Первая система возбуждения разработана в 1971 году компанией Kinte Industrial Co. Ltd. Некоторые из систем возбуждения и поставщиков возбудителей - это акустические поверхности, Spincore Technologies, Mitsubishi Electric Power Products, DirectMed Parts, Basler Electric Co. и т. Д. Эта система используется для обеспечить питание постоянным или постоянным током для синхронных машин. Возбудители постоянного тока, возбудители переменного тока, схемы считывания или обработки сигналов, электронные усилители , выпрямители и цепи обратной связи стабилизации системы возбуждения являются основными элементами различных систем возбуждения. В этой статье объясняются различные типы систем возбуждения, элементы, преимущества и недостатки.
Что такое система возбуждения?
Определение: Система, которая обеспечивает постоянным током обмотку возбуждения синхронной машины для выполнения функций защиты и управления энергосистемой. Эта система состоит из возбудителя, PSS (стабилизатора системы питания), AVR (автоматического регулятора напряжения), блока обработки и измерительных элементов. Ток, обеспечиваемый этой системой, является током возбуждения. Входные значения этой системы получаются с помощью измерительных элементов, поскольку обмотка возбуждения возбудителя генератора является источником электроэнергии, а схема автономного регулятора напряжения выполняет управление током возбудителя, стабилизатор PSS используется для выработки дополнительных сигналов в контуре управления.
Типы систем возбуждения
Классификация системы возбуждения показана на рисунке ниже.
типы возбуждения
Система возбуждения постоянного тока
Система постоянного тока (DC) состоит из возбудителей двух типов: главного возбудителя и вспомогательного возбудителя. Выход возбудителя регулируется автоматическим регулятором напряжения для управления генератор выходное напряжение на клеммах. Через обмотку возбуждения подключается резистор разряда возбуждения, когда прерыватель возбуждения разомкнут. Эти два возбудителя в системе постоянного тока могут приводиться в действие либо двигателем, либо главным валом. Номинальное напряжение главного возбудителя составляет около 400 В. Схема системы постоянного тока показана ниже.
возбуждение постоянным током
Преимущества
Преимущества системы постоянного тока:
- Более надежный
- Компактный размер
Недостатки
Недостатки системы постоянного тока:
- Большой размер
- Регулирование напряжения было сложным
- Очень медленный ответ
Система возбуждения переменного тока
Система переменного тока (переменного тока) состоит из тиристорного выпрямительного моста и генератора переменного тока, которые подключены непосредственно к главному валу. Главный возбудитель в системе переменного тока может быть либо отдельным, либо самовозбужденным. Эта система подразделяется на два типа: роторная система и вращающаяся тиристорная система. Классификация системы переменного тока показана на рисунке ниже.
классификация возбуждения переменного тока
Вращающаяся тиристорная система
Рисунок вращающейся тиристорной или роторной системы показан ниже. Вращающаяся часть состоит из поля генератора. выпрямитель , выпрямительная цепь, источник питания и возбудитель переменного тока или возбудитель переменного тока. Управляемый сигнал запуска генерируется блоком питания и выпрямителем.
вращающе-тиристорный
Преимущества
Преимущества вращающейся тиристорной системы:
- Быстрый ответ
- Простой
- Бюджетный
Недостатки
Главный недостаток - очень низкая скорость срабатывания тиристора.
Бесщеточная система
Статор и ротор являются основными компонентами системы бесщеточного генератора. Корпус статора состоит из главного статора и статора возбудителя, аналогично роторный узел состоит из главного ротора и ротора возбудителя, а также узла мостового выпрямителя, установленного на пластине, прикрепленной к ротору.
Статор возбудителя имеет остаточный магнетизм, когда ротор начинает вращаться, выход переменного тока (переменного тока) генерируется в катушках ротора возбудителя, и этот выход проходит через мостовой выпрямитель. Выходной сигнал, проходящий через мостовой выпрямитель, преобразуется в постоянный ток (постоянный ток) и подается на главный ротор. Движущийся главный ротор генерирует переменный ток в неподвижных обмотках несущего винта.
Возбудитель играет ключевую роль в управлении мощностью генератора. Постоянный ток намагничивания, подаваемый на ротор, который является полем главного генератора переменного тока, таким образом, если мы увеличиваем или уменьшаем величину тока в неподвижных катушках возбуждения возбудителя, мощность главного генератора переменного тока может изменяться. Бесщеточная система показана на рисунке ниже.
бесщеточный
К синхронному генератору бесщеточная система обеспечивает ток возбуждения без использования контактного кольца и угольных щеток. Система бесщеточного возбудителя в сочетании с валом ротора с 16 PMG (возбудителем с постоянными магнитами) и трехфазным главным возбудителем с кремниевым диодным выпрямителем. Возбудитель с постоянными магнитами обеспечивает питание переменного тока 400 Гц и 220 В.
Вал главного ротора генератора подсоединен к цепи бесщеточного возбудителя без щеток, контактных колец и через выводы ротора. Главный выход возбудителя соединен с мостом SCR в полом валу, в то время как возбудитель с постоянным магнитом и главный возбудитель соединены с твердым валом.
Преимущества
Преимущества бесщеточной системы:
- Надежность отличная
- Гибкость работы хорошая
- Ответы системы хорошие
- В бесщеточной системе нет подвижного контакта, поэтому обслуживание не требует значительных затрат.
Недостатки
Недостатки бесщеточной системы:
- Ответ медленный
- Нет быстрого высвобождения
Статическая система
Эта система состоит из выпрямительных трансформаторов, выходного каскада SCR, оборудования для запуска возбуждения и разрядки поля, а также схем регулятора и оперативного управления. В этой системе нет вращающейся части, поэтому нет потерь на ветер и на вращение. В этой системе трехфазный выход главного генератора переменного тока передается на понижающий трансформатор, и система дешевле в использовании небольшого генератора переменного тока мощностью менее 500 МВА. Статическая система показана на рисунке ниже.
статическая система возбуждения
Преимущества
Преимущества статической системы:
- Надежность хорошая
- Гибкость работы очень хорошая
- Системные ответы отличные
- Маленький размер
- Низкая потеря
- Простой
- Высокая производительность
Недостатки
Основными недостатками статической системы являются наличие контактного кольца и щетки.
Элементы и сигналы системы возбуждения
Общая блок-схема системы управления синхронной машиной показана на рисунке ниже. Рисунок состоит из пяти блоков - это блок элементов управления, блок возбудителя, оконечный преобразователь напряжения и компенсатор нагрузки, синхронная машина и энергосистема, а также стабилизатор энергосистемы и дополнительное управление прерывистым возбуждением.
блок-схема системы управления синхронной машиной
Где EFD - это синхронный напряжение поля машины или выходное напряжение возбудителя, IFD ток возбуждения синхронной машины или выходной ток возбудителя, IT - вектор тока на клеммах синхронной машины, VC - на выходе датчика напряжения на клеммах, VOEL - на выход ограничителя перевозбуждения, VR - на выход регулятора напряжения В.С. является выходом стабилизатора системы питания, VSI является входом стабилизатора системы питания, VREF это опорное напряжение регулятора напряжения, и VUEL это при возбуждении выходного ограничителя.
FAQs
1). Что такое напряжение возбуждения?
Это величина напряжения, необходимая для возбуждения катушки возбуждения, и напряжение изменяется с помощью регулятора выпрямителя. Переменное напряжение и постоянное напряжение - это два типа напряжения возбуждения.
2). Почему для возбуждения используется постоянный ток?
Электрический ток вырабатывается только тогда, когда провод вращается в постоянном магнитном поле, полученном только постоянным напряжением (DC), поэтому постоянное напряжение подается на катушку для получения постоянного магнитного поля.
3). Зачем генераторам возбуждение?
Возбуждение необходимо генератору для создания магнитного поля и обеспечения постоянного или фиксированного или стационарного вращающегося магнитного поля.
4). Что происходит, когда генераторы теряют возбуждение?
Ток ротора уменьшается при возбуждении генератором потерь, а из-за постоянной времени поля также уменьшается напряжение поля.
5). Зачем нужна система возбуждения генераторов?
Эта система необходима генератору переменного тока для управления напряжением и реактивной мощностью синхронного генератора или генератора.
В этой статье разные типы систем возбуждения , обсуждаются достоинства и недостатки системы. Вот вам вопрос, что является пилотным возбудителем в системе возбуждения постоянного тока?
