Файл: Болотин, Б. И. Инженерные методы расчетов устойчивости судовых автоматизированных электростанций.pdf

енты dt -ч- ds найдем по формулам (III.51) — (III.54). Коэффициенты

диапазоне находятся вспомогательные коэффициенты k&, Гер k6T,

(III. 132), (III.133);

Значение коэффициента а 3 берется по предыдущему расчету элек­ тромагнитного контура. Результаты расчетов сведены в табл. V.2.

Построение границы устойчивости в плоскости коэффициентов

k0 и kKk6 n, v. По формуле (III. 135) найдем значения k0 на колеба­ тельной границе устойчивости в зависимости от определенных ранее значений параметров ю0£; | э1; £0; со0; Т 0.

195

Таблица V.2

Так как со0£ и £ э1 зависят от коэффициента М б . п. Р>то &0 кРит =

/ (М б. п. р)•

В табл. V.3 приведены значения А; | э1; | 0; Т0; М Рит при М б. п. р в диапазоне 0,25 -г- 1 для случая ТГ и ДГ.

Таблица V.3

На рис. V.1 представлена колебательная граница устойчивости

электромеханического контура в плоскости параметров k0 и М б. п. р для ТГ и ДГ (кривые 1 и 2 соответственно). На этом же рисунке по­

вой 1, которая является границей устойчивости для ТГ в плоскости параметров k0 и М б. п. Р> т. е. электромеханический контур ТГ не-

196

устойчив во всем реальном диапазоне изменения kKk6 n p . Напротив, электромеханический контур ДГ устойчив во всем диапазоне настройки (кривая 2 лежит выше кривой 3). Для того чтобы обеспечить устойчи­ вость в случае ТГ, увеличим постоянную времени демпферной обмотки T q в 2,7 раза. При этом, согласно (III.48), в 2,7 раза увеличится дек­

выше кривой 3, т. е. электромеханический контур ТГ будет устойчивым. Как следует из рис. V. 1, с увеличением &к&б. п. р области устойчи­ вости сужаются. Следовательно, оптимальным значением параметра настройки kKk6<п. р, при котором обеспечивается наибольший запас устойчивости электромеханического контура, в обоих случаях является

Подставим эти значения в знаменатель (характеристический поли­

Запишем ПФ электромеханического контура в виде произведения типовых звеньев

1

(0,222р2 + 2-0,383-0,22р + 1)

,66 (1 — 0,007)

197

Корни характеристического уравнения будем находить так же,

как для ДГ. В результате = — 1,3; р 2 = — 9,5; р ЗА = —0,07 + /9,05;

(0,22ар2 + 2.0,383-0,22р4- 1)

(0,105р + 1) (0,76/0 + 1) (0,11аР2 + 2 0,008-0,1 Ip + 1)

§ 19. Расчет устойчивости электромеханического контура при одновременном учете регулирования

возбуждения и скорости

Следует определять значение настроечных параметров PC, обеспе­ чивающих наибольший запас устойчивости электромеханического контура при учете регулирования возбуждения и скорости. Так как замыкание через PC является последним, то исследование устойчи­ вости наиболее удобно производить по разомкнутой ПФ электромеха­ нического контура:

(p) = W3l(p)Wp. c ( p ) - ^

ПФ электромеханического контура при учете только регулирования возбуждения определена предыдущим расчетом. ПФ регулятора ско­ рости имеет следующий вид:

6

^р . С Д Г (Р) =

Вначале главы отмечалось, что данная ПФ была приближенно ■определена экспериментально. Во время испытаний дизель-генератора мощностью 1,5 мВт при параллельной работе его с сетью наблю­ дались автоколебания. Строгое решение данной нелинейной задачи было описано в работе [25]. Однако имеется менее строгий линей­ ный подход, приводящий к более быстрому решению задачи при сохранении достаточной точности. Этот подход состоит в предполо­ жении о том, что сложный, включающий нелинейности PC в опреде­ ленном рабочем диапазоне частот может быть заменен эквивалентным линейным звеном, вносящим в этом диапазоне такой же фазовый сдвиг и обладающим тем же динамическим коэффициентом усиле­ ния, что и реальный PC.

На рис. 1.8 были показаны автоколебания ДГ с сетью и установ­ лено, что при частоте почти гармонических автоколебаний со = 4,3 Гц PC обеспечивает сдвиг по фазе ф ~ —90° и имеет динамический ко­

эффициент усиления йдин = |И7р с (/ю)[. Предполагая, что ПФ ре­ гулятора скорости может быть аппроксимирована звеном второго по­

198

рядка, определим ее параметры. Для этого необходимо решить систему из следующих двух уравнений:

Следовательно, трехчлен распадается на два апериодических звена

199