РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ЧАСТОТЫ В СЭЭС

Любое судно, в том числе и промысловое, представляет собой сложный технический объект с постоянно меняющимся составом и мощностью электрической нагрузки. В результате этого постоянно изменяется и нагрузка генераторов судовой электростанции, следовательно, изменяется напряжение на зажимах. С другой стороны, изменение нагрузки вызывает изменение частоты вращения генератора вследствие изменение момента на валу приводного двигателя генераторного агрегата, и если не использовать средства автоматики, то вручную потребуется непрерывное и оперативное вмешательство персонала в управление работой генераторных агрегатов. Ни один человек не способен справиться с такой задачей, следовательно, как правило, в той или иной степени задачи управления режимами реализуются автоматически.

Рассмотрим процесс снижения напряжения на шинах генератора при изменении его нагрузки. Так, при увеличения нагрузки следует уменьшение числа оборотов, это происходит из-за увеличения размагничивающего действия реакции якоря, и из-за увеличения падения напряжения на якорной обмотке. Такой процесс вытекает непосредственно для уравнения электрического состояния, как для ГПТ:

U = E – IR = Cn * (Фо – Фря) – IR

так и для синхронного генератора:

U = E – IR = Cn * (Фо – Фря) – IZ

То есть, в ГПТ и в СГ влияние частоты вращения n и падение напряжения в якорной обмотке можно считать одинаковым по отношению к изменению напряжения на зажимах генератора.

В то же время физически происходящие процессы различаются в ГПТ и СГ, это объясняется тем, что в ГПТ реакция якоря имеет преимущественно продольную составляющую и сама по себе незначительно изменяет магнитный поток в воздушном зазоре. Соответственно незначительным будет и влияние на изменение напряжения на зажимах генератора.

У СГ реакция якоря содержит и продольную и поперечную составляющие, каждая из которых оказывает размагничивающее воздействие на генератор. Причем продольная составляющая существенно уменьшает магнитный поток, поэтому результирующий поток (Фо – Фря) существенно влияет на значение напряжения на зажимах. С другой стороны, в отличие от ГПТ, в СГ реакция якоря и ее влияние на напряжение зависят от характера нагрузки, т.е. коэффициента мощности, причем чем меньше значение cosj , тем сильнее проявляется влияние реакции якоря. В реальных судовых электроустановках значение cosj может меняться от 0,5 до 1, а значение нагрузки – от 0 до номинального. Отсюда следует, что и у ГПТ, и у СГ напряжение на зажимах при изменении нагрузки может изменяться в пределах, превышающих допустимые Регистром значения. Это подтверждается и анализом внешних характеристик (рис. 23), где 23а – характеристики ГПТ.

- 1 - ГПТ смешанного возбуждения.

- 2 - ГПТ независимого возбуждения.

- 3 - ГПТ параллельного возбуждения.

На рис. 23 б представлены внешние характеристики СГ: 1 – при номинальном cosj, 2 – при cosj < cosjн.

Анализ приведенных выражений электрического состояния показывает, что восстановление напряжения на зажимах генератора после изменения его нагрузки возможно за счет увеличения основного магнитного потока Фо, который, в свою очередь, зависит от значения тока возбуждения, с другой стороны – уменьшение частоты вращения n при увеличении нагрузки может быть компенсировано только за счет подачи пара или топлива в приводной двигатель. Но, в отличие от тока возбуждения, этот контур более инерционный, т.к. в нем задействовано несколько механических элементов.

Т.к. в действительности изменение нагрузки электростанции во времени имеет случайный характер, то эффективного регулирование напряжения вручную нет. Эта задача возлагается на средства автоматики, при этом следует отметить, что в ГПТ смешанного возбуждения допускается работа и без автоматической регулировки напряжения, т.к. эту функцию выполняет последовательная обмотка возбуждения. Именно она компенсирует размагничивающее воздействие реакции якоря и падение напряжения.

Различают 3 вида систем автоматического регулирования:

- САР, обеспечивающая стабилизацию регулируемого параметра.

- САР программного управления

- Следящая САР.

К 1-му виду САР относится система регулирования подачи топлива (пара) и система автоматического регулирования напряжения (САРН). В свою очередь, они по характеру регулирования делятся на статические и астатические по отношению к внешнему воздействию.

В первом случае система обеспечивает установившееся значение регулируемой величины в зависимости от внешнего воздействия.

Во втором случае (астатическая система) такая зависимость отсутствует, т.е. значение регулируемой величины не зависит от внешних воздействий. По отношению к элементам генераторного агрегата, т.е. к генератору и дизелю, внешним воздействием является мощностью на валу дизеля, которая в свою очередь определяется значением активной мощности генератора.

У системы САРН синхронных генераторов внешним воздействием является ток якоря, равный току нагрузки, при этом характеристики регулирования напряжения в зависимости от тока нагрузки не являются прямыми линиями из-за наличия зоны нечувствительности у регуляторов и нестабильности в их работе, которую принято оценивать коэффициентом l:

,

где Da - размах отклонений незатухающих колебаний регулируемой величины относительно установившегося значения Аном. Именно значение размаха отклонения Da определяет зону внутри которой регулируемая величина может принимать допустимое значение. Точность регулирования обычно оценивается коэффициентом b = +- Da / 2.

Третьим параметром, характеризующим работу САР, является коэффициент статизма системы отражающий наклон характеристики:

В установленных режимах качество регулирования оценивается точностью поддерживания регулирующей величины - b, который получил название статическая ошибка. В целом же работа системы определяется коэффициентом статизма S.

Как известно, в астатических системах регулирования статическая ошибка равна 0, т.е. такие системы обеспечивают более высокое качество регулирования, чем статические системы, но в эксплуатируемых сегодня САРН на судах статическое регулирование встречается чаще.

Вторым параметром, характеризующим работу САРН, является ее быстродействие, которое оценивается временем с момента изменения внешнего до момента начал изменения регулируемой величины.

Таким образом, чем меньше время называемое запаздыванием системы, тем больше скорость изменения регулируемой величины, соответственно быстрее наступает восстановление регулируемого параметра после возникновения внешнего воздействия.

Следует отметить, что при астатической характеристике регулирования восстановление регулируемой величины происходит до ее первоначального значения, в то время как при статическом регулировании восстановление заканчивается в новой рабочей точке.

Как правило, быстродействие САР на практике обеспечивается выбором гибкой отрицательной связи.

Регистр четко регламентирует требования, которым должны удовлетворять судовые САР в отношении частоты вращения приводных двигателей и в отношении напряжения генератора.

- Коэффициент статизма не должен превышать 5 %.

- Точность стабилизации частотного вращения должна быть не ниже ±5 %, а точность стабилизации напряжения не ниже ±2,5 %.

Эти значения установлены для генераторов, работающих с cosjн=0,8. При иных значениях cosjн Регистр не устанавливает номинального значения.

Для режимов мгновенного наброса активной мощности до 0,5*Рном провал частоты вращения не должен превышать 10 % от nном с последующим восстановлением в течении времени не более 5 сек.

При мгновенных набросах мощности провал напряжения не должен превышать 15 % с последующим восстановлением не более 1,5 сек.

В настоящее время при построении САРН используют два принципа регулирования:

- регулирование по отклонению контролируемого параметра

- регулирование по внешнему воздействию (возмущению).

На современных судах чаще используются комбинированные системы.

На практике принято называть системы, реагирующие на изменение одного параметра – одноимпульсными, а на два параметра – двухимпульсными.

7.1. Принципы построения САРН синхронных генераторов

Как следует из уравнения электрического состояния СГ при изменении его нагрузки, необходимо воздействовать на основной поток, т.е. изменять намагничивающую силу генератора, так воздействуя на ток возбуждения, чтобы компенсировать возникающие при этом падения напряжения (по продольной и поперечной оси). При этом характер изменения тока возбуждения при изменении характера нагрузки (cosj) должен соответствовать регулировочным характеристикам данного генератора, заданным его заводом-изготовителем (рис.26).

Регулировочные характеристики построенные для случая активно-индуктивной нагрузки, но для обеспечения одного и того же тока нагрузки, при разных значениях cosj необходимы различные токи возбуждения, при этом наибольше его значение требуется при преимущественно индуктивной нагрузке (cosj = 0,2), а наименьшее – при чисто активной - cosj = 1. Это обусловлено тем, что намагничивающая сила реакции якоря Фря в первом случае – направлена по продольной оси против направления основной намагничивающей силы, во втором случае (при чисто активной нагрузке) действие реакции якоря направлено поперек основного продольного потока, следовательно, в 1-м случае основной магнитный поток необходимо увеличивать, воздействуя на ток возбуждения генератора, а во 2-м случае – компенсации реакции якоря практически не требуется, т.к. результирующий поток мало изменяется.

Из курса Электрических машин известно, что ток возбуждения СГ при изменении нагрузки и cosj изменяется по кривой, близкой к окружности (круговые диаграммы – рис. 27). Намагничивающая сила и ток возбуждения, определяющий эту силу, определяется как сумма двух составляющих токов – Iвхх и Iвк. (рис. 27), где составляющая Iвхх – составляющая тока возбуждения холостого хода генератора, Iвк – компаундирующая составляющая, прямо пропорциональная току нагрузки генератора. Т.к. при cosj = 1 вектор Iвхх перпендикулярен Iвк, при cosj = 0 – Iвхх и Iвк2 – совпадают по направлению, и в этом случае суммарный ток возбуждения равен их алгебраической сумме.

При других значениях cosj вектор Iвк принимает промежуточное положение на окружности, и суммарный ток возбуждения определяется геометрической суммой:

Iвк = Iвхх + Iвк

Таким образом, построение САРН сводится к реализации операции геометрического суммирования двух составляющих, одна из которых пропорциональна значению напряжения на зажимах генератора, а вторая пропорциональна току нагрузки. Следовательно, любая САРН представляет собой динамическую систему, состоящую из объекта регулирования (СГ) и автоматического управляющего устройства в виде регулятора (АРН), жестко связанных между собой в единую систему, где регулируемой величиной является ток возбуждения.

При этом система подвергается внешнему воздействию двух факторов:

- значение тока нагрузки

- коэффициент мощности

Следовательно, в простейшем виде САРН генератора выглядит в виде системы, представленной на рис. 28.

Как следует из рис. 28, процесс возбуждения СГ в режиме холостого хода обеспечивается по каналу напряжения ( составляющая IU, а в режиме нагрузки – еще и Ii, т.е. в режиме нагрузки ток возбуждения равен Iu + Ii = Iв.

По принципу действия, все судовые САРН принято делить на 3 вида:

1)система, действующая по возмущению:

а) системы токового компаундирования, у которых ток возбуждения является функцией зависящей только от значений Uг, Iг.

б) системы амплитудно-фазового компаундирования (АФК), в которых ток возбуждения определяется тремя параметрами: Iв = f (Uг, Iг, cosj), т.е. учитывается угол между векторами.

2) системы, действующие по отклонению регулируемой величины:

Iв = f (Uг, DU), где DU = Uн – Uг , т.е. учитывается напряжение на зажимах генератора и разность напряжений DU.

3) Комбинированные системы действуют по возмущению и отклонению. В них ток возбуждения определяется

If = f (Ur, Ir, cosj), кроме этого, Iв = f (Uг, DU), где DU = Uн – Uг

По способу воздействия на обмотку возбуждения синхронного генератора, все САРН делятся на 2 группы:

а) САРН, в которых регулятор напряжения воздействует на ток в обмотки возбуждения (системы прямого регулирования);

б) системы косвенного регулирования, в которых АРН воздействует на ток обмотки возбуждения через промежуточное звено, им может быть возбудитель переменного тока в бесщеточном генераторе, или возбудитель постоянного тока в обычном генераторе.

На судах применяются и та, и другая системы, но большее применение получили системы прямого действия, при этом генераторы, оснащенные САРН, формирующей ток возбуждения из энергии самого генератора, называются генераторами с самовозбуждением.

На рис. 30 представлена схема формирования тока возбуждения генератора, реализующая первый принцип (прямое регулирование), при этом суммирование составляющих Iu и Ii осуществляется по току, т.е. реализуется система токового компаундирования, учитывающая только значения Iu и Ii. На рис. 29 представлена система косвенного регулирования. На верхней схеме для питания обмотки возбуждения синхронного генератора (ОВГ) используется возбудитель В (генератор постоянного или переменного тока), при этом регулятор воздействует не на ОВГ, а на обмотку возбуждения возбудителя (ОВВ), и в результате изменяется ток возбуждения генератора. Во второй схеме – система бесщеточного возбуждения. Здесь трехфазная обмотка возбудителя, выпрямитель, и обмотка возбуждения ОВГ СГ расположены на одном роторе генератора и вращаются вместе с ним.

Все генераторы с самовозбуждением имеют общий недостаток - это наличие щеточного аппарата и коллектора, для подачи постоянного тока во вращающуюся обмотку возбуждения.

Кроме того, в системах косвенного регулирования дополнительным недостатком является их инерционность, обусловленная введение промежуточного звена. С другой стороны, как достоинство рассматривается возможность серийно выпускаемых генераторов, не имеющих внутри дополнительного оборудования и аппаратурного управления. Главным достоинством генераторов является отсутствие щеточной аппаратуры и колец.

7.2. САРН с токовым компаундированием

Как следует из рис. 30 и 31, основным отличием токового компаундирования является арифметическое суммирование составляющих, поступающих по каналам тока и напряжения (рис. 30). В упрощенном виде система выглядит следующим образом: ток возбуждения Iв образуется за счет арифметического сложения двух предварительно выпрямленных сигналов: Iu и Ii, т.е. суммирование выполняется со стороны постоянного тока, и cosj определяющий угол между Iu и Ii здесь не учитывается. Следовательно, такая система обычно настраивается на работу при номинальных параметрах, при этом размагничивающее действие реакции якоря будет компенсироваться по каналам тока именно при cosj = cosjн, естественно, при изменении характера нагрузки эта компенсация будет либо недостаточной (cosj < cosjн), либо избыточной (cosj > cosjн). Поэтому такие системы в изолированном виде практически не получили применения, обычно они используются в комплексе с корректором напряжения.

7.3. Системы амплитудно-фазового компаундирования

Здесь характернымявляется геометрическая сумма составляющих токов возбуждения. При этом обычно составляющая по каналу тока Ii формируется с помощью трансформатора тока, а составляющая по каналу напряжения обычно формируется с помощью специального компаундирующего элемента, чаще всего это дроссель L, представленный на рис. 31. Повышение индуктивного сопротивления ХL дросселя позволяет обеспечить чисто индуктивный характер составляющей Iu по отношению к вектору напряжения Uа. При этом положение вектора Ii зависит от характера нагрузки, соответственно от него зависит и положение вектора Iв (см. рис. 32) поясняет принцип геометрической суммы. При чисто активном характере нагрузки вектор Ii совпадает с вектором , при чисто ином характере вектор Ii будет отставать от Uа, на 900, т.е. совпадать с Uу. При всех промежуточных значениях cosj вектор Iв будет находиться между этими значениями (см. рис. 32).

Другой разновидностью компаундирующего элемента является емкость, для этого устанавливается конденсатор большой емкости (рис. 33). Здесь суммирование сигналов происходит аналогично, но вектор Iu расположен под углом 900, но в сторону опережения вектора Uа.

На практике обычно при использовании дросселя применяется схема, обеспечивающая геометрическое сложение составляющих Ii и Iu, в то время как при использовании конденсатора удобнее оперировать с геометрической разностью составляющих Ii и Iu. В то же время при принципиально равном эффекте схема с использованием дросселя дает лучшее качество регулирования, несмотря на то, что массогабаритные показатели проигрывают.

Рассмотренные схемы обеспечивают прямое суммирование или вычитание сигнала, что не всегда удобно из-за сложности масштабирования. Поэтому в судовых системах наибольшее применение получило электромагнитное суммирование с помощью так называемого трансформатора компаундирования ТК. (рис. 34). Здесь на одном магнитопроводе располагаются обмотки W1, по которой протекает сигнал Iu, Wт – (сигнал Iu), и W2 (сигнал Iв).

Параметры обмоток подбираются таким образом, чтобы они обеспечивали масштабирование составляющих Ii и Iu. Для повышения качества работы трансформатора компаундирования между обмотками Wт и W1 устанавливается магнитный шунт, выполняющий роль компаундирующего элемента. Он обеспечивает основной Ф рассеяния, и, следовательно, большее значение сопротивления рассеяния Хs. В результате данная система в одном магнитопроводе выполняет суммирование магнитных потоков, перпендикулярных Ii и Iu, (рис. 35).

Фазовое компаундирование позволяет существенно снизить крутизну регулирования характеристик. Придание им более пологого характера обеспечивает поддержание напряжения на зажимах с отклонением в пределах ±2,5 %.

Повышение точности стабилизации напряжения генератора до значения ±1% от номинального напряжения генератора достигается за счет применения дополнительных устройств в виде корректора напряжения (рис.36), но это не меняет общий характер работы САРН.

 

7.4. Комбинированные САРН

Комбинированные САРН используются в тех случаях, когда на судах имеются электроприемники, требующие питание стабилизированным напряжением (т.е. с высоким качеством параметров электроэнергии). Такие системы обычно выполняются на базе САРН с АФК, реализуя регулирование по возмущению, а точность стабилизации обеспечивается корректором напряжения, действующего по отклонению регулируемой величины. Здесь корректор напряжения сравнивает текущее значение напряжения на зажимах генератора с эталонным параметром, обычно соответствующим номинальному. Воздействие корректора напряжения осуществляется через регулировочный элемент, дополнительно вводимый в систему АФК. Упрощенная структура комбинированного АФК на рис.36, откуда видно, что корректор напряжения, содержит преобразующий элемент ПЭ, измерительный элемент ИЭ и усилитель У.

Корректор, содержащий эти элементы, воздействует на АРН, причем регулирующий элемент РЭ входит в состав АРН и на рисунке не представлен.

Пунктиром в нижней левой части рисунка указан вариант прямого воздействия корректора напряжения на ток обмотки возбуждения генератора, но чаще всего используют системы, где воздействие корректора обеспечивается с помощью трансформатора компаундирования, имеющим дополнительную обмотку(рис. 37).

Система прямого воздействия корректора напряжения на ток возбуждения (пунктир на рис. 36) используется обычно на маломощных генераторах, т.к. такая система требует достаточно мощного управляющего сигнала со стороны корректора напряжения, соизмеримого с током возбуждения, а это требует введения либо мощных регулирующих элементов, либо усилителей.

Схема представленная на рис. 37, получила применение на отечественных генераторах серии МСС и МСК. Трансформатор компаундирования ТК здесь конструктивно выполнен на трехстержневом магнитопроводе. Компаундирующий элемент обычно выполняется на базе дросселя и реже – конденсатора. Чисто индуктивный характер составляющей Iу достигается с помощью магнитного шунта, установленного непосредственно близко от рабочих стержней трансформатора. Значение сопротивления Хс достигается подбором соответствующего значения воздушного зазора. Корректор напряжения, как правило, работает в импульсном режиме, так при уменьшении напряжения на зажимах генератора корректор напряжения уменьшает ток подмагничивания Iп. Поэтому основной магнитный поток трансформатора компаундирования Фо возрастает, следовательно, увеличивается напряжение на зажимах вторичной обмотки W2. Ток возбуждения Iв возрастает, приводя к восстановлению напряжения на зажимах генератора. В случае повышения напряжения на зажимах генератора, все происходит наоборот, корректор напряжения увеличивает Iпод, приводя к уменьшению результирующей магнитного потока. Напряжение на зажимах W2 снижается, ток Iв также уменьшается, и напряжение восстанавливается.

Для мощных синхронных генераторов, имеющих как правило водяную систему охлаждения, используется система АФК с управляемым дросселем. (рис. 38). Схема настраивается таким образом, что при уменьшении напряжения на зажимах генератора ток управления Iоу поступающий в управляемый дроссель из корректора напряжения снижается, что приводит к уменьшению магнитной проницаемости m стали дросселя, в результате его индуктивное сопротивление увеличивается, и соответственно уменьшается значение тока отбора Iод, что в свою очередь приводит к увеличению тока Iв в соответствии с выражением:

Iв = Iг - Iод

При превышении напряжения на зажимах генератора имеет место обратный процесс воздействия на ток Iв. В безщеточных генераторах, в системах выпрямления обычно используются управляемые диоды, что позволяет создать очень быстродействующий САРН. (рис. 39). Здесь тиристорная системы выпрямления, возбудитель переменного тока, ОВ генератора и трансформатор ТV вращаются вместе с ротором генератора. Управляющее воздействие от корректора напряжения, поступающее на вращающийся трансформатор ТV, осуществляется импульсно при отклонении напряжения от номинального в ту или иную сторону, причем при открывании тиристоров изменение тока Iв в обмотке возбуждения происходит скачкообразно, что способствует быстрому также скачкообразному изменению напряжения на зажимах генератора. При этом постоянная времени электромашинного возбудителя переменного тока, и его обмотка возбуждения практически не влияет на скорость восстановления напряжения на зажимах. Т.о. обеспечивается очень низкая инерционность системы регулирования.

7.5. Работа САРН генераторов серии МСС (рис. 41)

Генераторы серии МСС установлены на большинстве отечественных судов. Для регулирования напряжения в них используется достаточно простая и очень надежная схема САСН (рис. 41). Рассмотрим ее работу.

Система предусматривает, что обмотки СГ соединяются по схеме «звезда», а трансформатор компаундирования содержит четыре группы трехфазных обмоток:

- токовая обмотка Wт,

- суммирующая обмотка Wс,

- обмотка напряжения Wн,

- дополнительная обмотка W,

Питание обмотки возбуждения генератора ОВГ осуществляется с генератора начального возбуждения ГНВ через выпрямитель UZ1 в начальной части кривой намагничивания генератора, а также от трансформатора компаундирования и выпрямитель UZ2. Схема также содержит управляемый дроссель с обмотками Wр и Wу, блок компенсации реактивной мощности и термокомпенсации на базе резистора Rк. Питание блока осуществляется от второй обмотки трансформатора тока, ТК и дополнительной обмотки Wд трансформатора компаундирования. Вторичная обмотка W трансформатора ТК и выпрямитель UZ3 образуют цепь питания обмотки управления дросселя (дроссель насыщения).

Конструктивно все обмотки трансформатора компаундирования ТК расположены на трехстержневом магнитопроводе. В непосредственной близости от стержня с обмоткой Wн установлен магнитный шунт, увеличивающий индуктивное сопротивление трансформатора компаундирования ТК, за счет этого векторы тока и магнитного потока Фн по отношению к вектору напряжения находятся под углом, близким к 900.

Принципиально процесс АФК аналогичен рассмотренному выше, но имеются свои особенности, так, когда напряжение на зажимах генератора мало (режим начального возбуждения) и ток в обмотке Wт отсутствует (выключатель QА отключен).

В этом случае с обмотки Wс сигнал, используемый для формирования тока возбуждения равен нулю. Поэтому применяется блок, обеспечивающий устойчивое напряжение возбуждение.

При выходе на рабочую часть характеристики параметры генератора приближаются к номинальным, напряжение на выходе UZ2 превысит напряжение на выходе UZ1 от ГНВ, и в результате выпрямитель UZ1 закроется, и ГНВ оказывается отключенным от обмотки возбуждения (через большое сопротивление диодов UZ1).

Часть энергии обмотки Wс поступает в рабочие обмотки Wр дросселя насыщения. При этом значение этого тока, поступающего в обмотки Wр, зависит от состояния дросселя (а точнее, от значения тока в его обмотке управления Wу). Последняя осуществляет намагничивающее действие.

Так, при увеличении тока в обмотке управления Wу сердечник дросселя подмагничивается и, следовательно, уменьшается индуктивное сопротивление рабочих обмоток Wр. В результате значение тока, отбирающего в дросселе возрастает, а значит, ток в обмотке возбуждения уменьшается, приводя к уменьшению напряжения на зажимах генератора.

При уменьшении тока в обмотке упарвления имеет место обратный процесс, т.е. регулирование напряжения на зажимах генератора осуществляется через управляемый дроссель. Кроме того, через него выполняется термокомпенсация, а при параллельной работе генератора с другими реализуется равномерное распределение реактивной мощности. Эти указанные функции выполняет блок КРМ (пунктир в правой части содержащий ТА).

Блок компенсации реактивной мощности. Так, при уменьшении напряжения на зажимах генератора напряжение на обмотке W тоже уменьшается, и следовательно, уменьшается напряжение на выходе выпрямителя UZ3. При этом происходит падение тока возбуждения в обмотке Wу, приводя к размагничиванию дросселя и уменьшению тока отбора в его рабочих обмотках Wр.

В результате ток, поступающий в выпрямитель UZ2 возрастает, приводя к восстановлению напряжения на зажимах генератора.

При нагреве генератора во время работы увеличивается падение напряжения на его обмотках, а так как в соответствии с уравнением электрического состояния ЭДС генератора остается неизменной, то при нагреве уменьшается напряжение на зажимах генератора. Блок КРН содержит терморезистор Rк (КРН), встроенный непосредственно в корпус СГ, следовательно, при нагреве генератора сопротивление Rк увеличивается, что приводит к уменьшению значения тока в обмотке управления Wу, и, следовательно, к увеличению индуктивного сопротивления рабочих обмоток Wр. Ток отбора в дроссель уменьшается, что приведет к увеличению тока возбуждения и, следовательно, напряжения на зажимах генератора.

Данная схема предусматривает как режим автономной работы генератора, (SА замкнут, и трансформатор ТА шунтирован), так и режим параллельной работы (выключатель SА разомкнут.).

В первом случае шунтирование трансформатора тока устраняет его влияние на работу регулятора. При параллельной работе SА разомкнут, и ЭДС трансформатора тока ТА создает ток через резистор R3, вызывая на нем падение напряжения. UR3, т.о. изменяется ток через выпрямитель UZ3. В случае возрастания реактивной составляющей тока генератора (индуктивный характер нагрузки) вектор тока фазы А также изменяет свое положение, соответственно изменяется значение и положение вектора падения напряжения UR3, вызывая уменьшение ЭДС генератора. В результате часть индуктивной нагрузки перейдет на другие генераторы и тем самым будет обеспечено равномерное распределение реактивной мощности.

В блоке КРМ предусмотрены два установочных резистора: R1 обеспечивает настройку КРМ по значению реактивной мощности, а R2 предусматривает изменение установки напряжения стабилизации (обеспечивает ток управления, соответствующий номинальному напряжению на зажимах генератора).

Данная схема обеспечивает стабилизацию напряжения генератора в пределах требований Регистра (±2,5%) при следующих условиях работы:

- Установившийся температурный режим работы генератора.

- Ток нагрузки генератора изменяется от нуля до номинального значения.

- cosj изменяется в пределах 0,7 – 0,9.

- Отклонения частоты приводного двигателя не превышают ±2 %.

- При параллельной работе СГ обеспечивает пропорциональное распределение реактивной мощности с отклонением не более 10 % от номинальной реактивной нагрузки генератора большей мощности.

- При прямом пуске АД наибольшей мощности время восстановления напряжения на зажимах генератора не более 0,8 сек.

7.6. Система возбуждения и АРЧ генераторов серии ГМС

Рассмотрим схему (рис.44), которая. как и предыдущая, предусматривает обеспечение не только возбуждения генератора, но и автоматическое регулирование напряжения. При этом наличие корректора напряжения относит ее к САСН. В составе схемы входят следующие элементы и узлы:

- СГ с обмоткой возбуждения, указанной пунктиром условно в обозначении генератора.

- Генератор начального возбуждения ГНВ с выпрямителем UZ2.

- Трансформатор компаундирования ТК с магнитным шунтом.

- Выпрямительный блок UZ1 с шунтирующим тиристором VS

- Корректор напряжения

- Трансформатор тока ТА

- Выключатель QS (системы автоматического гашения поля возбуждения генератора

- Блок питания БП на транзисторах TV1 – TV2, который может не входить в состав СВАРН, в зависимости от комплектации.

Рассмотрим работу схемы:

ТК содержит пять трехфазных обмоток. Токовая обмотка Wт включена последовательно в цепь генератора. Обмотки напряжения Wн соединены по схеме, параллельной к зажимам генератора. Суммирующая Ws и измерительная Wи соединяются по схеме звезда. Обмотка Ws используется для питания обмотки возбуждения генератора через выпрямитель UZ1. Измерительная обмотка Wи подключена к зажимам 1 – 3 корректора напряжения через делитель напряжения R1.

Питание корректора напряжения может осуществляться либо от блока питания на TV1 и TV2, входящего в состав СВАРН, либо от отдельного автономного блока питания, независящего от данного генератора.

Wк также может использоваться для питания корректора напряжения (зажимы 4 – 5), либо для реализации дополнительных функций. Схемы включения TV1 и TV2 выполнены так, что на зажимы 4 – 5 корректора напряжения подается сигнал, пропорциональный линейному напряжению Uав совпадающий с ним по фазе.

Регулирование напряжения в этой схеме осуществляется по амплитудно-фазовому принципу аналогично САРН серии МСС. Отличие заключается в том, что управляющее воздействие от корректора напряжения на обмотку возбуждения осуществляется через тиристор VS.

В процессе регулирования при положительном потенциале на аноде диода VD1 тиристор VS открывается управляющим сигналом от корректора напряжения, в результате диод VD1 и ОВ генератора шунтируются тиристором VS, изменяя фазовый угол управления тиристором. корректор напряжения производит регулирование тока возбуждения и соответственно напряжение на зажимах генератора. ГНВ выполнен в виде однофазного генератора переменного тока с постоянным магнитом установленном на роторе. Обмотка статора ГНВ подключена к обмотке возбуждения СГ через выпрямитель UZ2. При этом статор ГНВ конструктивно выполнен в виде кольцеобразного ярма с 4 выступающими на нам полюсами и крепится непосредственно к корпусу блока контактных колец. Само ярмо набирается (шихтуется) из листов электротехнической стали. На четырех ярко выраженных полюсах закреплены 4 статорные обмотки, соединенные между собой в 2 параллельные ветви. Параметры схемы подобраны таким образом, что максимальное напряжение на зажимах ГНВ не превышает 40-50 В, в режиме начального возбуждения. При выходе генератора на нормальный режим возбуждения (самовозбуждение), напряжение подаваемое на выход выпрямителя UZ1 соответствует 80 В. Поэтому в номинальном режиме (сразу после самовозбуждения генератора) выпрямитель UZ2 запирается и в дальнейшем не участвует в питании ОВ. В качестве корректора напряжения здесь используется модернизированный блок типа БКН7. Питание БКН7, подводимое к зажимам 4-5 составляет 36В. Обратная связь идет с сигнала переменного напряжения Uав. Управляющие импульсы с корректора напряжения подаются с зажимов 1-2 БКН7, при этом доля отбираемого тиристорами тока зависит от значения фазового угла управляющего импульса по отношению к моменту появления положительного потенциала на аноде диода VD1. При этом угол фазового сдвига управляющего импульса определяется значением отклонения от номинального входного напряжения измерительной обмотки Wи. Оно также совпадает с напряжением Uав по фазе и подается на зажимы 1-3. Схема построена таким образом, что корректор напряжения обеспечивает увеличение угла управления тиристором при уменьшении напряжения генератора, а при его увеличении – наоборот, угол фазового сдвига уменьшается.

Поскольку управляющий импульс поступает на тиристор VS только при наличии положительного потенциала на аноде диода VD1, то в схеме предусмотрен контроль полярности этого напряжения через зажимы КН. КН содержит следующие функциональные узлы:

- Цепь уставки заданного напряжения, выполненная на резисторах (рис.46);

- Источник напряжения постоянного тока, подключаемый к зажимам 4-5.

- Устройство формирования пилообразного напряжения на базе транзисторов VТ1 и VТ2.

- Устройство сброса (обнуления).

- Триггер на базе VТ3

- Устройство формирования импульсов управления тиристором.

- Устройство обеспечения параллельной работы

- Устройство контроля полярности напряжения на тиристоре и на базе транзистора VТ5

При номинальном значении напряжения, время заряда конденсатора до напряжения Uс>Uтриг составляет значение t (рис. 45). Когда напряжение генератора превысит номинальное значение, соответственно увеличится и входной сигнал корректора напряжения переменного напряжения Uав и соответственно быстрее разрядится конденсатор, т.е. управляющий импульс появится через время t2 меньшее t1, и соответственно открытие тиристора произойдет при угле α2< α1. Это приведет к тому, что тиристор большее время будет находиться в открытом состоянии шунтируя UZ1, и соответственно меньший ток от UZ1 поступает в обмотку возбуждения, что приведет к уменьшению напряжения на зажимах генератора. В противном случае, когда напряжение на зажимах генератора станет меньше Uн, конденсатор будет заряжаться больше t3, и соответственно позже появится сигнал на тиристоре (α 3> α 1), снизится ток отбора тиристора и больший ток от UZ1 поступит в обмотку возбуждения.

Для обеспечения указанного алгоритма работы требуется чтобы заряд конденсатора начинался всегда при угле α =0, для этого в схеме предусмотрено устройство сброса заряда конденсатора, возвращающее схему в исходное состояние непосредственно перед приходом тока через до левое значение. Кроме того, устройство обеспечения параллельной работы реализует 3 режима:

- Режим автономной работы;

- Режим параллельной работы с генераторами оснащенными аналогичной СВАРН;

- Параллельная работа с генераторами имеющие другие типы СВАРН, т. е. характеристики регулирования различны.

7.7. Работа системы возбуждения генераторов серии МСК (рис. 42)

Состав системы возбуждения:

- Компаундирующий трансформатор с магнитным шунтом.

- Силовые выпрямители UZ.

- Дроссель отбора тока L.

- Блок конденсаторов С2.

- Блок сопротивлений БС и корректор напряжения КН.

Трансформатор компаундирования ТК содержит следующие обмотки:

- Обмотка напряжения АL1 соединена по схеме треугольник и подключается параллельно к зажимам генератора.

- Токовая обмотка АL3, включенная в две фазы, содержит по несколько витков, и соединенная последовательно с обмоткой СГ.

- Вторичная обмотка АL2, (суммирующая обмотка Ws), питающая трехфазный выпрямитель.

- Обмотка АL4 - питания дросселя отбора L (или Wк)

- Обмотка АL5 соединенная по схеме звезда питания цепей корректора напряжения.

Стабилизация напряжения здесь осуществляется с помощью прямого амплитудно-фазового компаундирования с коррекцией напряжения. Компаундирующий элемент – это магнитный шунт трансформатора компаундирования.

На рис.43 представлены диаграммы, поясняющие принцип действия корректора напряжения типа БКН схема которого приведена выше (рис. 43).

Схемы включения обмоток трансформатора компаундирования обеспечивают геометрическое суммирование токов обмоток АL2, АL4 и АL3 таким образом, что оказывается размагничивающее влияние на обмотку возбуждения генератора. Если в обмотке АL1 протекающий ток вызывает намагничивающую силу, практически одинаковую как в режиме холостого хода, так и в режиме нагрузки, то намагничивающая сила обмотки АL3 совпадает по фазе с током нагрузки и зависит от изменения тока нагрузки и cosj генератора. С уменьшением cosj угол сдвига между током и напряжением увеличивается, а угол между намагничивающими силами обмоток уменьшается. Причем при cosj=0 он приближается к нулю. В результате суммарная намагничивающая сила обмоток АL2 и АL1 возрастает , приводя к увеличению тока возбуждения генератора.

Наибольшее применение в САРН генератора типа МСК получил корректор напряжения типа БКН, представляющий собой релейно-импульсный регулятор с усилителем мощности на тиристоре, обеспечивающий воздействие на обмотку возбуждения через дроссель отбора L. Рассмотрим принцип действия: измерительный элемент корректора, выполненный на транзисторах VT1 и VT2, служит для измерения текущего значения положительной полуволны напряжения генератора. Он включает также источник опорного напряжения на стабилитроне VD3. На вход триггера и в цепь его питания через диод VD1 подается однополупериодное напряжение U13. (Диаграмма I и II).

Силовой тиристор VS4 работает в релейном режиме, регулируя ток в дросселе отбора. Он (VS4) включен на напряжении U1-5 последовательно с цепью управления дросселя отбора. Причем зажим 1 является общим для тиристора VS4 и схемы управления. Если амплитуда измеряемого напряжения U1-3 на резисторе R1 превышает заданное напряжение уставки, равное напряжению стабилизации VD3, то триггер срабатывает, и транзисторы VT1 и VT2 открываются, при этом на диаграмме представлена форма напряжения. Uкол. Соответственно формируется управляющий импульс Iупр. (диаграмма 4), который подается в цепь управляющего электрода тиристора VS4 чрез резистор R13.

Таким образом, тиристор VS4 будет открыт только в течение времени p - a, где a - угол регулирования, зависящий от сдвига фаз напряжений U1-3 и U 1-5.

При уменьшении напряжения генератора соответственно уменьшается напряжение на зажимах U1-3, транзисторы VТ1 и VТ2 закрываются, и тем самым отключают ток, протекающий по дросселю отбора.

Резистор R6 и R11 определяют диапазон срабатывания триггера, диод VD2 служит для ограничения значения обратного напряжения между эмиттером и базой транзистора VT1. Резистор R10 ограничивает ток базы транзистора VТ2. Диоды VD5 и VD7 служат для уменьшения обратного напряжения на тиристоре VS4. R8 определяет значение тока коллектора VT1, обеспечивая совместно с резистором R10 запирание транзистора VT2 в тех режимах, когда тиристор VS4 закрыт.

Последовательно с потенциометром грубой уставки R1 включены Rn1 и Rn2 на которые подается напряжение обратной связи от обмотки возбуждения генератора, причем подключение цепи обратной связи к обмотке возбуждения производится через резистор R4. Диод VD8 здесь используется для ограничения входных сигналов и защиты конденсатора С1 при изменении знака обратной связи.

Реактивная нагрузка СГ, зависящая от тока возбуждения, определяется статизмом внешней характеристики, при этом равномерное распределение реактивых нагрузок между параллельными работающими СГ обеспечивается подбором резисторов Rn1и Rn2. Если параллельно работают СГ одинакового типа и мощности, то в уравнительных связях между обмотками возбуждения ток практически отсутствует. При нарушении распределения реактивных нагрузок, напряжения в обмотках возбуждения оказывается разными и в уравнительной. цепи протечет ток.

Именно для этого в корректоре напряжения предусмотрено устройство параллельной работы на базе трансформатора Т и резистора Rn1 и Rn2. Именно подбором значений Rn1 и Rn2 обеспечивается требуемый статизм внешних характеристик. В случае автономной работы выключатель VS1 должен быть замкнут, шунтируя сопротивления Rn1 и Rn2, при параллельной работе – наоборот (он должен быть разомкнут). Начальное возбуждение СГ обеспечивается наличием намагничивания в магнитной системе генератора. Т.о. начальное возбуждение происходит при вращении генератора с остаточным магнитным потоком ротора, за счет которого в обмотке АL2 возникает, а затем возрастает ЭДС генератора.

Для улучшения процесса начального возбуждения в схеме АРН предусмотрен резонансный контур, состоящий из емкостного сопротивления конденсатора С2 и индуктивного сопротивления обусловленного наличием магнитного шунта. Таким образом, регулированием значения воздушного зазора магнитного шунта, контур настраивается на резонанс на частоте, близкой к номинальной, при этом внешней нагрузкой резонансного контура в этом случае является обмотка возбуждения синхронного генератора и силовые выпрямители UZ, следовательно, при достижении генератором частоты вращения близкой к номинальной напряжение остаточного намагничивания увеличивается.

Рассмотренная схема обеспечивает поддержание напряжения U на зажимах генератора ±1 %, при изменении нагрузки в пределах от 0 до 100 %, при изменении частоты вращения ±2%. Система рассчитана для работы при 0,6<cosj< 1.

7.8. Система возбуждения генераторов серии СБГ

Как уже отмечалось, рассмотренные ранее системы возбуждения генераторов рассчитаны на работу с генераторами традиционного исполнения, оснащенными кольцами и щеточным аппаратом.

Соответственно – всем им свойственны общие недостатки, которых лишен генератор с безщеточным возбуждением.

Функциональная схема такой системы возбуждения представлена на рис. 39. Она содержит:

- БРВ – блок регулирования возбуждения (на схеме представлен пунктиром).

- Блок питания БП.

- БГОС (блок гибкой обратной связи)

- Регулятор напряжения РН1, РН2.

- Блок ограничения токов короткого замыкания (БОКЗ)

- Дистанционный блок индикации и регулирования (за рамками БРВ).

- s-контактор гашения поля генератора.

- СПВ – синхронный подвозбудитель.

- Блок выпрямителей БВ.

- СВ – синхронный возбудитель в виде СГ.

- ВТП – вращающийся тиристорный преобразователь.

- Система управления ВТП (СУВТП).

- СК - светокольца.

- ТА – трансформатор тока.

- СБГ- генератор (синхронный безщеточный генератор)

Кроме перечисленных, система возбуждения содержит блок защиты и сигнализации.

Стабилизация напряжения на зажимах генератора обеспечивается системой управления, содержащей основной канал управления.

- регулятор РН1;

- световая система СК, используемая для передачи сигналов на элементы вращающихся валов

- система управления СУВТП – сам ВТП, а также дополнительный канал регулирования тока возбуждения возбудителя.

Дополнительный канал регулирования тока возбуждения возбудителя- регулятор РН2 и блок статических выпрямителей БВ.

Ток возбуждения в ОВГ создается за счет выпрямления переменного тока роторной обмотки возбудителя с помощью вращающегося тиристорного преобразователя ВТП. Сам возбудитель СВ выполнен в виде упрощенной синхронной машины, в которой обмотка возбудителя ОВВ находится на статоре. На роторе возбудителя, кроме основной обмотки ОВВ, имеется дополнительная обмотка питания ОП ( не показана на схеме).

Для питания обмотки возбуждения возбудителя ОВГ используется подвозбудитель СПВ, в результате магнитное поле, созданное током возбудителя в ОВВ наводит ЭДС в расположенных на роторе обмотках ОРВ и ОП, тем самым создает условия для работы ВТП, подающего ток возбуждения в синхронный генератор.

Световая система СК используется для передачи в СУВТП информации о состоянии контролируемых параметров.

СУВТП формирует импульсы управления тиристорами ВТП в виде дискретно изменяемого угла управления. Эти импульсы выдаются в виде светового потока определенной длительности и интенсивности. В отличие от традиционных генераторов, здесь не используется система АФК.

Регулятор РН1 осуществляет предел регулирования по отклонению напряжения. Системы позволяют очень быстрое восстановление напряжения на зажимах генератора при изменении нагрузки.

Принцип работы РН1 основан на выделении сигнала рассогласования между текущим значением напряжения генератора и заданной величиной, причем на вход РН1 подается сигнал прямо пропорциональный линейному напряжению СГ, а в последних модифицированных схемах РН1 используется входной сигнал прямо пропорциональный сумме 2-х линейных напряжений. При регулировании напряжения генератора по основному каналу (РН1-СК-СУВТП-ВТП) в обмотке возбуждения ОВВ формируется максимально возможный ток возбуждения, и процесс регулирования сводится к его ограничению до необходимого уровня с помощью тиристоров ВТП.

Дополнительный канал регулирования обеспечивает ограничение напряжения с уставкой равной 105-110% от номинального напряжения. Отсюда, при увеличении напряжения на зажимах на 5-10 % система переходит на дополнительный канал регулирования (РН2-БВ-ОВВ-ОРВ-ВТП).

При этом ток возбуждения возбудителя под действием R2 снижается не менее чем в 2 раза, по отношению к току возбуждения, формируемому по основному каналу.

Принцип действия РН2 аналогичен РН1. Для стабилизации работы САРН на базе РН2 в систему включен блок гибкой обратной связи, регуляторы которой выведены на лицевую панель, для коррекции глубины ОС. В результате данная система обеспечивает устойчивую работу во всех статических, динамических и аварийных режимах, причем РН2 дает более низкие параметры регулирования, чем РН1, система предусматривает режим параллельной работы по статической характеристике регулирования.

В системе введен также блок к.з. - БКЗ, позволяющий снизить трехфазный ток из генератора до значения, допустимого параметрами коммутационного аппарата, уровень ограничения также регулируется с лицевой панели в заданном диапазоне конкретной защитной аппаратуры, при этом информация об уровне тока генератора поступает в БОКЗ от трансформатора тока ТА, и в виде управляющего воздействия передается на вход блока БГ.

Блок БРВ обычно располагают не на генераторной панели ГРЩ, а на генераторном щите. У него на лицевой панели имеется тумблер переключения режимов работы; «возбуждение – гашение поля».

7.9. Дополнительные функции САРН

Кроме основной функции регулирования напряжения, на САРН, как правило, возлагается ряд дополнительных функций:

1. Изменение частоты синхронного генератора компенсируется соответствующим изменением напряжения на зажимах генератора. Для этого в схему корректора напряжения дополнительно включается контур частотной коррекции (рис. 47). Обычно это LC контур, настроенный на определенную частоту, при которой его сопротивление минимально. Если частота СГ 50 Гц, то резонансная частота контура принимается на уровне 70-80 Гц, и в результате при превышении частоты сопротивление контура снизится, и корректор напряжения соответственно снизить напряжение на зажимах.

2. Температурная коррекция. Вследствие изменения температуры корпуса генератора в различных режимах работы, в схему вводится блок температурной компенсации. Обычно он выполнен на базе терморезистора непосредственно встроенного в корпус (между обмотками). При нагреве обмоток напряжение на зажимах генератора уменьшается (так как сопротивление обмоток увеличивается), в то же время нагревается резистор, что приводит к уменьшению уровня сигналов на входе корректора напряжения.

В свою очередь, корректор напряжения повышает ток возбуждения, и восстанавливает напряжение на уровне номинального.

3.Обеспечение начального возбуждения. У генераторов с самовозбуждением начальное возбуждение является одной из самых сложных задач. В тех случаях когда самовозбуждение генератора происходит нормально, без принятия дополнительных мер, САРН обычно оснащается только цепью подмагничивания ротора от постороннего источника на случай потери или снижения по каким-то причинам остаточного намагничивания ротора. Чаще всего это имеет место при сильных ударных воздействиях генератора, например: режим к.з.

Иногда потери начального намагничивания происходят из-за длительного простоя генераторов, поэтому все генераторы с самовозбуждением обычно дополняются различными средствами обеспечения начального возбуждения.

Например:

Первый способ (рис. 48): источник начального возбуждения подключается в виде ГНВ или аккумуляторной батареи. Наличие ГНВ определяется неустойчивым начальным возбуждением. Аккумуляторные батареи применяют только в тех случаях когда самовозбуждение, как правило, устойчивое, но потеряно в результате длительного простоя.

Второй способ. В САРН с электромагнитным суммированием используется резонансный контур LC (рис. 49). Параметры индуктивности и конденсатора подбираются таким образом, чтобы после пуска генератора и доведения частоты вращения до скорости, соответствующей резонансной частоте f = 47÷48 Гц, в данном контуре возникал резонанс напряжений. В результате значение напряжения на индуктивности или дросселе в условиях резонанса оказывается выше, чем соответствующее значение Iu, обусловленное обмоткой Wн в режиме х.х., т.е.

Uc = UL > Ехх,

таким образом, в суммирующей обмотке искусственно вызывается импульс искусственно повышенного напряжения, позволяющий пройти критическую зону АВ на кривой намагничивания (рис. 50).

Третий способ. Исключение из работы компаундирующего дросселя L из начального возбуждения (рис. 51). Так, при пуске генератора по ОВ протекает малый ток, не вызывающий срабатывания реле КА, и в результате размыкающий контакт КА замкнут, шунтируя дроссель L, за счет этого повышается составляющая Iu, т.к. из нее вычитается падение напряжения на дросселе.

После того как ЭДС в обмотке Wн поднимается в результате возбуждения генератора, ток в реле КА также возрастает, приводя к размыканию контакта КА, приводя к выведению (шунтирующего) дросселя.

Четвертый способ. В СГ, не имеющих СВАРН используется падение сопротивления цепи возбуждения с помощью тиристорного преобразователя, который включается между корректором и обмоткой возбуждения (рис. 52).

Так, при пуске генератора значение ЭДС холостого хода оказывается достаточным для открытия тиристора UZ2, преобразующего переменный ток генератора в постоянный ток возбуждения. В начальный момент пуска генератора напряжение на зажимах мало соответствует номинальному. UZ2 закрыт и корректор напряжения не участвует в работе, реле корректора напряжения также подключено и через его размыкающий контакт КА и выпрямитель UZ1 от генератора напрямую поступает управляющий импульс на UZ2. UZ2 открывается, приводя к самовозбуждению генератора.

4. Гашение поля возбуждения генератора. Как известно из ТОЭ, нельзя мгновенно разорвать цепь с индуктивностью при протекании по ней постоянного тока. В данном случае такой цепью является обмотка возбуждения генератора, поэтому в тех случаях, когда генератор отключается от сети выключателем, без предварительного плавного снятия нагрузки (например: при отключении генератора защитой), процедура вывода генератора из работы называется гашением поля возбуждения генератора. Она обычно выполняется по следующей последовательности:

1. При стандартной схеме включения трансформатора компаундирования производят гашения тока возбуждения замыканием специального рубильника (рис. 53). Схема непосредственного шунтирования обмотки возбуждения с помощью ключа QS применима только на гзамыканием специального рубильника (рис. 53). Схема непосредственного шунтирования обмотки возбуждения с помощью ключа QS применима только на генераторах небольшой мощности, поскольку начальное значение такого короткозамкнутого тока возбуждения достаточно велико и у мощных генераторов может вызвать повреждение цепи возбуждения, поэтому последовательно с QS включается полупроводниковый диод или варистор, обладающий нелинейным сопротивлением, причем его сопротивление растет по мере уменьшения ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения.

2. При последовательном соединении контуров компаундирования гашения тока возбуждения выполняется за счет введения в цепь обмотки возбуждения генератора резистора по схеме (рис. 54).

На старых судах эти процедуры выполняются не автоматически, а вручную, т.е. сразу после отключения генератора электромеханик включает рубильник, замыкающий обмотку возбуждения.