Гармонического воздействия

Р, и Ем остаются постоянными. Тогда дифференциальное уравнение, описывающее переходный процесс в бесконтактном синхронном генераторе с системой гармонического возбуждения при самовозбуждении становится уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами. Решение дифференциального уравнения (5.21) имеет вид

Вначале рассматривается переходный процесс в синхронном бесконтактном генераторе при внезапном подключении нагрузки и отключенной системе гармонического возбуждения, обеспечивающей автоматическую регулировку возбуждения.

Без учета системы гармонического возбуждения, обеспечивающей автоматическое регулирование возбуждения (АРВ), кривые затухания действующих значений полного тока короткого замыкания и его составляющих будут иметь вид, представленный на 5.5.

В генераторе с системой гармонического возбуждения при наличии демпферных обмоток принципиальное различие получается в структуре выражения для продольной периодической составляющей тока статора и связанных с нею апериодических составляющих токов в продольных обмотках ротора

Исследование макета генератора с системой гармонического возбуждения проводилось на редукторном стенде, который позволяет поддерживать скорость вращения постоянной и позволяет проводить испытания при активной, индуктивной и смешанной нагрузках.

Для определения степени компаундирования проведено экспериментальное определение зависимостей напряжения и тока в системе гармонического возбуждения от тока нагрузки основной обмотки генератора при различных коэффициентах мощности нагрузки. При этом гармоническая обмотка работала через выпрямитель на сопротивление, эквивалентное сопротивлению обмотки возбуждения возбудителя. При холостом ходе генератора в системе устанавливался ток, равный току возбуждения возбудителя при номинальном напряжении на выходе генератора.

На 7.2 приведены экспериментальные зависимости тока в системе гармонического возбуждения в функции тока трехфазной симметричной нагрузки при различных коэффициентах мощности нагрузки. Сравнение полученных зависимостей с регулировочными характеристиками генератора (7.3) показывает, что без дополнительных элементов регулирования система гармонического возбуждения при изменении тока нагрузки до 0,8/я будет работать с перерегулированием напряжения генератора. При дальнейшем увеличении тока нагрузки напряжение будет несколько меньше номинального.

Таким образом, исследования системы гармонического возбуждения показали, что при всех режимах работы генератора система гармонического возбуждения будет обеспечивать автоматическое увеличение тока возбуждения при увеличении

Для оценки быстродействия системы гармонического возбуждения в переходных режимах проведены аналогичные опыты при работа генератора со штатной аппаратурой регулирования напряжения.

Сравнение результатов испытаний генератора с системой гармонического компаундирования и генератора со штатной аппаратурой регулирования напряжения показало, что при номинальной нагрузке система гармонического возбуждения обладает быстродействием, превосходящим быстродействие штатной аппаратуры регулирования напряжения, выполненной на магнитных усилителях, в 2 раза.

7.5.3. Внезапное короткое замыкание. Одно из требований к генераторам автономных систем электроснабжения - надежная работа системы возбуждения при аварийных режимах работы. Для проверки работоспособности системы гармонического возбуждения при аварийных режимах работы генератор с гармоническим возбуждением включался на одно-, двух- и трехфазное короткое замыкание. Осциллограмма внезапного трехфазного короткого замыкания генератора с системой гармонического компаундирования приведена на 7.9.

30. Куляпин В.М., Утляков Г.Н. Исследование динамических режимов работы бесконтактных синхронных генераторов с системой гармонического возбуждения//Проектирование, производство и испытание электрических машин: Сборник трудов НИТИ, 1976, С. 111-117.

Модуль сопротивления емкостного элемента Zc=—Хс = 1/(иС) обратно пропорционален частоте, в то время как аргумент срс = = —я/2 не зависит от частоты. Значит, при любых частотах гармонического воздействия напряжение на емкостном элементе отстает по фазе от тока на 90° ( 2.5,е).

Рассмотрим случай гармонического воздействия. Нетрудно видеть, что при этом

Таким образом, область, определяемая прямыми, по которым движется контрольная точка в рассмотренных режимах, является запретной для желаемой ЛАХ следящей системы при необходимости обеспечить точность воспроизведен»'» входного гармонического воздействия (2-1) с ошибкой не более 5шах,

асимптотическая ЛАХ которой показана штриховой линией на 2-2. Требуется обеспечить в замкнутой системе отработку входного гармонического воздействия, параметры которого заданы значениями й'Лахи 8шах.с ошибкой не более 6шах. При этом система должна обладать запасом устойчивости, соответствующим заданному показателю колебательности М.

регулирования, замыкание через который обеспечит следящей системе отработку входного гармонического воздействия <рв, заданного частотой (ов = 0,4 с"1 и амплитудой скорости слежения Qmax = 10 рад/с, о ошибкой бтах < 0,03397 = 1,95°, Кроме этого, показатель колебательности в спроектированной системе не должен превышать значения М = 1,3.

Путем моделирования рассмотренной комбинированной следящей системы управления требуется: подобрать такое значение постоянной времени регулятора положения %,п, при котором выходная координата ф0 при отработке системой ступенчатого управления будет переходить в новое установившееся положение с перерегулированием на более 20% ; определить максимальную ошибку бшах = фа — фс при отработке следящей системой эквивалентного входного гармонического воздействия:

заменить у:лсвнем, налагаемым на коэффициент передачи усилителя для гармонического воздействия. Действительно, уравне-

Основываясь на спектральном методе анализа процессов в линейных цепях, ограничимся случаем гармонического воздействия на входе линии. При этом использование символического метода расчета гармонических напряжений и токов в длинной линии позволяет ограничиться рассмотрением производных

14.9р. Линия длиной /=15 м нагружена на сопротивление /?/ — = 100 Ом. Погонные параметры линии: Lo = 0,48 мкГн/м; С0 = = 75 пФ/м. Частота внешнего гармонического воздействия / = = 100 МГц. Найти распределение действующих значений напряжения U(y) и тока 1('у) вдоль линии, если напряжение в начале линии U0 равно 1В.

15.9. Схема 15.1, а. Прежде всего определим значения сопротивлений на нулевой и бесконечной частотах. Частоты w = 0 и со = оо часто называют крайними частотами. Из схемы видно, что Z(0) = оо и Z(oo)=oo. Покажем, как найти эти сопротивления. Если частота гармонического воздействия стремится к нулю, то сопротивление емкости 1//соС стремится к бесконечности, а сопротивление индуктивности ju>L стремится к нулю. С учетом сказанного получим схему замещения двухполюсника на постоянном токе ( 15.13, а). Здесь ясно видно, что Z(0)= оо, так как нет пути для постоянного тока. Если же частота гармонического воздействия стремится к бесконечности, то сопротивление емкости стремится к нулю, а индуктивности к бесконечности. Схема замещения двухполюсника на бесконечной частоте показана на 15.13,6. Из этой схемы видно, что Z(oo)= оо. Другими словами, нет пути для тока бесконечно большой частоты. Таким образом, в данном примере функция сопротивления имеет полюсы на нулевой и бесконечной частотах. Определим, далее, число конечных нулей и полюсов, включая нуль или полюс в нуле, которое равно числу элементов. В данном случае число конечных нулей

где через х обозначена одна из переменных величин, например, ток, напряжение, заряд и т. д.; функция ф (х) обусловлена нелинейной характеристикой одного из элементов цепи; величина Р определяется амплитудой внешнего гармонического воздействия с частотой со; постоянная 8 учитывает необратимые потери энергии в цепи.