САР напряжения с регулятором типа УБК-М

Регуляторы УБК (управляемое быстродействующее компаундирование). На базе этих регуляторов были разработаны регуляторы напряжения типа УБК-М. Они выполнены в морском исполнении (о чем говорит буква М) и предназначены для регулирования напряжения синхронных генераторов типа МС с машинным возбудителем. 

Эти регуляторы обеспечивают точность регулирования напряжения около 1 % при изменении нагрузки от холостого хода до ее номинального значения. При этом коэффициент мощности нагрузки может изменяться от 0,6 до 1, а частота— на 2% номинального значения.

Принципиальная схема системы регулирования напряжения с регулятором УБК-М (рис. 1).

Регулятор состоит из универсального многообмоточного трансформатора с подмагничиванием УТП, силового выпрямителя В3 и корректора напряжения КН с дополнительной коррекцией по частоте КЧ.

Трансформатор УТП имеет пять обмоток: три — первичных, одну — вторичную и одну — управления. Две первичные токовые обмотки Wт1 и Wт2 включены в две фазы статора генератора на геометрическую разность токов, что позволяет учесть несимметричную нагрузку. 

Первичная обмотка напряжения Wн подключена на линейное напряжение генератора через дроссель ДФ с регулируемым немагнитным (воздушным) зазором и установочный резистор УР4. 

Вопросы наладки и эксплуатации судовых систем управления

При освещении вопросов наладки системы следует различать наладку замкнутого контура и разомкнутых связей по возмущениям. При настройке замкнутого контура путем изменения коэффициентов усиления одного (или нескольких) элемента (зачастую с помощью потенциометра - делителя напряжения) добиваются требуемого статизма системы (допустимой статической ошибки) и необходимого запаса устойчивости. 

С помощью изменения коэффициента усиления в каналах по возмущениям добиваются компенсации действия возмущения в установившихся (а при необходимости и в переходных) режимах на управляемую величину.

Следует описать особенности подключения элементов друг к другу и согласования их работы. 

При освещении эксплуатационных вопросов следует указать мероприятия по проведению технических осмотров, поиска и устранения возможных неисправностей, а также рассмотреть различные аварийные ситуации, возможные последствия и способы их устранения.

Анализ устойчивости и обеспечение требуемого статизма системы управления

Первоочередным при разработке системы управления является обеспечение ее устойчивости, так как неустойчивая система является неработоспособной. 

Устойчивость системы характеризуется ее собственными динамическими свойствами (элементами, входящими в замкнутый контур систем управления) и не зависит от возмущений (для линейных систем управления). Поэтому на устойчивость влияет левая часть уравнения системы (полином при управляемой координате — характеристическое уравнение), и именно ее исследуют на устойчивость. 

Существуют различные методы исследования устойчивости. Наибольшее распространение получили алгебраический критерий Рауса — Гурвица и частотные — критерий Михайлова, метод Д-разбиения.

При пользовании алгебраическими методами от дифференциального уравнения динамики систем управления (СУ) с помощью преобразования Лапласа переходят к алгебраическому уравнению и оценивают устойчивость на основании коэффициентов характеристического уравнения. 

Применяя критерий Гурвица, судят об устойчивости СУ. Если СУ неустойчива (предпоследний определитель Гурвица меньше нуля), то необходимо принять меры для обеспечения устойчивости. Для этого изменяют параметры (коэффициенты усиления, постоянные времени элементов системы). Лучше всего это сделать уменьшением общего коэффициента усиления СУ.