Для преобразователей малой мощности широко используется схема АРН СГ, представленная на рис.12.5.
Рис.12.5. Схема АФК с последовательным соединением каналов тока и напряжения
Это схема АФК, у которой начальное возбуждение обеспечивается от постороннего источника путем подачи на обмотку возбуждения СН напряжения через понижающий трансформатор Тр1 и выпрямитель В1. Напряжение на первичную обмотку трансформатора Тр1 подается из сети, питающей приводной двигатель преобразователя.
При работе возбужденного генератора напряжение, подаваемое на обмотку возбуждения с выпрямительного моста В4 выше, чем напряжение, подаваемое со вторичной обмотки трансформатора через выпрямитель В1. Поэтому диод В1 запирается и уровень возбуждения генератора определяется только напряжением на выходе В4, что улучшает условия регулирования.
Параллельно обмотке возбуждения включено нелинейное сопротивление R2 (тервитовые шайбы), предохраняющие выпрямители в цепи возбуждения от перенапряжений.
Стабилизация выходного напряжения генератора осуществляется автоматически бесконтактной схемой фазового компаундирования с дополнительным регулированием напряжения по отклонению (коррекция напряжения). Элементами схемы фазового компаундирования являются:
- трансформаторы напряжения Тр2-4, Тр8, Тр9;
- трансформаторы тока Тр5-7;
- выпрямительные мосты В2-В5;
- конденсаторы С1-12;
- дроссели: управляемый ДрУ и неуправляемые Др2-4.
Для улучшения формы кривой выходного напряжения первичны обмотки трансформаторов Тр2-4 соединены в звезду, вторичные – в треугольник. Первичные обмотки трансформаторов тока Тр5-Тр7 включены в цепи фаз статора генератора, а вторичные – последовательно с первичными обмотками трансформаторов напряжения. Сердечники трансформаторов тока выполнены с воздушным зазором. Регулировкой зазора (изменением толщины набора текстолитовых прокладок) изменяется индуктивность трансформатора, что необходимо для настройки схемы.
Конденсаторы С2, С3, С4 введены в схему с целью уменьшения влияния нагрева обмотки возбуждения генератора на величину выходного тока схемы фазового компаундирования. Последнее достигается выбором величины емкости конденсаторов так, чтобы резонансная частота цепи, образованной этой емкостью и вторичной обмоткой трансформатора тока, приблизительно равна была номинальной частоте генератора. Управляемый дроссель служит для регулирования тока возбуждения генератора (следовательно, его напряжения) по сигналам, поступающим от измерительного элемента корректора напряжения.
Конденсатор С1, включенный на выход выпрямительного моста В4 цепи питания обмотки возбуждения генератора и стабилизирующую обмотку ОУ5 магнитного усилителя МУ, осуществляет гибкую обратную связь, необходимую для улучшения динамических характеристик схемы регулирования.
В режиме холостого хода генератора, когда по первичным обмоткам трансформаторов тока ток не протекает, компаундирующая составляющая тока возбуждения IB1=0 и ток возбуждения генератора равен току возбуждения холостого хода IB=IBU.
При подключении нагрузки по первичным обмоткам трансформаторов тока протекает ток нагрузки. Ток возбуждения генератора в этом случае будет характеризоваться наличием второй составляющей IBI, расположенной под углом (900-j) к IBU, т.е. под углом, определяемым характером нагрузки (рис.12.6,а).
При изменении нагрузки и неизменном коэффициенте мощности вектор тока IBI, не изменяя своего направления, изменяется только по величине. При этом конец вектора перемещается по прямой аб (рис.12.6, б).
а)
б)
Рис. 12.6. Диаграмма суммирования составляющих тока возбуждения в схеме АФК с последовательным соединением каналов
При изменении коэффициента мощности и неизменной величине нагрузки происходит поворот вектора IBI относительно вектора IBU, при этом конец вектора IB движется по окружности с радиусом R= аб.
Наибольшее значение тока возбуждения будет при j=900, т.е. при cosj=0, а наименьшее при cosj=1, т.е. при j=00.
Система возбуждения генератора (рис.12.5) рассчитана таким образом, что напряжение на зажимах генератора, работающего в режиме холостого хода, при разомкнутых обмотках управления составляет 1,15-1,13 UН, что необходимо для создания зоны регулирования с помощью схемы корректора и получения устойчивого самовозбуждения.
Выходным элементом корректора является управляемый дроссель ДрУ. Одна из обмоток управления дросселя (ОУ3) питается непосредственно от трансформатора Тр3 через выпрямитель В7. Вторая обмотка управления (ОУ2) питается непосредственно от схемы корректора напряжения через выпрямитель В6. Наконец, третья обмотка управления (ОУ1) включена на выход МУ и зажимы обмотки возбуждения через конденсатор С1. Благодаря такому включению эта обмотка управления выполняет одновременно роль гибкой отрицательной обратной связи. Дроссель ДрУ рассчитан таким образом, что при отсутствии тока в обмотках управления его трехфазная обмотка имеет большое индуктивное сопротивление и поэтому потребляет очень маленький ток, не оказывающий практически влияния на работу системы возбуждения. При увеличении тока управления подмагничивание увеличивается и сердечник дросселя насыщается, что приводит к уменьшению индуктивного сопротивления трехфазной обмотки дросселя, к увеличению тока, ответвляющегося в него. Увеличение же тока в трехфазной обмотке дросселя ДрУ ведет к увеличению падения напряжения и к уменьшению тока в первичных обмотках трансформтаров Тр2, Тр3, Тр4, следовательно, к уменьшению тока возбуждения генератора, что приводит к снижению напряжения последнего.
Уменьшение тока управления вызывает уменьшение тока, ответвляющегося в трехфазную обмотку дросселя, и возрастание тока возбуждения генератор, соответственно напряжения на его зажимах.
Кроме управляемого дросселя, в состав корректора напряжения входят:
- магнитный усилитель МУ;
- трансформаторы Тр8, Тр9;
- конденсаторы С17, С19, С26, С29;
- сопротивления R20, R21;
- выпрямители В5;
- измерительный орган, состоящий из схемы феррорезонансного стабилизатора и схемы сравнения.
Трансформаторы Тр8 и Тр9 служат для питания цепей рабочих обмоток МУ, феррорезонансного стабилизатора и схемы сравнения.
Ток, протекающий через рабочие обмотки МУ, выполненного с внутренней положительной о.с., выпрямляется выпрямителями В5 и обтекает обмотку управления ОУ1 дросселя ДрУ схемы фазового компаундирования. Магнитный усилитель имеет и внешнюю положительную о.с., осуществляемую обмоткой управления ОУ4 и регулируемую сопротивлением R20. Обмотка управления ОУ магнитного усилителя вместе с сопротивлением гибкую отрицательную о.с., стабилизирующую систему.
Конденсатор С17 замыкает на выходе схемы корректора переменную составляющую выпрямленных токов помимо обмотки управления дросселя ДрУ. Конденсаторы С19, С26, С29 служат для получения одинаковой крутизны характеристики при различных напряжениях и уменьшения тока холостого хода МУ.
Схема феррорезонансного стабилизатора, являющегося нелинейным элементом (НЭ) измерительного органа, предназначена для получения постоянного по величине напряжения независимо от изменения частоты и напряжения генератора. Она состоит из насыщенного дросселя Др2, ненасыщенных дросселей Др3, Др4, конденсаторов С14, С15, С16 сопротивлений R22, R24, R25 и выпрямителей В6. Частотная компенсация осуществляется тем, что в стабилизатор введен контур, образованный линейной индуктивностью Др4 и емкостью С15. Параметры контура подобраны таким образом, что изменение напряжения на входе стабилизатора компенсируется изменением сопротивления этого контура так, что напряжение на выходе стабилизатора остается практически постоянным.
Линейный дроссель Др3 играет роль индуктивного сопротивления. При увеличении напряжения генератора резко возрастает ток насыщенного дросселя Др2, так как индуктивное сопротивление его падает с увеличением напряжения. В результате этого падение напряжения на дросселе Др3 увеличивается и почти весь избыток напряжения падает на нем, а напряжение на дросселе Др2 остается без изменений.
Сопротивление R25 и конденсатор C14 служат для устранения резких изменений стабилизированного напряжения. Конденсатор С16 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, подаваемого через выпрямитель В6 на нагрузку стабилизатора – сопротивления R22 и R24.
Линейным элементом (ЛЭ) измерительного органа является трансформатор Тр3 в сочетании с выпрямительным мостом В7 и установочными сопротивлениями СУ и R33. Нагрузкой линейного элемента также служат сопротивления R22, R24. Таким образом, на этих сопротивлениях стабилизированное напряжение сравнивается с напряжением, которое изменяется пропорционально изменению напряжения генератора.
Величина тока, подаваемого в обмотку управления ОУ6 МУ, следовательно, и величина тока на выходе МУ, зависят от соотношения вышеуказанных величин. Например, при изменении напряжения генератора напряжение на выходе линейного элемента изменяется. Так как напряжение на выходе стабилизатора остается постоянным, то в обмотке управления ОУ6 МУ (в результате разности напряжений) появится ток, величина и направление которого зависят от величины и знака изменения напряжения генератора. Изменение тока в управляющей обмотке МУ вызывает изменение тока в рабочих обмотках усилителя, что приводит к изменению ампер-витков обмотки управления дросселя ДрУ и к восстановлению номинального напряжения генератора.
Наличие гибких отрицательных обратных связей приводит к тому, что процесс возвращения напряжения генератора к установившемуся значению имеет апериодический характер.
Статическая ошибка регулирования напряжения составляет не более ±1,5 UН.
Заключение
В соответствии с современным развитием техники автоматические регуляторы напряжения СГ целесообразно строить на базе микропроцессорной техники.
Рис.12.1. Схема АРН генератора серии ТМВ
а)
б)
Рис.12.2. Характеристика измерительного элемента и диаграмма АФК
Рис.12.3. Схема АРН бесщеточного СГ
Рис.12.4. Диаграмма суммирования составляющих тока возбуждения на выходе блока АФК в схеме БСГ
Рис.12.5. Схема АФК с последовательным соединением каналов тока и напряжения
а)
б)
Рис. 12.6. Диаграмма суммирования составляющих тока возбуждения в схеме АФК с последовательным соединением каналов
Типология кризисов
Практика показывает, что кризисы неодинаковы не только по своим причинам и последствиям, но и по самой своей сути. Необходимость в разветвленной классификации кризисов связана с дифференциацией средств и способов управления ими. Если есть типология и понимание характера кризиса, появляются возможности снижения его остроты, сокращения времени и обеспечения безболезненности протекания (рис. 1.4).
Существуют общие и локальные кризисы. Общие охватывают всю социально-экономическую систему, локальные — только часть ее. Это разделение кризисов по масштабам проявления. Конечно, оно носит условный характер. В конкретном анализе кризисных ситуаций необходимо учитывать границы социально-экономической системы, ее структуру и среду функционирования.
По проблематике кризиса можно выделить макро- и микрокризисы. Макрокризису присущи довольно большие объемы и масштабы проблематики. Микрокризис захватывает только отдельную проблему или группу проблем.
Особенностью кризиса является то, что он, будучи даже локальным или микрокризисом, как цепная реакция, может распространяться на всю систему или всю проблематику развития, потому что в системе существует органическое взаимодействие всех элементов, и проблемы не решаются по отдельности. Но это возникает тогда, когда нет управления кризисными ситуациями, нет мер локализации кризиса и снижения его остроты, или наоборот, когда осуществляется намеренная мотивация развития кризиса, возможно и такое.
По структуре отношений в социально-экономической системе, по дифференциации проблематики ее развития можно выделить отдельные группы экономических, социальных, организационных, психологических, технологических кризисов.
Экономические кризисы отражают острые противоречия в экономике страны или экономическом состоянии отдельного предприятия, фирмы. Это кризисы производства и реализации товара, взаимоотношений экономических агентов, кризисы неплатежей, потери конкурентных преимуществ, банкротства и пр.
В группе экономических кризисов отдельно можно выделить финансовые кризисы. Они характеризуют противоречия в состоянии финансовой системы или финансовых возможностях фирмы. Это кризисы денежного выражения экономических процессов.
Социальные кризисы возникают при обострении и противоречий или столкновении интересов различных социальных групп или образований: работников и работодателей, профсоюзов и предпринимателей, работников различных профессий, персонала и менеджеров и др. Часто социальные кризисы являются как бы продолжением и дополнением кризисов экономических, хотя могут возникать и сами по себе, например, по поводу стиля управления, недовольства условиями труда, отношения к экологическим проблемам, по патриотическим чувствам.
Особое положение в группе социальных кризисов занимает политический кризис. Это кризис в политическом устройстве общества, кризис власти, кризис реализации интересов различных социальных групп, классов, в управлении обществом. Политические кризисы, как правило, затрагивают все стороны развития общества и переходят в кризисы экономические.
Организационные кризисы проявляются как кризисы разделения и интеграции деятельности, распределения функций, регламентации деятельности отдельных подразделений, как отделение административных единиц, регионов, филиалов или дочерних фирм.
В организационном устройстве любой социально-экономической системы могут обостряться организационные отношения. Это проявляется в деловых конфликтах, в возникновении неразберихи, в безответственности, сложности контроля и пр., что бывает при чрезмерном или быстром росте социально-экономической системы, изменении условий ее функционирования и развития, ошибках при частичной реконструкции организации или организационной перестраховке, рождающей бюрократические тенденции. Организационный кризис проявляется часто как паралич организационной деятельности. Одной из его форм является ее неумеренная бюрократизация.
Психологические кризисы также нередки в современных условиях социально-экономического развития. Это кризисы психологического состояния человека. Они проявляются в виде стресса, приобретающего массовый характер, в возникновении чувства неуверенности, паники, страха за будущее, неудовлетворенности работой, правовой защищенностью и социальным положением. Это кризисы в социально-психологическом климате общества, коллектива или отдельной группы.
Технологический кризис возникает как кризис новых технологических идей в условиях явно выраженной потребности в новых технологиях. Это может быть кризис технологической несовместимости изделий или кризис отторжения новых технологических решений. В более обобщенном плане такие кризисы могут выглядеть кризисами научно-технического прогресса — обострение противоречий между его тенденциями, возможностями, последствиями. Например, в настоящее время переживает явный кризис идея мирного использования атомной энергии, строительства атомных электростанций и кораблей.
По непосредственным причинам возникновения кризисы разделяются на природные, общественные, экологические. Первые вызваны природными условиями жизни и деятельности человека. К причинам таких кризисов относятся землетрясения, ураганы, пожары, климатические изменения, наводнения. Все это не может не отражаться на экономике, психологии человека, социальных и политических процессах. При определенных масштабах такие явления природы рождают кризисы. Причиной кризиса могут быть и общественные отношения во всех видах их проявления.
В современных условиях большое значение имеет понимание и распознавание кризисов взаимоотношения человека с природой - экологических. Это кризисы, возникающие при изменении природных условий, вызванных деятельностью человека, — истощение ресурсов, загрязнение окружающей среды, возникновение опасных технологий, пренебрежение требованиями законов природного равновесия.
Кризисы также могут быть предсказуемыми (закономерными) и неожиданными (случайными). Предсказуемые кризисы наступают как этап развития, они могут прогнозироваться и вызываются объективными причинами накопления факторов возникновения кризиса - потребности реструктуризации производства, изменение структуры интересов под воздействием научно-технического прогресса.
Неожиданные кризисы часто бывают результатом или грубых ошибок в управлении, или каких-либо природных явлений, или экономической зависимости, способствующей расширению и распространению локальных кризисов.
Разновидностью предсказуемых кризисов является циклический кризис (конечно, в том случае, если известна и изучена природа кризиса и его характер). Он может возникать периодически и имеет известные фазы своего наступления и протекания.
Существуют также кризисы явные и латентные (скрытые). Первые протекают заметно и легко обнаруживаются. Вторые являются скрытыми, протекают относительно незаметно и поэтому наиболее опасны.
Кризисы бывают глубокими и легкими. Глубокие, острые кризисы часто ведут к разрушению различных структур социально-экономической системы. Они протекают сложно и неравномерно, часто аккумулируют в себе множество противоречий, завязывают их в запутанный клубок. Легкие, мягкие кризисы протекают более последовательно и безболезненно. Их можно предвидеть, ими легче управлять.
Вся совокупность возможных кризисов разделяется также на группы кризисов, затяжных и кратковременных. Фактор времени в кризисных ситуациях играет важную роль. Затяжные кризисы, как правило, проходят болезненно и сложно. Они часто являются следствием неумения управлять кризисными ситуациями, непониманием сущности и характера кризиса, его причин и возможных последствий.