Параллельная работа генераторов постоянного тока

Для параллельной работы двух, трёх и большего числа генераторов по­стоянного тока на общую нагрузку необходимо, чтобы они имели одинако­вые значения напря­жения. В противном случае генератор с большим напря­жением возьмёт всю нагрузку на себя, а остальные генераторы будут функ­ционировать, как потребители.

Чтобы обеспечить равномерное распределение нагрузки при парал­лельной ра­боте, необходимо обеспечить для параллельно работающих гене­раторов одинаковые значения напряжений. Для этой цели в электромагните каждого регулятора напряже­ния выполняется дополнительно обмотка парал­лельной работы (уравнительная об­мотка), а в минусовой цепи каждого гене­ратора помещается балластное сопротивле­ние, представляющее собой кусок провода, имеющий калиброванное сопротивление.

Рассмотрим параллельную работу двух генераторов (рис. 4.3).

Генераторы Г1 и Г2 имеют одинаковые электрические характеристики. Балласт­ные сопротивления в их минусовых цепях имеют равные значения. Уравнительные обмоткиWур1 и Wур2включены последовательно ме­жду точками 1 и 2.

При равных напряжениях генераторов, при их работе на общую на­грузку их токи равны, то есть I1 = I2.

При этом будут равны падения напряжения на балластных сопротивле­ниях Rб и равны потенциалы φ точек 1 и 2. При равенстве потенциалов точек 1 и 2 ток между ними отсутствует.

Если по какой-то причине напряжение одного из генераторов изме­нится, то изме­нится падение напряжения на балластном сопротивлении в его минусовой цепи, изме­нится потенциал φ для точки 1 или точки 2. Равенство потенциалов точек 1 и 2 нару­шится. От точки с большим потенциалом поте­чёт уравнительный ток к точке с мень­шим потенциалом. Уравнительный ток будет проходить через включенные последова­тельно уравнительные обмотки Wурдвух регуляторов напряжения и через замкнутые контакты двух АЗП (автоматов защиты от перенапряжения).

Уравнительная обмотка каждого регулятора напряжения будет созда­вать своё магнитное поле, которое будет алгебраически складываться с маг­нитным полем, соз­даваемым соответствующей рабочей обмоткой. В одном регуляторе суммарное поле увеличится, в другом – уменьшится. Соответст­венно в одном

 

Рис. 4.3. Параллельная работа двух генераторов постоянного тока

 

регуляторе растяжения угольного столба станет больше, а в другом – меньше. У одного из генераторов ток возбуждения и напряжение уменьшатся, а у другого – увеличатся.

В тот момент, когда напряжения генераторов станут равны, то есть U1 = U2 , станут равны их токи и падения напряжения на балластных сопро­тивлениях. Станут равны потенциалы точки 1 и точки 2. При равенстве по­тенциалов точек прекратится уравнительный ток.

При параллельной работе большего числа генераторов концы их урав­нительных обмоток через замкнутые контакты соответствующих АЗП схо­дятся в общую точку. Поэтому при появлении уравнительного тока он про­ходит через уравнительные об­мотки всех регуляторов напряжения, вызывая соответствующее изменение тока воз­буждения и напряжения всех генерато­ров.

 

При неправильной регулировке напряжения генераторов на земле раз­ность токов нагрузки может превысить допустимое значение, что приведёт к отключению соответ­ствующего генератора. В полёте предельно допустимая разница токов нагрузки наи­более нагруженного и наименее нагруженного генератора составляет 10% от номи­нального тока используемых генераторов.

Проверку параллельной работы генераторов, то есть сравнение их то­ков нагрузки следует произвести через 15÷20 минут после включения генера­торов, чтобы их регу­ляторы напряжения успели прогреться. Если предельная разница токов нагрузки лю­бых двух генераторов превысит допустимое зна­чение, необходимо произвести регу­лировку параллельной работы, для чего ручки ВС-25 для самого нагруженного и са­мого ненагруженного генератора одновременно синхронно поворачивать на один и тот же угол в противопо­ложные стороны, – самому нагруженному – против часовой стрелки, а само­му ненагруженному – по часовой стрелке. При этом необходимо кон­тролиро­вать изменение токов нагрузки.

На самолётах и вертолётах гражданской авиации, в зависимости от мощности ис­пользуемых генераторов, применяются разные регуляторы на­пряжения.

На Ан-2 и других самолётах с генераторами малой мощности, как пра­вило, ис­пользуют регуляторы Р-25АМ. На всех турбовинтовых самолётах, на Ту-134А и Б ис­пользуют регуляторы РН-180 или РН-180М, где РН обозна­чает «регулятор угольный», а число указывает тепловую мощность, рассеиваемую на угольном столбе.