电压外环是指电网频率及电压的控制系统中,用来调整电节点电压(或电容器电压)的一种回路。其主要作用是保持电压恒定,避免电压过高或过低,保护负载,并保证电网的稳定运行。
电压外环主要由误差放大器、积分器、比例放大器、激励器和电动机减速机等部分组成。
误差放大器是电压环控制系统中的核心,根据反馈信号和目标值信号计算出误差值,输出误差信号。
积分器则将误差信号和积分时间常数进行乘法计算,并将结果送到比例放大器进行进一步计算。
比例放大器是根据误差信号,将其与比例系数进行相乘以便进行进一步控制。
激励器是一个控制电机旋转的装置,它产生并输出控制信号,以使电动机减速机旋转。
电压外环的工作原理是通过误差放大器、积分器和比例放大器等部件计算出调整电压的控制信号,然后通过激励器和电动机减速机等装置将控制信号转换成机械运动,最终调节电压值保持稳定。
电压外环广泛应用于许多应用场景中,包括电力系统,工业自动化控制,航空航天等领域,可以调整各种复杂电机转速,维持电压及电容器电压稳定,同时保护负载。在电力系统中,电压外环还可以同时调整电网频率,使其保持在合适的范围内,避免因频率过高或过低而导致的不良影响。