發電機自動調頻調載裝置是怎么運算的
發布時間：2024-05-31 點擊：122
運算環節
為了提高調節精度，可采用積分式運算環節，其原理方框如圖1所示。它由比較放大器a、b、c（放大系數為α）、加法器d和積分器e組成一個無差調整環節。
發電機積分式運算環節.png width=600 height=375 />
圖1 積分式運算環節
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us達到某一定值時，下列關系式成立：
即
若 u1>us，則說明1號發電機承擔負載大于平均值，這時便向調整器1送出減少油門信號；
若 u2=us，則說明2號發電機承擔負載正好等于平均值，這時調整器不動作；
若 u3<us，則說明3號發電機承擔負載小于平均值，這時便向調整器3送出加大油門信號。
經過反復調整，直到 u1=u2=u3=us，各發電機所承擔的有功功率均勻為止。
同樣，若電網的頻率偏離額定值，則頻率變換器輸出 uf不等于零，通過比較放大器a、b、c向調整器發出信號，同時增大或減少原動機油門（或氣門），使頻率回到額定值。
調整器
調整器又稱執行機構，其作用是根據運算環節送來的信號電壓的大小和方向，發出相應加大或減小油門的指令來控制伺服馬達正反轉，以達到有功功率的均勻分配和保持頻率恒定。當輸入到調整器的信號電壓為正時，調整器輸出相應頻率或寬度的減速脈沖信號，控制減速開關，使接通伺服電動機反轉，以關小油門或氣門，使原動機減速；反之，當輸入到調整器的信號電壓為負時，調整器輸出相應頻率或寬度的加速脈沖信號，控制加速開關，使接通伺服電動機正轉，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），按照預定的調頻準則輸出控制電壓，實現頻率和有功功率的自動調節。
綜上所述，自動調頻調載裝置實質上就是根據恒頻和按比例分配有功負載的要求對調速器實現調整的自動裝置。它只能根據頻率和功率分配的靜態誤差來調整。在并聯運行負載經常突變的情況下（如起貨機工作時），各發電機原動機調速器都在緊張地工作，力圖按照各自的動態特性使發電機組恢復穩定，但是各機組的動態特性相差較大，因此，在動態過程中，頻率和功率分配必定變化較大，在過渡期內，自動調頻調載裝置不宜介入，以免打亂調速器的正常工作。當動態過程結束、系統穩定后，由于調整器的有差特性不完全一致，系統的頻率和功率分配就會出現靜態誤差，自動調頻調載裝置只是根據這個靜態誤差來進行調整。為了使裝置避開動態過程，一般采用延時的方法來實現。當負載頻繁變動時，為避免裝置頻繁動作，甚至出現亂調或振蕩，一般將該裝置切除。
在加裝自動調頻調載裝置后，頻率恒定與功率分配的均勻度都有保證，但是靜態指標要求高了，調節就頻繁，對伺服機構不利。因此加裝自動調頻調載裝置后，一般只要求功率分配之差在各發電機額定容量的±5％～±10％以內，頻率差在±0.5hz以內。
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圖1 積分式運算環節
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us達到某一定值時，下列關系式成立：
即
若 u1>us，則說明1號發電機承擔負載大于平均值，這時便向調整器1送出減少油門信號；
若 u2=us，則說明2號發電機承擔負載正好等于平均值，這時調整器不動作；
若 u3<us，則說明3號發電機承擔負載小于平均值，這時便向調整器3送出加大油門信號。
經過反復調整，直到 u1=u2=u3=us，各發電機所承擔的有功功率均勻為止。
同樣，若電網的頻率偏離額定值，則頻率變換器輸出 uf不等于零，通過比較放大器a、b、c向調整器發出信號，同時增大或減少原動機油門（或氣門），使頻率回到額定值。
調整器
調整器又稱執行機構，其作用是根據運算環節送來的信號電壓的大小和方向，發出相應加大或減小油門的指令來控制伺服馬達正反轉，以達到有功功率的均勻分配和保持頻率恒定。當輸入到調整器的信號電壓為正時，調整器輸出相應頻率或寬度的減速脈沖信號，控制減速開關，使接通伺服電動機反轉，以關小油門或氣門，使原動機減速；反之，當輸入到調整器的信號電壓為負時，調整器輸出相應頻率或寬度的加速脈沖信號，控制加速開關，使接通伺服電動機正轉，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），按照預定的調頻準則輸出控制電壓，實現頻率和有功功率的自動調節。
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在加裝自動調頻調載裝置后，頻率恒定與功率分配的均勻度都有保證，但是靜態指標要求高了，調節就頻繁，對伺服機構不利。因此加裝自動調頻調載裝置后，一般只要求功率分配之差在各發電機額定容量的±5％～±10％以內，頻率差在±0.5hz以內。
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