發(fā)電機自動調(diào)頻調(diào)載裝置是怎么運算的
發(fā)布時間：2024-05-31 點擊：164
運算環(huán)節(jié)
為了提高調(diào)節(jié)精度，可采用積分式運算環(huán)節(jié)，其原理方框如圖1所示。它由比較放大器a、b、c（放大系數(shù)為α）、加法器d和積分器e組成一個無差調(diào)整環(huán)節(jié)。
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圖1 積分式運算環(huán)節(jié)
加法器d求出各放大器輸出之和，這個和值使積分器e工作，積分器e的輸出量 us增加或減少到使加法器d輸出至零為止。所以，積分器e不斷工作，當(dāng)us達到某一定值時，下列關(guān)系式成立：
即
若 u1>us，則說明1號發(fā)電機承擔(dān)負(fù)載大于平均值，這時便向調(diào)整器1送出減少油門信號；
若 u2=us，則說明2號發(fā)電機承擔(dān)負(fù)載正好等于平均值，這時調(diào)整器不動作；
若 u3<us，則說明3號發(fā)電機承擔(dān)負(fù)載小于平均值，這時便向調(diào)整器3送出加大油門信號。
經(jīng)過反復(fù)調(diào)整，直到 u1=u2=u3=us，各發(fā)電機所承擔(dān)的有功功率均勻為止。
同樣，若電網(wǎng)的頻率偏離額定值，則頻率變換器輸出 uf不等于零，通過比較放大器a、b、c向調(diào)整器發(fā)出信號，同時增大或減少原動機油門（或氣門），使頻率回到額定值。
調(diào)整器
調(diào)整器又稱執(zhí)行機構(gòu)，其作用是根據(jù)運算環(huán)節(jié)送來的信號電壓的大小和方向，發(fā)出相應(yīng)加大或減小油門的指令來控制伺服馬達正反轉(zhuǎn)，以達到有功功率的均勻分配和保持頻率恒定。當(dāng)輸入到調(diào)整器的信號電壓為正時，調(diào)整器輸出相應(yīng)頻率或?qū)挾鹊臏p速脈沖信號，控制減速開關(guān)，使接通伺服電動機反轉(zhuǎn)，以關(guān)小油門或氣門，使原動機減速；反之，當(dāng)輸入到調(diào)整器的信號電壓為負(fù)時，調(diào)整器輸出相應(yīng)頻率或?qū)挾鹊募铀倜}沖信號，控制加速開關(guān)，使接通伺服電動機正轉(zhuǎn)，以開大油門或氣門，使原動機加速。輸入的信號電壓絕對值越大，則調(diào)整器輸出脈沖信號的脈沖頻率越高（脈沖寬度一定時）或脈沖寬度越寬（脈沖頻率一定時），按照預(yù)定的調(diào)頻準(zhǔn)則輸出控制電壓，實現(xiàn)頻率和有功功率的自動調(diào)節(jié)。
綜上所述，自動調(diào)頻調(diào)載裝置實質(zhì)上就是根據(jù)恒頻和按比例分配有功負(fù)載的要求對調(diào)速器實現(xiàn)調(diào)整的自動裝置。它只能根據(jù)頻率和功率分配的靜態(tài)誤差來調(diào)整。在并聯(lián)運行負(fù)載經(jīng)常突變的情況下（如起貨機工作時），各發(fā)電機原動機調(diào)速器都在緊張地工作，力圖按照各自的動態(tài)特性使發(fā)電機組恢復(fù)穩(wěn)定，但是各機組的動態(tài)特性相差較大，因此，在動態(tài)過程中，頻率和功率分配必定變化較大，在過渡期內(nèi)，自動調(diào)頻調(diào)載裝置不宜介入，以免打亂調(diào)速器的正常工作。當(dāng)動態(tài)過程結(jié)束、系統(tǒng)穩(wěn)定后，由于調(diào)整器的有差特性不完全一致，系統(tǒng)的頻率和功率分配就會出現(xiàn)靜態(tài)誤差，自動調(diào)頻調(diào)載裝置只是根據(jù)這個靜態(tài)誤差來進行調(diào)整。為了使裝置避開動態(tài)過程，一般采用延時的方法來實現(xiàn)。當(dāng)負(fù)載頻繁變動時，為避免裝置頻繁動作，甚至出現(xiàn)亂調(diào)或振蕩，一般將該裝置切除。
在加裝自動調(diào)頻調(diào)載裝置后，頻率恒定與功率分配的均勻度都有保證，但是靜態(tài)指標(biāo)要求高了，調(diào)節(jié)就頻繁，對伺服機構(gòu)不利。因此加裝自動調(diào)頻調(diào)載裝置后，一般只要求功率分配之差在各發(fā)電機額定容量的±5％～±10％以內(nèi)，頻率差在±0.5hz以內(nèi)。
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為了提高調(diào)節(jié)精度，可采用積分式運算環(huán)節(jié)，其原理方框如圖1所示。它由比較放大器a、b、c（放大系數(shù)為α）、加法器d和積分器e組成一個無差調(diào)整環(huán)節(jié)。
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圖1 積分式運算環(huán)節(jié)
加法器d求出各放大器輸出之和，這個和值使積分器e工作，積分器e的輸出量 us增加或減少到使加法器d輸出至零為止。所以，積分器e不斷工作，當(dāng)us達到某一定值時，下列關(guān)系式成立：
即
若 u1>us，則說明1號發(fā)電機承擔(dān)負(fù)載大于平均值，這時便向調(diào)整器1送出減少油門信號；
若 u2=us，則說明2號發(fā)電機承擔(dān)負(fù)載正好等于平均值，這時調(diào)整器不動作；
若 u3<us，則說明3號發(fā)電機承擔(dān)負(fù)載小于平均值，這時便向調(diào)整器3送出加大油門信號。
經(jīng)過反復(fù)調(diào)整，直到 u1=u2=u3=us，各發(fā)電機所承擔(dān)的有功功率均勻為止。
同樣，若電網(wǎng)的頻率偏離額定值，則頻率變換器輸出 uf不等于零，通過比較放大器a、b、c向調(diào)整器發(fā)出信號，同時增大或減少原動機油門（或氣門），使頻率回到額定值。
調(diào)整器
調(diào)整器又稱執(zhí)行機構(gòu)，其作用是根據(jù)運算環(huán)節(jié)送來的信號電壓的大小和方向，發(fā)出相應(yīng)加大或減小油門的指令來控制伺服馬達正反轉(zhuǎn)，以達到有功功率的均勻分配和保持頻率恒定。當(dāng)輸入到調(diào)整器的信號電壓為正時，調(diào)整器輸出相應(yīng)頻率或?qū)挾鹊臏p速脈沖信號，控制減速開關(guān)，使接通伺服電動機反轉(zhuǎn)，以關(guān)小油門或氣門，使原動機減速；反之，當(dāng)輸入到調(diào)整器的信號電壓為負(fù)時，調(diào)整器輸出相應(yīng)頻率或?qū)挾鹊募铀倜}沖信號，控制加速開關(guān)，使接通伺服電動機正轉(zhuǎn)，以開大油門或氣門，使原動機加速。輸入的信號電壓絕對值越大，則調(diào)整器輸出脈沖信號的脈沖頻率越高（脈沖寬度一定時）或脈沖寬度越寬（脈沖頻率一定時），按照預(yù)定的調(diào)頻準(zhǔn)則輸出控制電壓，實現(xiàn)頻率和有功功率的自動調(diào)節(jié)。
綜上所述，自動調(diào)頻調(diào)載裝置實質(zhì)上就是根據(jù)恒頻和按比例分配有功負(fù)載的要求對調(diào)速器實現(xiàn)調(diào)整的自動裝置。它只能根據(jù)頻率和功率分配的靜態(tài)誤差來調(diào)整。在并聯(lián)運行負(fù)載經(jīng)常突變的情況下（如起貨機工作時），各發(fā)電機原動機調(diào)速器都在緊張地工作，力圖按照各自的動態(tài)特性使發(fā)電機組恢復(fù)穩(wěn)定，但是各機組的動態(tài)特性相差較大，因此，在動態(tài)過程中，頻率和功率分配必定變化較大，在過渡期內(nèi)，自動調(diào)頻調(diào)載裝置不宜介入，以免打亂調(diào)速器的正常工作。當(dāng)動態(tài)過程結(jié)束、系統(tǒng)穩(wěn)定后，由于調(diào)整器的有差特性不完全一致，系統(tǒng)的頻率和功率分配就會出現(xiàn)靜態(tài)誤差，自動調(diào)頻調(diào)載裝置只是根據(jù)這個靜態(tài)誤差來進行調(diào)整。為了使裝置避開動態(tài)過程，一般采用延時的方法來實現(xiàn)。當(dāng)負(fù)載頻繁變動時，為避免裝置頻繁動作，甚至出現(xiàn)亂調(diào)或振蕩，一般將該裝置切除。
在加裝自動調(diào)頻調(diào)載裝置后，頻率恒定與功率分配的均勻度都有保證，但是靜態(tài)指標(biāo)要求高了，調(diào)節(jié)就頻繁，對伺服機構(gòu)不利。因此加裝自動調(diào)頻調(diào)載裝置后，一般只要求功率分配之差在各發(fā)電機額定容量的±5％～±10％以內(nèi)，頻率差在±0.5hz以內(nèi)。
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