Коллектив авторов - История электротехники

Наиболее полную поддержку специалистов получило предложение Г.Р. Герценберга. Поэтому АРВ СД ВЭИ нашел широкое практическое применение. Г.Р. Герценберг за эту работу был удостоен Ленинской премии.

Наиболее эффективная работа АРВ СД получается при использовании первой и второй производных угла нагрузки. Но измерение угла очень сложно. Поскольку ток генератора приблизительно пропорционален углу, то в регуляторах сначала использовались первая и вторая производные тока. Позднее И.А. Орурком, В.Е. Каштеляном и Н.С. Сирым было показано, что отклонение частоты и ее первая производная пропорциональны первой и второй производным тока. Поэтому в современных АРВ СД исходная информация получается от напряжения генератора.

В настоящее время практически на всех тепловых и гидравлических электростанциях, а также на атомных электростанциях страны применяются АРВ СД. Они пригодны для работы со всеми типами систем быстродействующего возбуждения (статические тиристорные и бесщеточные системы). Эти АРВ характеризуются коэффициентами регулирования и наличием сигналов по производным режимных параметров, что позволяет совместно с системами быстродействующего возбуждения реализовать преимущества сильного регулирования возбуждения, т.е. обеспечить высокие пределы статической и динамической устойчивости генератора и интенсивное демпфирование качаний в послеаварийных режимах.

АРВ СД претерпели существенные изменения в связи с совершенствованием элементной базы. Масса регуляторов снизилась с 1100 кг при использовании магнитных усилителей до 40 кг в случае применения интегральных схем. Обстоятельные научные исследования позволили не только разработать АРВ СДП1 (АРВ СД на базе полупроводников П с использованием интегральных схем I), но и освоить его производство (руководитель работ Н.С. Сирый).

Цифроаналого-физический комплекс, созданный во ВНИИэлектромаше, является мощным инструментом разработки и отладки алгоритмов цифровых систем регулирования и управления, средством выбора оптимального сочетания аппаратной и программной частей систем. На его основе в последние годы начато решение научной проблемы по разработке и созданию цифрового регулятора (АРВ СДЦ).

Первый цифровой регулятор был создан во ВНИИЭМ в 1978 г. (В.Д. Ковалев, А.В. Фадеев). Затем было выполнено еще несколько регуляторов. Все они находятся в эксплуатации на электростанциях. Тем не менее на сегодняшний день проведенные в данной области работы следует рассматривать лишь как начальную стадию развития АРВСДЦ.

Во ВНИИэлектромаше разработан и освоен АРВ СД с использованием микропроцессорной техники (В.В. Кичаев, М.Л. Богачков). Автоматический регулятор сильного действия селективный (АРВ СДС) состоит из аналоговых блоков и микропроцессора. Наличие микропроцессора позволяет реализовать ряд новых функций: 1) контроль и диагностику состояния регулятора; 2) длительное хранение установок в памяти; 3) изменение установок с любой скоростью и высокой точностью; 4) определение приоритетов при выполнении команд от разных уровней управления; 5) связь с верхним уровнем управления.

В результате исследовательской работы для синхронных генераторов малой и средней мощности во ВНИИэлектромаше был разработан и освоен в производстве автоматический регулятор напряжения — АРН (А.А. Юрганов, В.А. Кожевников). Он предназначен для тиристорных систем самовозбуждения и бесщеточных возбудителей. В нем реализуется пропорционально-интегрально-дифференциальный закон регулирования по отключению напряжения с компаундированием по реактивному току и с введением для повышения устойчивости сигналов по первым производным напряжения статора и тока ротора, а также сигнала обратной связи с целью повышения быстродействия. Наряду с этим он дает сигнал на форсирование возбуждения при авариях, обеспечивает программное начальное возбуждение, делает возможным требуемое распределение реактивных мощностей без группового регулирования напряжения для параллельно работающих генераторов, позволяет иметь местное и дистанционное изменение установки, ограничивает минимальный ток возбуждения.

Выходное напряжение АРВ поступает к системе управления тиристорами. Эта система является одним из важнейших элементов возбудителей. На протяжении многих лет ведутся работы по ее усовершенствованию. В конечном счете системы управления должны в ближайшем будущем базироваться на микропроцессорных устройствах.

Массовое применение асинхронных двигателей потребовало их серийного выпуска как в предвоенные, так и в послевоенные годы. В 70-х годах наиболее широкое распространение получили короткозамкнутые асинхронные двигатели общего назначения серии А2 (защищенное исполнение) и А02 (закрытое обдуваемое исполнение) мощностью от 0,6 до 100 кВт.

С начала 70-х годов исключительно большая работа была проведена ВНИИЭМ (руководитель Т.Г. Сорокер) и Московским электромеханическим заводом им. Владимира Ильича (главный конструктор В.И. Радин) по новой серии асинхронных двигателей. Она завершилась созданием серии 4А с высотами осей вращения от 50 до 355 мм и мощностями от 0,06 до 400 кВт. Серия включает основное и специализированное исполнения и ряд модификаций.

К модификациям относятся двигатели с повышенным пусковым моментом, с повышенным номинальным скольжением и многоскоростные. К конструктивным модификациям относятся двигатели с фазным ротором, малошумные, со встроенными электромагнитными тормозами, встроенной температурной защитой, для моноблочных насосов. Модификации исполнений по условиям окружающей среды включают тропическое, химостойкое, сельскохозяйственное, влагоморозостойкое, водозащищенное и рудничное. К специализированным модификациям относятся высокоточные двигатели, двигатели для лифтов, частотно-управляемые и двигатели для привода деревообрабатывающих станков.

Двигатели основного исполнения предназначены для всех высот осей вращения и мощностей, а модифицированные и специализированные — только для отдельных участков. Основным способом охлаждения является внешний обдув (рис. 6.9). Обмотки двигателей с высотами осей вращения 50–132 мм имеют изоляцию нагревостойкости В, а с высотами осей вращения 160–355 мм — класса F. Подшипники — шариковые с двух сторон для осей вращения до 160 мм, а при более высоких осях вращения — роликовые со стороны привода и шариковые с противоположной стороны.