Генераторын хөдөлгүүр удирдлагын төхөөрөмжийн ачаалал хуваарилах үүрэг юу в?

Хүч үүсгэх эсвэл параллель ажиллах тогтоомжийн бүтээгч удирдлагын бүрдүүлэлтийн хувьд бүтээгч хөдөлгүүр зохицуулагч нь түүнийг хүлээж буй хүчдүүлэлт хүртэл хангалттай анхааралд хүрдүгүй хэсгүүдийн нэг юм. Бүтээгч удирдлагын системтүүдтэй ажилладаг техник зөвлөх бүдүүвэн хүртэл бүтээгч зохицуулагчийн ачаалал хуваарилалтад ямар үүрэг гүйцэтгэдүгүйг ойлгох нь олон нэгжтүүдийн сууриндаа үйлдвэрлэлийн асуудлын хамгийн тогтмол шалтгаан юм. Тийнхүү би зохицуулагчийн үүрэг юу бөлгөө, мөн ачаалал хуваарилалтад яагаад чухал бөлгөө гэдгийг тайлбарлам.

Бүтээгч хөдөлгүүр зохицуулагч гэж юу вэ?

Генераторын хөдөлгүүрт зориулсан зохицуулагч нь генераторт үйлчилж буй ачааллын дагуу түлшний нийлүүлэлтийг тохируулан хөдөлгүүрийн эргэлтийн хурдыг (RPM-д хэмжин) зохицуулдаг удирдлагын төхөөрөмж юм. Тогтмол гүйдэл үүсгэх үед хөдөлгүүрийн эргэлтийн хурд шууд гаралтын давтамжийг тодорхойлдог: 2 полюст машинаар ажиллах үед 1500 RPM-д ажиллаж буй генератор 50 Гц гаралт үүсгэдог; 1800 RPM-д ажиллаж буй генератор 60 Гц гаралт үүсгэдог. Зохицуулагчийн үүрэг нь цахилгаан ачаалал өөрчлөгдөх үед хурд (мөн давтамж) тааруухан ажиллах хязгаарт бүрэн хадгалагдахыг хангах юм.

Хэрэглээд үлдэж буй хөдөлгүүрт генераторын хяналтын төхөөрөмжийн хоёр үндсэн төрөл байдаг: механик хяналтын төхөөрөмж, якотор нь хурдны хазайлтыг илчлэх, засварлах үүрэгтэй цэнхэр жингүүд болон спираль хүчний таталцан ажилладаг; ба электрон хяналтын төхөөрөмж (генераторын хувьд цифровой ёсноо хурдны хяналтын төхөөрөмж гэж ч нэрлэдэг), якотор нь хурдны сенсор ба программируем контроллер ашиглан түлшний актюаторын байрлалыг нарийн хяналтанд барьдаг. Хоёулаа ижил үндсэн зорилгоор ажилладаг, гэтэд хариу үйлдлийн хугацаа болон хяналтын нарийн чиньшлэлд их зөрүү байдаг — үүнээс илүү нь генераторуудыг параллель ажиллуулж эхлэх мөчид шүүмжлэлтүүд болж ирдэг.

Параллель ажиллуулж буй генераторуудад ачаа хуваарилж буй хяналтын төхөөрөмжийн үүрэг

Ачаа хуваарилж буй чадвар — хоёр юм уу түүнээс дээш генераторыг параллель ажиллуулж буй үед цахилгаан ачааг пропорциональ хуваарилж буй чадвар — шүүмжлэлтүүд хяналтын төхөөрөмжийн үйлдлээр шүүмжлэлтүүд удирдагдаж буй. Үүнийг ойлгохын тулд «дрооп» хяналтыг ойлгох шаардлагатай.

Друуп-тохируулалттай зохион бүтээсэн хувиарлагчид нь ачаалал нэмэгдэх үед гаралтын давтамжийн уналтыг зориудаар зөвшөөрдөг. Типичн друуп-тохируулалт нь ачаалалгүй бүрдлээс бүтн ачаалалд хүртэл давтамжийн 3%–5%-ийн уналтыг зөвшөөрдөг. Анхны харандаа түүнийг гажигт шүүлдөг — мөн суралцахын үед олон худалдан авагчид түүнийг ийнхүү хүлээдөг. Хамгийн туршлагатай худалдан авагчид түүнийг ойлгох үед, түүн дээр суурилж буй хялбар давтамжийн уналт нь параллель нэгжүүдийн хооронд пропорциональ ачаалал хуваарилах механизм юм гэдгийг ойлгоодөг.

Үүнийг нь хэрэглээний нөхцөлд тайлбарлая: хоёр генератор зэрэг ажиллаж байгаа, тус бүрд нь друупын зохицуулагч 4% тогтоосон, системд нэмэлт ачаалал үүсгэв. Хоёр зохицуулагч хоёулан системийн давтамж буурж байгааг илчлэн, тус бүрийн хөдөлгүүрт түлшний хэмжээг нэмж үүрдгүүр хариу үзүүлдэг. Хоёр зохицуулагч хоёулан нь ижил системийн давтамжийн сигналд хариу үзүүлдэг, мөн ижил друупын шинж чанарыг агуулдэг тул шинэ ачаалал автоматик байдлаар пропорциональ хуваарилагддэг — нэгжүүдийн хооронд өндөр хурдны холбоо шаардагддэгүй. Энэхүү пропорциональ хариу үзүүлэлт друупын удирдлагыг параллель ажиллалтад тохиромжтой болгодэг — генераторууд хурдын нарийн синхронизацийн ёсоор бүртгүүр холбоо шаардагддэгүй, ачаалал хуваарилагддэг.

Харин изохронойн зүрхлүүр нь ачааллын хэмжээнд үл хамааран давтамжийг тодорхой тохируулж буй утга дээр бүртүүлж оршит. Изохронойн зүрхлүүр ганц, тусгаарлагдсан генераторын хувьд сайн ажилладаг. Гэтэл — үүнд анхаарах үнэндүүр бүхий — хоёр изохронойн зүрхлүүртэй генераторыг ачааллын хуваарилалтын зүрхлүүр ашиглан хооронд нь дундаж үүрэг гүйцэтгүүлэхгүйнөөр параллель холбох боломжгүй. Учир нь хоёр зүрхлүүр ижил тохируулж буй утгыг барьж оршит, гэтэл түүдүүвчний дотоод тохируулж буй утгын ялгаа үүсвэл түүдүүвчнүүд хоорондоо төлөөлж, нэг нь бүх ачааллыг шингэдэг, нөгөө нь ачааллаас чөлөөлдөг.

Ачааллын хуваарилалтад электрон зүрхлүүр ба механик зүрхлүүрийн ажилламжийн харьцуулалт

Генераторын хэрэглээнд дизель генераторын хөдөлгүүр зүрхлүүрийн механик дизайн ба электрон хөдөлгүүр зүрхлүүрийн сонголт нь ачааллын хуваарилалтад бодит үр дагавар үлдээдөг.

Механик захиргаачид хурдны өөрчлөлтүүдэд төвдөгсөр хүчний нүүрснүүр механизм арқылы хариу үзүүрлэнд. Хариу үзүүрлэнд нь тусгаарлагдсан ажиллахад ба хөнгөн ачаалалын шүүрлүүдэд хангалттай, гэтэл механик удаан хариу үзүүрлэнд — ихэвчлэн зуунтаа миллисекунд хэмжигдд — сүүдэр ачаалал хийх эсвэл хасах үед хөдөлгүүр хурд нь захиргаач хүртэл бүтэн хазайх бүх түрхүүн хугацаа үүсгэд. Олон нэгжийн зэрэгцүүн системд түрхүүн удаан хариу үзүүрлэнд нь нэгжүүдийн хооронд түрхүүн ачаалалын хөдөлгөөн үүсгэд, үүнээс механик драйвтрейн ба цахилгаан түлхүүр төхөөрөмжүүд хоёуланг нь хатуу түрхүүн ачаалалд оруулд.

Цахилгаан зохицуулагчид хурдны сенсор (ихэвчлэн цахилгаан соронзон хүлээлт, ялангуяа дөрвөлжин шестерний шүднүүдийн хурдыг тодорхойлдог) ашиглан, түүн дээр үүрдийн хүчлүүр байрлалыг бодит хугацаанд тооцоолдог цифровой зохицуулагч ашигладаг. Хариу үйлдлийн хугацаа нь илүү хурдан бөлгөөн — зарим цахилгаан зохицуулагчид хурдны хазайлтыг зөвхөн аравтаван миллисекунд дотор илрүүлж, засварлахыг эхлүүлдөг. Хувьсак гүнзгий ачаалалтай параллель генераторын бүрдүүлэлтүүдийн хувьд илүү хурдан хариу үйлдэл нь шууд нөлөөлдөг: давтамжийн нарийн зохицуулалт, ачааллын гладкий тархалт. Мөн генераторын зохицуулагчийн утгууд — хазайлтын хувь, коэффициент, тогтвортой байдал — механик аргаар (пружиний анхдагч таталт, хүнд жингийн геометрийн тохируулалт) бүтээхийн оронд зохицуулагчийн программаар нарийн тохируулж болдог.

Электроник урьдчилан тогтоосон хурдны зохицуулагчид өөрсдийн нийцүүр шаардлагуудыг дүрсэлдүг. Зохицуулагчийн гаралт дохионы төрөл (гүйдэлд суурилж, хүчдэлд суурилж, PWM) түлшний үйлдэлд оруулга сүүлд бүрдүүлдүг — мөн үйлдэлд оруулга хариу үйлдлийн муруй нь тодорхой хөдөлгүүр хувилбарын түлшний системтэй хамтран тохируулагддүг. Суулгах үед амжилтгүй байдалд тааралдаж, худалдан авагсад ихэвчлэн нийцүүртэй байдалд хүрэх баримтат бүтээлүүдийн дутагдалыг санадүг: урьдчилан тогтоосон хурдны зохицуулагч мөн үйлдэлд оруулга хоёул хөдөлгүүр бренд-д нийцүүртэй гэж тэмдэглэгдсэн боловч, хүлээн авах дохионы хүрээ юм уу үйлдэлд оруулга холболтын төрлийн ялгаа зохицуулагчийн зөв ажиллахыг саадтай болгодүг. Түүн дагуу, сонголтын үед урьдчилан тогтоосон хурдны зохицуулагч, үйлдэлд оруулга мөн хөдөлгүүр хувилбар гурван компонентын бүтнээр нийцүүртэй байдалыг шалгах нь суулгахын дараа биш, сонголтын үед чухал.

Генераторын урьдчилан тогтоосон хурдны зохицуулагчийн удирдлагыг ачааллын хуваарилалтад тохируулах үед анхаарах гол зүйлс

Зэрэгцээ системийг тохируулах үед урьдчилан тогтоосон хурдны зохицуулагчийн тохируулалтын хэдэн хүчин зүйл шууд ачааллын хуваарилалтын чанарыг нөлөөлдүг:

Дрүп хувь тохируулах: Наруудын хооронд параллель ажиллах үед друуп тохиргоо нь тааруулж үлдэх ёстой. Хэрэв тааруулж үлдээхгүй бол — жишээ нь, нэг нь 3%, нөгөө нь 5% — тааруулж үлдээхгүй бүрхүүлт генератор нь давтамж буурч буй үед илүү их ачаа хүлээж авах ба үүн дагаж түүний дунд хэт ачаалал үүсч, нөгөө нь хүчдүү ачаалалд ажиллах.
Ачаа бүрхүүлт давтамжийн тохируулалт: Бүх параллель ажиллах нэгжүүд нь ижил ачаа бүрхүүлт давтамжийн тохируулалттой байх ёстой. Нэгжүүдийн хооронд ямар нэг зөрүү үүсвэл, ачаа хуваарилалтын анхны үед нэг нь доминант болж авчирна.
Актуаторын хариу үйлдлийн калибровка: Актуаторын коэффициент ба тогтвортойн тохируулалт нь тодорхой хөдөлгүүр-засаглагч хослолд тохируулж үлдэх ёстой. Хэт идэвхт коэффициент нь хурдны хүчирхүүл хөдөлгөөнүүдийг үүсгэн, хүрэлцэхгүй коэффициент нь удаан хариу үйлдлийг ба муу шүүрхүүл ачаа хуваарилалтыг үүсгэн.
Засаглагчийн төрлийн нэгтгэл: Механик ба электрон засаглагчийг параллель банканд холбох нь боломжтой, гэвч түүнд хүндрүүлэлтүүд орж ирнэ, учир нь түүдний хариу үйлдлийн хугацааны онцлог нь ялгаатай. Электрон засаглагчид нь холимог ачаа хэрэглээд илүү нарийн ачаа хуваарилалт үр дүн үзүүлнэ.

Захиалга үйлдэхдөө харах ёстой үйлдэлд нөлөөлөх шинжүүд

Дроопын тохиргооны утгаас илүү хурдан давтамж бууралт — ерөнхийдөө захиалга үйлдэхдөө шинжүүд, не төхөөрөмжийн тохиргооны асуудал. Дизель генераторын хөдөлгүүр засвартай системд — үүн дотроо түлшний тарган тавих хэсгийн дүүрэн хэрэглээ, хөдөлгүүр холбоосын хөдөлгүүн хэсгийн хөдөлгүүн бүрхүүлийн саад, хурдны хэмжигчийн сигналын чанарын муудалт. Бодит давтамж бууралтын муруйг төхөөрөмжийн анхны тохиргооны утгаас харьцуулан хянах — аюулгүй бүрхүүлд нөлөөлөх асуудал үүсэх үед үйлдэлд нөлөөлөх үйлдэлд нөлөөлөх шинжүүд.

Дүгнэлт

Генераторын хөдөлгүүр дагуулагч нь төвшнүүрт бүрхүүл (RPM)-ийн тогтвортой байдлыг хангахаас илүү — параллель генераторуудын ачааллын хуваарилалтын үндсэн механизм юм. Таны шинэ үндсэн цахилгааны суурин хөдөлгүүр дагуулагчийг сонгохдоо, эсвэл генераторын модернизацийн хүрээнд электрон хөдөлгүүр дагуулагчийг сонгохдоо, «дрооп» (droop) шинж чанар, хариу үйлдлийн хурд, хөдөлгүүрт зориулж хийгдсэн актюаторын нийцүүр, параллель нэгжүүд дунд тохиргооны нэгдүүрлүүр — бүх тусгай хүчин зүйлс нь ачааллын хуваарилалтын системийн төсөлд заасан бүх шаардлагыг хангахын тулд тодорхойлоно. Системийн ажиллуулалтын үед тохиргоог зөв хийх нь систем ажилд орсны дараа гэмтлийн шалтгааныг тогтоож, засварлах үеийн зардалд харьцуулж, хамаагүй бүүр хямд.