Az első gerjesztőrendszert 1971-ben fejlesztette ki a Kinte Industrial Co. Ltd.. Néhány gerjesztőrendszer és gerjesztő beszállító az Akusztikai felületek, a Spincore Technologies, a Mitsubishi Electric Power Products, a DirectMed Parts, a Basler Electric Co., stb. Ezt a rendszert használják egyenáramú tápellátást vagy egyenáramot biztosít a szinkron gépek számára. Elektronikus egyenáramú gerjesztők, váltakozó áramú gerjesztők, jelérzékelő vagy feldolgozó áramkörök erősítők , egyenirányítók és a gerjesztőrendszer stabilizációs visszacsatoló áramkörei alkotják a különböző gerjesztési rendszerek alapelemeit. Ebben a cikkben a gerjesztési rendszerek különféle típusait, elemeit, előnyeit és hátrányait ismertetjük.
Mi az a gerjesztési rendszer?
Meghatározás: Az a rendszer, amely egyenáramot biztosít a szinkron gépi mező tekercseléséhez az energiaellátó rendszer védelmi és vezérlési funkcióinak ellátására. Ez a rendszer gerjesztőből, PSS-ből (Power System Stabilizer), AVR-ből (Automatic Voltage Regulator), feldolgozó egységből és mérő elemekből áll. A rendszer által biztosított áram gerjesztő áram. Ezeket a rendszer bemeneti értékeket a mérőelemek felhasználásával kapjuk meg, mivel a generátor gerjesztőjének tekercselése az elektromos áram forrása, és az autonóm feszültségszabályozó áramkör végzi a gerjesztő áram vezérlését, a PSS stabilizátort pedig további jelek előállítására használják a vezérlő hurokban.
A gerjesztőrendszer típusai
A gerjesztőrendszer besorolását az alábbi ábra mutatja.
gerjesztés típusai
DC gerjesztőrendszer
A DC (egyenáramú) rendszer kétféle gerjesztőből áll, ezek fő gerjesztő és pilot gerjesztő. A gerjesztő kimenetét az automatikus feszültségszabályozó állítja be a generátor kimeneti terminál feszültsége. A terepi tekercsen keresztül a terepi kisülési ellenállás csatlakoztatva van, ha a teret megszakító nyitva van. Ez a két gerjesztő az egyenáramú rendszerben motorral vagy a fő tengellyel működtethető. A fő gerjesztő feszültség kb. 400 V. Az egyenáramú rendszer ábrája az alábbiakban látható.
dc-gerjesztés
Előnyök
A DC rendszer előnyei
- Megbízhatóbb
- Kompakt méretű
Hátrányok
A DC rendszer hátrányai
- Nagy méret
- A feszültségszabályozás összetett volt
- Nagyon lassú válasz
AC gerjesztő rendszer
Az AC (váltakozó áramú) rendszer egy tirisztoros egyenirányító hídból és generátorból áll, amelyek közvetlenül a fő tengelyhez vannak csatlakoztatva. A váltóáramú rendszer fő gerjesztője vagy gerjesztett, vagy öngerjesztő. Ezt a rendszert két típusba sorolják: rotoros vagy forgó tirisztoros rendszerek. Az AC rendszer besorolását az alábbi ábra mutatja.
besorolás-ac-gerjesztés
Forgó tirisztoros rendszer
A forgó tirisztor vagy a rotorrendszer ábrája az alábbiakban látható. Ennek forgó része generátor mezőből áll egyenirányító , egyenirányító áramkör, tápegység és váltakozó áramú gerjesztő vagy váltakozó áramú gerjesztő. A vezérelt kiváltó jelet az áramellátás és az egyenirányító vezérlés generálja.
forgó tirisztor típusú
Előnyök
A forgó tirisztoros rendszer előnyei
- Gyors válasz
- Egyszerű
- Alacsony költségű
Hátrányok
A fő hátrány az, hogy a tirisztor válaszreakciója nagyon alacsony
Kefe nélküli rendszer
Az állórész és a rotor a kefe nélküli generátor rendszer fő alkotóeleme. Az állórész teste a főállórészből és egy gerjesztő állórészből áll, hasonlóan a rotorszerelvény a fő rotorból és a gerjesztő rotorból, valamint a rotorra rögzített lemezre szerelt híd egyenirányító egységből áll.
A gerjesztő állórész maradék mágnesességgel rendelkezik, amikor a rotor forogni kezd. AC (váltakozó áramú) kimenet keletkezik a gerjesztő rotor tekercsekben, és ezt a kimenetet egy hídirányítón vezetik át. A híd egyenirányítón átmenő kimenetet egyenárammá (egyenárammá) alakítják és a fő rotorhoz adják. A mozgó fő rotor váltakozó áramot generál az álló fő rotor tekercsekben.
A gerjesztő kulcsfontosságú szerepet játszik a generátor kimenetének szabályozásában. A rotorhoz juttatott egyenáramú mágnesezési áram, amely a főgenerátor területe, így ha növeljük vagy csökkentjük az álló gerjesztő tér tekercseinek áramát, a főgenerátor kimenete változtatható. A kefe nélküli rendszert az alábbi ábra mutatja.
kefe nélküli típus
A szinkron generátor számára a kefe nélküli rendszer terepi áramot biztosít a csúszógyűrű és a szénkefék használata nélkül. A kefe nélküli gerjesztőrendszer egy rotor tengellyel 16 PMG-vel (állandó mágneses gerjesztő) és egy háromfázisú fő gerjesztővel szilíciumdióda egyenirányítóval. Az állandó mágneses gerjesztő 400 Hz-es, 220 V-os váltakozó áramú tápellátást biztosít.
A generátor fő rotor tengelye a kefe nélküli gerjesztő áramkörhöz van csatlakoztatva kefék, csúszógyűrűk és rotor vezetékek révén. A gerjesztő fő kimenete az erõs tengely SCR hídjához, míg az állandó mágneses gerjesztõ és a fõ gerjesztõ a szilárd tengelyhez csatlakozik.
Előnyök
A kefe nélküli rendszer előnyei
- A megbízhatóság kiváló
- A működés rugalmassága jó
- A rendszer válaszai jók
- A kefe nélküli rendszerben nincs mozgó érintkezés, ezért kevés a karbantartás
Hátrányok
A kefe nélküli rendszer hátrányai
- A válasz lassú
- Nincs gyors gerjesztés
Statikus rendszer
Ez a rendszer egyenirányító transzformátorokból, SCR kimeneti fokozatból, gerjesztés indító és terepi kisülési berendezésekből, valamint szabályozó és működési vezérlő áramkörökből áll. Ebben a rendszerben nincs forgó alkatrész, így nincs veszteség és forgási veszteség. Ebben a rendszerben a főgenerátor háromfázisú kimenete átkerül a transzformátorra, és a rendszer olcsóbb a kis generátorban, 500 MVA alatt. A statikus rendszert az alábbi ábra mutatja.
statikus-gerjesztés-rendszer
Előnyök
A statikus rendszer előnyei
- A megbízhatóság jó
- A működés rugalmassága nagyon jó
- A rendszer válaszai kiválóak
- Kis méretű
- Alacsony veszteség
- Egyszerű
- Nagy teljesítményű
Hátrányok
A statikus rendszer fő hátrányai: csúszó gyűrűt és kefét igényel
A gerjesztőrendszer elemei és jelei
A szinkron gépi vezérlőrendszer általános blokkvázlata az alábbi ábrán látható. Az ábra öt blokkból áll, ezek vezérlőelem blokk, gerjesztő blokk, kapocsfeszültség-jelátalakító és terhelés-kompenzátor, szinkron gép és villamosenergia-rendszer, valamint az energiaellátó rendszer stabilizátora és a kiegészítő szakaszos gerjesztésvezérlés.
szinkron-gép-vezérlő rendszer blokkvázlata
Ahol az EFD a szinkron a gép terepi feszültsége vagy gerjesztő kimeneti feszültsége, IFD szinkron gép terepi áram vagy a gerjesztő kimeneti áram, IT a szinkron gép termináláramának fázisa, VC a terminál feszültség jelátalakító kimenete, VOEL a túlzott izgatás korlátozó kimenete, VR a feszültségszabályozó kimenete , VS az energiarendszer-stabilizátor kimenete, VSI az energiarendszer-stabilizátor bemenete, VREF a feszültségszabályozó referenciafeszültsége, és a VUEL az gerjesztéskorlátozó kimenete.
GYIK
1). Mekkora a gerjesztési feszültség?
A tér tekercsének gerjesztéséhez szükséges feszültségmennyiség, és a feszültség az egyenirányító vezérlésétől függ. A váltakozó feszültség és a közvetlen feszültség a gerjesztési feszültség két típusa.
2). Miért használják a DC-t gerjesztésre?
Az elektromos áram csak akkor keletkezik, amikor a huzal állandó mágneses mezőben forog, amelyet csak egyenáramú (DC) feszültség ér el, így az állandó mágneses mező megszerzéséhez egyenfeszültséget vezetnek egy tekercsre.
3). Miért van szükség a generátorokra gerjesztésre?
A gerjesztésre azért van szükség, hogy a generátor mágneses teret hozzon létre, és állandó vagy fix vagy álló forgó mágneses teret biztosítson.
4). Mi történik, amikor a generátorok gerjesztést veszítenek?
A rotoráram csökken, amikor a generátor veszteség gerjesztése és a terepi időállandó által a terepi feszültség is csökken.
5.) Miért van szükség gerjesztőrendszerre a generátorokhoz?
Erre a rendszerre van szükség egy generátor számára, amely szabályozza a szinkron generátor vagy generátor feszültségét és meddő teljesítményét.
Ebben a cikkben a különböző típusú gerjesztőrendszerek , a rendszer előnyeit és hátrányait tárgyaljuk. Itt egy kérdés az Ön számára, mi a pilot gerjesztő az egyenáramú gerjesztés rendszerében?
