Първата система за възбуждане е разработена през 1971 г. от Kinte Industrial Co. Ltd. Някои от възбуждащите системи и доставчици на възбудители са Acoustical surface, Spincore Technologies, Mitsubishi Electric Power Products, DirectMed Parts, Basler Electric Co. и др. Тази система се използва за осигурете постоянен ток или постоянен ток на синхронните машини. Възбудителите за постоянен ток, възбудителите за променлив ток, схемите за улавяне или обработка на сигнали, електронни усилватели , токоизправители и схемите за обратна връзка за стабилизиране на възбудителната система са основните елементи на различните възбуждащи системи. В тази статия са обяснени различните видове системи за възбуждане, елементи, предимства и недостатъци.
Какво е система за възбуждане?
Определение: Системата, която осигурява постоянен ток към полевата намотка на синхронната машина, за да изпълнява защитни и контролни функции на енергийната система. Тази система се състои от възбудител, PSS (стабилизатор на енергийната система), AVR (автоматичен регулатор на напрежението), процесор и измервателни елементи. Токът, осигурен от тази система, е ток на възбуждане. Тези входни стойности на системата се получават с помощта на измервателните елементи, тъй като полевата намотка на възбудителя на генератора е източник на електрическа енергия, а веригата на автономния регулатор на напрежението изпълнява управлението на възбуждащия ток, PSS стабилизаторът се използва за генериране на допълнителни сигнали в управляващия контур.
Видове възбудителна система
Класификацията на възбудителната система е показана на фигурата по-долу.
видове възбуждане
DC система за възбуждане
Системата за постоянен ток (постоянен ток) се състои от два вида възбудители, те са основен възбудител и пилотен възбудител. Изходът на възбудителя се регулира от автоматичния регулатор на напрежението за управление на алтернатор напрежение на изходния извод. По цялата намотка на полето резисторът за разреждане на полето е свързан, когато прекъсвачът на полето е отворен. Тези два възбудителя в системата с постоянен ток могат да бъдат задвижвани или от мотор, или от главния вал. Основното напрежение на възбудителя е около 400 V. Фигурата на DC системата е показана по-долу.
dc-възбуждане
Предимства
Предимствата на DC системата са
- По-надеждни
- Компактни по размер
Недостатъци
Недостатъците на DC системата са
- Голям размер
- Регулирането на напрежението беше сложно
- Много бавен отговор
AC система за възбуждане
Системата за променлив ток (променлив ток) се състои от мост на тиристорен токоизправител и алтернатор, които са свързани директно към главния вал. Основният възбудител в система с променлив ток може да бъде разделен възбуден или самовъзбуден. Тази система е класифицирана в два типа, те са роторна система или въртяща се тиристорна система. Класификацията на системата за променлив ток е показана на фигурата по-долу.
класификация на възбуждането
Въртяща се тиристорна система
Фигурата на въртящия се тиристор или роторна система е показана по-долу. Въртящата се част от това се състои от поле на алтернатора токоизправител , токоизправителна верига, захранване и възбудител за променлив ток или възбудител за променлив ток. Контролираният задействащ сигнал се генерира от захранването и управлението на токоизправителя.
въртящ се тиристорен тип
Предимства
Предимствата на въртящата се тиристорна система са
- Бърз отговор
- Просто
- Ниска цена
Недостатъци
Основният недостатък е степента на реакция на тиристора е много ниска
Безчеткова система
Статорът и роторът са основните компоненти на безчетковата алтернативна система. Корпусът на статора се състои от основния статор и възбуждащ статор, подобно на роторния възел се състои от главния ротор и възбудителния ротор, заедно с мостов изправител, монтиран на плоча, която е прикрепена към ротора.
Статорът на възбудителя има остатъчен магнетизъм, когато роторът започне да се върти AC (променлив ток) изход се генерира в намотките на ротора на възбудителя и този изход се предава през мостов изправител. Изходът, преминал през мостов изправител, се преобразува в постоянен ток (постоянен ток) и се подава към главния ротор. Подвижният главен ротор генерира променлив ток в стационарните намотки на главния ротор.
Възбудителят играе ключова роля в управлението на изхода на алтернатора. Постоянният ток на намагнитване, подаван към ротора, който е полето на главния алтернатор, така че ако увеличим или намалим количеството ток към стационарните намотки на възбудителното поле, изходът на главния алтернатор може да варира. Безчетковата система е показана на фигурата по-долу.
тип без четки
Към синхронния генератор, безчетковата система осигурява полеви ток, без да използва плъзгащия се пръстен и въглеродните четки. Безчетковата възбудителна система, съчетана с роторен вал с 16 PMG (постоянен магнитен възбудител) и трифазен главен възбудител със силициев диоден токоизправител. Възбудителят с постоянен магнит произвежда 400 Hz, 220 V AC захранване.
Основният вал на ротора на алтернатора, свързан с безчетковата възбудителна верига, без четки, без плъзгащи пръстени и през роторни проводници. Основният изход на възбудителя е свързан към моста SCR в празен вал, докато възбудителят с постоянен магнит и основният възбудител са свързани към плътния вал.
Предимства
Предимствата на безчетковата система са
- Надеждността е отлична
- Гъвкавостта на работа е добра
- Отговорите на системата са добри
- В безчетковата система няма подвижен контакт, така че поддръжката е ниска
Недостатъци
Недостатъците на безчетковата система са
- Отговорът е бавен
- Няма бързо де-възбуждане
Статична система
Тази система се състои от токоизправителни трансформатори, SCR изходен етап, стартиране на възбуждане и оборудване за разреждане на полето и вериги за регулатор и оперативно управление. В тази система няма въртяща се част, така че няма загуби на вятър и загуби от въртене. В тази система трифазният изход на главния алтернатор се прехвърля към понижаващ трансформатор и системата е по-евтина при малък алтернатор под 500 MVA. Статичната система е показана на фигурата по-долу.
статично-възбудителна система
Предимства
Предимствата на статичната система са
- Надеждността е добра
- Гъвкавостта на работа е много добра
- Отговорите на системата са отлични
- Малък по размер
- Ниска загуба
- Просто
- Висока производителност
Недостатъци
Основните недостатъци на статичната система са, тя изисква плъзгащ се пръстен и четка
Елементи и сигнали на системата за възбуждане
Общата блок-схема за системата за управление на синхронната машина е показана на фигурата по-долу. Фигурата се състои от пет блока, те са блок за управление, възбудител, преобразувател на напрежение на терминала и компенсатор на натоварване, синхронна машина и енергийна система и стабилизатор на енергийната система и допълнителен контрол на прекъснатото възбуждане.
блок-схема-на-синхронна-машина-система за управление
Където EFD е синхронен напрежение на машинното поле или изходно напрежение на възбудителя, IFD синхронен ток на полето на машината или е изходният ток на възбудителя, IT е фазовият фазов ток на синхронната машина, VC е изходът на преобразувателя на напрежение на терминала, VOEL е изходът на ограничителя на превъзбуждане, VR е изходът на регулатора на напрежението , VS е изходът на стабилизатора на енергийната система, VSI е входът на стабилизатора на енергийната система, VREF е референтното напрежение на регулатора на напрежението, а VUEL е изходът на ограничителя на възбуждане.
Често задавани въпроси
1). Какво е напрежението на възбуждане?
Това е количество напрежение, необходимо за възбуждане на полевата намотка и напрежението варира в зависимост от управлението на токоизправителя. Променливото напрежение и постоянното напрежение са двата вида напрежение на възбуждане.
2). Защо DC се използва за възбуждане?
Електрическият ток се произвежда само когато проводникът се върти в постоянно магнитно поле, получено само от напрежение с постоянен ток (DC), така че постояннотоково напрежение се прилага към намотка, за да се получи постоянното магнитно поле.
3). Защо генераторите се нуждаят от възбуждане?
Възбуждането е необходимо, за да може генераторът да създаде магнитно поле и да осигури постоянно, неподвижно или неподвижно въртящо се магнитно поле.
4). Какво се случва, когато генераторите загубят възбуда?
Токът на ротора намалява, когато възбуждането на загубата на генератора и постоянното полево напрежение също намалява.
5). Защо се нуждаем от система за възбуждане за алтернатори?
Тази система е необходима за алтернатор за управление на напрежението и реактивната мощност на синхронния алтернатор или генератор.
В тази статия различни видове възбудителни системи , обсъждат се предимствата и недостатъците на системата. Ето въпрос за вас какъв е пилотният възбудител в системата за възбуждане на постоянен ток?
