В последнее время в АРН в качестве управляющего органа используются тиристоры. Тиристорные регуляторы напряжения с БСГ обеспечивают более точное регулирование напряжения ±1% Uн при cos φ = 0,8, при статизме регулирования не более ±3% и изменении нагрузки от 0 до 100%.
На рис. 2.2 представлена функциональная схема тиристорного регулятора напряжения.
Текущее напряжение генератора Uтеки заданное напряжение Uзад от внешнего реостата напряжения подаются на определитель D, где получаем разницу напряжений ΔU, равное:
ΔU = ±(Uтек – Uзад).
Эта величина, равная 1 – 5 В, усиливается PID-усилителем и от него поступает на фазосдвигающий блок, определяющий фазу и угол открытия тиристора. Блок PA усиливает полученный сигнал и подаёт его на управляющий электрод тиристора. Поступающее напряжение на обмотку возбуждения генератора FG будет зависеть от угла открытия тиристора.
Защита от перенапряжения, например, при коротком замыкании, обеспечивается блоком OV (Overvoltage). В этом случае тиристор полностью открыт, чем исключается возможность возбуждения генератора.
Системы прямого фазового компаундирования успешно используются на современных судах. Они обеспечивают достаточно высокую точность регулирования Ur от 2,5 % до 1 %. Среди них: Siemens, Mitsubishi,Fuji, Basler, Taiyo,Stamford, Nishishioba, Cosimat-N+ и др.
Кроме поддержания стабильности Ur, системы автоматического регулирования напряжения синхронных генераторов, предназначенных для параллельной работы, должны обеспечить распределение реактивной нагрузки между ними соответственно мощностям каждого из них с точностью 10 % от номинальной мощности данного генератора. Такое регулирование должно иметь место при нагрузках от 20 до 100 % номинальной.
Для систем со статическими характеристиками автоматического регулирования напряжения распределение реактивной нагрузки будет зависеть от наклона внешних характеристик. Для оценки неравномерности распределения реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами, имеющими различный статизм регулировочных характеристик (без учета нелинейности), составляющая тока любого генератора может быть определена по формуле:
Из формулы видно, что при статических характеристиках регулирования, реактивная нагрузка распределяется между генераторами обратно пропорционально коэффициентам статизма: чем меньше статизм системы регулирования, тем большую часть приращения суммарного реактивного тока генераторов он компенсирует.
