подать команду на включение выключателя генератора таким образом, чтобы в момент замыкания контактов выключателя δ=0.

Если δ≠0, U_г≠U_с, то между генератором и системой потечёт уравнительный ток.

Если частоты сильно различаются, то даже при U_г=U_с и δ=0 генератор может выпасть из синхронизма.

При точной синхронизации различают:

1.  ручную синхронизацию;

2.  полуавтоматическую синхронизацию;

3.  автоматическую синхронизацию.

При самосинхронизации генератор раскручивается до подсинхронной скорости и включается на параллельную работу невозбуждённым. Сразу после включения выключателя на обмотки возбуждения подаётся ток возбуждения.

Если I_у<5I_н, то такой процесс считается удовлетворительным.

Условия точной синхронизации

I случай: Е=Е_г=Е_с

Если Ес≠Ег, то 

I_УР.MAX – при δ=180⁰

;    

Если Е=Е₁=Е₂, то 

На осциллографе ΔЕ будет выглядеть следующим образом:

        , где

В построении синхронизаторов используют огибающую напряжения биения, которую называют :

 получается путём фильтрации высокочастотных составляющих и выпрямлением.

 является информативным параметром, т. к. по ней можно судить о моменте оптимума.

Подать сигнал на включение выключателя нужно с опережением, т. к. выключатель имеет собственное время включения выключателя.

 - угол опережения.

Последствия при несоблюдении условий синхронизации.

1.  Пусть Е₁≠Е₂, а остальные условия выполняются, т. е. f₁=f₂, δ=0.

При неравенстве Е₁ и Е₂ возникает I_УР, который носит чисто реактивный характер. Механическое воздействие этот ток на ротор и вал турбины не оказывает, но это может привести к снижению напряжения в точке