Тиристорное возбудительное устройство: Возбудитель тиристорный синхронных двигателей ВТСД

alexxlab | 21.02.1987 | 0 | Разное

Содержание

Тиристорное возбудительное устройство – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Тиристорное возбудительное устройство позволяет осуществлять автоматическое регулирование тока возбуждения, автоматический пуск синхронного двигателя с подачей возбуждения в функции тока статора или времени, форсировку по напряжению возбуждения при номинальном напряжении источника питания, форсировку возбуждения при падении напряжения сети более 15 – 20 % от номинального.  [1]

Тиристорные возбудительные устройства ТВУ2 ( возбудительные устройства серий ТВ-400 и ТЕ8 принципиально мало отличаются от ТВУ2) для возбуждения – и управления синхронными двигателями в основном состоят из тиристорного преобразователя, согласующего трансформатора и комплекта аппаратов защиты, измерения и управления. Все оборудование и аппараты управления ( кроме согласующего трансформатора) размещаются в металлическом шкафу двухстороннего обслуживания. Согласующий трансформатор устанавливается отдельно. Функции управления, регулирования и защиты тиристорного возбудительного устройства ТВУ2 осуществляет электронная система управления ( ЭСУ), состоящая из целого ряда отдельных блоков. Система электронного управления выполняет следующие функции: автоматическую подачу возбуждения при пуске синхронного двигателя в функции скольжения; формирование и подачу импульсов зажигания на управляющие электроды силовых тиристоров преобразователя; автоматическое или ручное регулирование возбуждения синхронного двигателя; защиту синхронного двигателя от длительного хода, а пускового сопротивления от перегрева; защиту ротора от длительной перегрузки по току; защиту от внешних и внутренних коротких замыканий тиристорного преобразователя; ограничение тока возбуждения по максимуму, а напряжения по минимуму; обеспечение режима инвертирования при отключении двигателя; управление током возбуждения в функции напряжения и тока статора двигателя.

 [2]

Комплектная конденсаторная установка 750НЛ, 380 В, мощностью 750 квар.  [3]

Комплектные тиристорные возбудительные устройства предназначены для возбуждения синхронных двигателей ( рис. 7 – 74) Тиристорные устройства рассчитаны для питания и управления постоянным током обмотки возбуждения синхронных двигателей, применяются как для прямого, так и для реакторного пуска двигателей, изготовляются от 14 7 до 79 кВт на выпрямленный ток 320 А и выпрямленное напряжение 46 – 247 В.  [4]

Тиристорное возбудительное устройство ТВУ-65-320 осуществляет: автоматическое включение обмотки ротора на гасительное сопротивление во время пуска электродвигателя в асинхронном режиме, автоматическое отключение гасительного сопротивления после втягивания двигателя в синхронизм, питание постоянным током и автоматическое регулирование тока возбуждения двигателя, гашение поля путем перевода выпрямителя в инверторный режим при отключении двигателя от сети, при нормальных и аварийных снятиях напряжения, форсировку возбуждения при посадках напряжения.

 [5]

Зависимость синхронного момента М – / ( п при прямом пуске с механизмом электродвигателя СДСЗ-4500-1500.  [6]

Тиристорное возбудительное устройство ТВУ-Ь 5 – 320 предназначено для питания постоянным током обмотки возбудителя синхронного двигателя СДСЗ-4500-1500 и для автоматического управления процессом возбуждения.  [7]

Структурная схема АРВ синхронного двигателя с подчиненным регулированием.  [8]

В нашей стране разработаны тиристорные возбудительные устройства

( ТВУ) с системами управления и АРВ синхронных двигателей различного назначения.  [9]

В настоящее время вместо вращающихся возбудителей применяют тиристорные возбудительные устройства, для которых это требование отпадает.  [10]

Схема синхронного с бесщеточным возбудителем.  [11]

Завод Электромашина ( г. Харьков) выпускает тиристорные возбудительные устройства серии ТВУ на номинальный ток 320 А и напряжения от 46 до 247 В. Эти устройства выполняют примерно те же функции, что и устройства серии К.  [12]

Возбуждение осуществляется одним из следующих устройств: тиристорным возбудительным устройством серии ТВУ-2; бесщеточным возбудительным устройством серии БВУ и электромашинным возбудителем серии ВТ.  [13]

Для питания обмотки возбуждения в современных синхронных машинах применяют тиристорные возбудительные устройства.  [14]

Структурная схема тиристорного возбудителя устройства синхронного двигателя ( питание от сети 380 В.  [15]

Страницы:      1    2

Тиристорные возбудители синхронных двигателей: устройство и режимы работы

Электронные устройства управления возбуждением широко применяются в промышленности. Они необходимы для подачи напряжения на обмотку возбуждения и управления. Предусмотрены для регулировки в автоматическом режиме токов возбуждения при прямом или реакторном пуске от частотного преобразователя или сети. Реализует стабильную работу в режиме синхронной и аварийной работы мощных синхронных электродвигателей. Достоинствами таких систем являются простота управления, компактность, интеграция в системы электронного регулирования в автоматических системах управления, где применяется дистанционное изменение параметров. Далее мы подробно расскажем о том, что такое тиристорные возбудители, каких видов они бывают и как работают.

  • Описание и схема установки
  • Режимы работы
  • Автоматический режим
  • Ручной режим управления
  • Аварийный режим
  • Какие бывают и где применяются

Описание и схема установки

Тиристорные возбудители экономичны, не сложны в эксплуатации и наладке. Выполнены в виде отдельно стоящего шкафа.

Ниже приведена схема и описание электронной установки с тиристорным управлением, из которой понятно из чего состоит прибор:

Конструкция прибора представляет:

  • Управляемый выпрямитель, обеспечивающий питанием обмотки возбуждения синхронного двигателя.
    Представляет блок тиристоров с системой импульсно-фазового управления.
  • Реактор, представляющий входной трансформатор.
  • Модуль гашения поля.
  • Система тестирования.
  • Блок измерения, контролирующий уровень тока на выходе напряжения возбудителя и тока статора.
  • Модуль защиты и блок сигнализации. Обеспечивает защиту индикации неисправности систем автоматического регулирования и диагностики.

Поставляется совместно с релейно-контактным узлом управления запуска двигателя. Имеет цифровую или аналоговую систему управления.

Тиристорный возбудитель позволяет:

  1. Подать напряжение на обмотки возбуждения в нерабочем состоянии электродвигателя, для тестового режима.
  2. В режиме прямого пуска подает напряжение на обмотки возбуждения, для поддержания функции тока статора, и тока скольжения.
  3. При реакторном пуске подача возбуждения после включения шунтирующего выключателя.
  4. Плавный (асинхронный) пуск с устройством высоковольтного плавного пуска.
  5. Обеспечивает синхронный запуск с применением высоковольтного частотного преобразователя.

Электронный возбудитель контролирует и поддерживает нормальную работу. При этом он обеспечивает безопасность оборудования, для чего нужен блок защиты:

  • Защищает выходные цепи при превышении тока возбуждения от первоначально установленной величины.
  • Производит защиту входных цепей при превышении сетевых токов предварительно заданный.
  • Повреждения изолирующего контура.
  • Аварийного отключения.
  • От ошибки чередования фаз.
  • Отсутствия силового напряжения.
  • Ошибки синхронизации двигателя с параметрами сети.
  • При аварийной ситуации электронного блока напряжения.
  • Длительного запуска, отличного от заданного. Длительность пуска задается программным путем. Время превышения пуска считается ошибкой.
  • Оповещение об асинхронном ходе.
  • От внешних аварийных ситуаций.
  • Производится защита от ошибок управления.

Если в комплектации возбудителя предусмотрена защита от снижения сопротивления изоляции внешнего контура, комплектуется дополнительно:

  • Узлом постоянного контроля параметров сопротивления изоляции с отображением на дисплее.
  • Наличием сухого контакта в случае уменьшения сопротивления изоляции, менее двух, постоянных значений, которые задаются наладчиками.

Наличие блока управления позволяет удерживать в пределах допуска напряжение в статоре, а также коэффициент производительности или возбуждения в автоматическом режиме. Характеристики задаются во время пуско-наладочных работ или дистанционно.

Внешний вид и внутренняя конструкция представлена на фото:

Режимы работы

Устройство обеспечивает три режима работы, автоматический, ручной и аварийный. Возможно изменение режимов во время функционирования двигателя. Переход от одного к другому не сопровождается бросками тока. Ниже познакомимся, как работает устройство.

Автоматический режим

Поддержание заданных параметров происходит с помощью блока координации возбуждения – АРВ.

Параметры задаются с помощью кнопок на пульте или дистанционно.

АРВ поддерживает заданные параметры:

  • Напряжение сети.
  • Коэффициент мощности электродвигателя (cosⱷ).
  • Стабильную работу двигателя при возрастании нагрузки, превышающей максимальную.
  • Регулирует напряжение статора при уменьшении нагрузки меньше номинальной.

Ручной режим управления

Устройство позволяет изменять параметры в ручном режиме, заданные оператором с инженерного пульта.

В этом случае блок обеспечивает:

  • Прямой запуск с автоматической подачей возбуждения на катушки синхронного двигателя, как функцией тока статора и скольжения.
  • Реакторный запуск. В автоматическом режиме регулируется тока статора.
  • Стабилизация тока возбуждения при резких изменениях нагрузки.
  • Поддержание тока стабилизации в пределах 5% при изменении питающего напряжения на величину 70-110% от номинального. При изменениях температурного режима обмоток.
  • Возможность плавной регулировки тока. В случае необходимости, который можно оперативно подстроить.
  • Защита ротора от длительных перегрузок.
  • Быстрое гашение поля ротора при длительном провале напряжения. При этом должен быть подан сигнал гашения.
  • Увеличение напряжения на 1,75 от номинального. При нормальном напряжении сети, питающей возбудитель.
  • Ограничение напряжения по минимальным значениям.
  • Ограничение тока по максимальным значениям.

Аварийный режим

Предназначен для работы двигателя в аварийном режиме. Аналоговый возбудитель выполняет регулировку токов от нуля до величины форсирования. Имеется подстройка в заданных пределах.

В нем имеется модуль, защищающий цепи при:

  • Коротком замыкании цепей электронного преобразователя.
  • Отключение возбуждения у работающего электродвигателя.
  • Продолжительного асинхронного хода.
  • Возникновение пробоя изоляции на землю.
  • Превышающих заданные значения перегрузок.
  • Многократных запусках двигателя.
  • Отказа группы контактов в модуле выключателей.
  • Пониженного напряжения статора.
  • Изменение направления мощности.
  • Повышенного напряжения в обмотках возбуждения.
  • При перегреве пускового резистора.

Электронные возбудители ориентированы для подачи напряжения в цепи обмоток возбуждения и регулирования токов возбуждения в автоматическом режиме. Применяются для синхронных электродвигателей большой мощности.

Какие бывают и где применяются

Промышленность выпускает тиристорные возбудители уже много лет. Сейчас выпускаются модернизированные устройства с компьютерным управлением.

Устройства предназначены для запитывания обмоток возбуждения. С автоматическим регулированием тока при прямом, реакторном, частотном и плавном запусках.

В таблице представлены типы возбудителей с характеристиками:

Область применения достаточно широка, применяются на ГЭС, электротехнической, металлургической, нефтехимической, химической и пищевой промышленности.

Интеллектуальные машины новый дизайн

Микропроцессорные системы возбуждения предназначены для питания обмотки возбуждения, управления и автоматического регулирования тока возбуждения и предотвращения аварийных режимов работы синхронных двигателей.

Система управления серии АРВСД предназначена для управления возбуждением возбудителя бесщеточного синхронного двигателя. 

Отличительные особенности: цифровая система управления, современный дизайн, надежность и удобство эксплуатации.

Подробнее

Цифровые тиристорные системы возбуждения предназначены для питания обмотки возбуждения автоматически регулируемым выпрямленным током высоковольтных и низковольтных щеточных синхронных двигателей с током возбуждения до 400А.

Подробнее

Комплект ремонта тиристорного возбудителя КРТВ предназначен для модернизации всех типов тиристорных возбудительных устройств синхронных двигателей с заменой системы управления на современный микропроцессорный блок управления.

Подробнее

Комплект ремонта тиристорного возбудителя КРТВ.БТ предназначен для модернизации всех типов тиристорных возбудительных устройств синхронных двигателей с заменой системы управления, силовой части и коммутационной аппаратуры.

Подробнее

Цифровые тиристорные системы возбуждения (ВТЕ) предназначены для питания обмотки возбуждения автоматически регулируемым выпрямленным током высоковольтных и низковольтных щеточных синхронных двигателей с током возбуждения до 400А.

Структура условного обознанчения

В названии каждой модели возбудителя из серии ВТЕ зашифрованы основные технические характеристики:

ВТЕ-AAA-VVV-M-CP-IPХХ

ВТЕ

Тиристорный возбудитель синхронных двигателей — название серии

AAA

Номинальный ток возбуждения, А

VVV

Номинальное напряжение возбуждения, В

M

Номер модели

C

Количество блоков управления: 1 или 2

P

Количество тиристорных преобразователей: 1 или 2

IPXX

IP22 или IP54 — климатическая защита шкафа

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Цифровые тиристорные системы возбуждения ВТЕ-2 со встроенным согласующим трансформатором предназначены для питания обмотки возбуждения автоматически регулируемым выпрямленным током высоковольтных и низковольтных щеточных синхронных двигателей с током возбуждения до 320А, напряжением возбуждения до 75В.

Подробнее

Подробнее

АРВСД-8.002 IP00 встраиваемый модуль возбудителя бесщёточного синхронного двигателя

Подробнее

Система управления серии АРВСД предназначена для управления возбуждением возбудителя бесщеточного синхронного двигателя. 

Отличительные особенности: цифровая система управления, современный дизайн, надежность и удобство эксплуатации.

Подробнее

Цифровые тиристорные системы возбуждения предназначены для питания обмотки возбуждения автоматически регулируемым выпрямленным током высоковольтных и низковольтных щеточных синхронных двигателей с током возбуждения до 400А.

Подробнее

Комплект ремонта тиристорного возбудителя КРТВ предназначен для модернизации всех типов тиристорных возбудительных устройств синхронных двигателей с заменой системы управления на современный микропроцессорный блок управления.

Подробнее

Комплект ремонта тиристорного возбудителя КРТВ.БТ предназначен для модернизации всех типов тиристорных возбудительных устройств синхронных двигателей с заменой системы управления, силовой части и коммутационной аппаратуры.

Подробнее

Цифровые тиристорные системы возбуждения (ВТЕ) предназначены для питания обмотки возбуждения автоматически регулируемым выпрямленным током высоковольтных и низковольтных щеточных синхронных двигателей с током возбуждения до 400А.

Структура условного обознанчения

В названии каждой модели возбудителя из серии ВТЕ зашифрованы основные технические характеристики:

ВТЕ-AAA-VVV-M-CP-IPХХ

ВТЕ

Тиристорный возбудитель синхронных двигателей — название серии

AAA

Номинальный ток возбуждения, А

VVV

Номинальное напряжение возбуждения, В

M

Номер модели

C

Количество блоков управления: 1 или 2

P

Количество тиристорных преобразователей: 1 или 2

IPXX

IP22 или IP54 — климатическая защита шкафа

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Подробнее

Цифровые тиристорные системы возбуждения ВТЕ-2 со встроенным согласующим трансформатором предназначены для питания обмотки возбуждения автоматически регулируемым выпрямленным током высоковольтных и низковольтных щеточных синхронных двигателей с током возбуждения до 320А, напряжением возбуждения до 75В.

Подробнее

Подробнее

АРВСД-8.002 IP00 встраиваемый модуль возбудителя бесщёточного синхронного двигателя

Подробнее

ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей в Бердске (Запчасти для электродвигателей)

  • Россия
  • Бердск
  • Электромашины, агрегаты и их комплектующие
  • Запчасти для электродвигателей
  • ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей в Бердске

Цена: Цену уточняйте

за 1 ед.


Описание товара

ВТЕ-200/ххх -11Цх современное тиристорное возбудительное устройство с цифровой системой управления для синхронных двигателей с щёточной системой возбуждения.
Модель 11ЦЭ за счёт конструкции силовой части, отличаются значительной экономией электроэнергии подводимой к ротору (от 30 до 50%), резервированием выпрямителей (два мостовых выпрямителя). Модель 11ЦЭ поставляются с трансформаторами. Замена для ВТЕ-10-315.
Модель 11Ц – для замены существующих возбудителей (ТЕ8-320, ВТЕ-320, ТВУ-150/7, ТВ-400, ТВУ-50-180) можно использовать существующий согласующий трансформатор.
Все модели объединяет: использование цифровой систему управления МБВ.007 с развитыми сервисными функциями и режимами энергосбережения, компактные размеры, исполнение IP54, эргономика, лояльные цены.


Товары, похожие на ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей

Не нужно медлить, оформите заказ на «ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей» от фирмы «Интеллектуальные машины, ООО» в нашей системе БизОрг.

«Интеллектуальные машины, ООО» предлагает Вам:

  • посетители портала BizOrg могут рассчитывать на получение особых предложений. К примеру, наиболее выгодную стоимость;
  • осуществить платеж можно подходящим для вас способом;
  • «Интеллектуальные машины, ООО» четко исполняет свои обязательства по отношению к фирмам и физ лицам.

FAQ

  1. Информационное описание указано с ошибками, контактный номер телефона не доступен и т.д.

    Если у вас появились cложности с «Интеллектуальные машины, ООО», то напишите идентификаторы фирмы (766685) и услуги или продукта (17389638). Наше отделение поддержки пользователей займется решением данной проблемы.

  2. Как оставить заявку

    Хотите «ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей»? Свяжитесь с компанией «Интеллектуальные машины, ООО» по контактам, указанным сверху справа.
    Обязательно укажите, что увидели компанию у нас – на площадке БизОрг.

  3. Как найти еще больше информации об организации «Интеллектуальные машины, ООО»

    Чтобы найти еще больше сведений о фирме, перейдите сверху справа на ссылку с названием фирмы, после чего перейдите на нужную ссылку с информацией.

Общие сведения:

  • Информация появилась на сайте 18.07.2021;
  • последнее обновление данных – 18.07.2021;
  • 118 – именно такое количество пользователей заметило предложение с момента размещения. И каждый день это число увеличивается;
  • у вас есть возможность найти «ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей» в разделах «Электротехника, комплектующие», «Электрические машины и электродвигатели», «Электромашины, агрегаты и их комплектующие», «Запчасти для электродвигателей».

Обращаем ваше внимание на то, что торговая площадка BizOrg.su носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.
Заявленная компанией Интеллектуальные машины, ООО цена товара «ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей» может не быть окончательной ценой продажи. Для получения подробной информации о наличии и стоимости указанных товаров и услуг, пожалуйста, свяжитесь с представителями компании Интеллектуальные машины, ООО по указанным телефону или адресу электронной почты.

Телефоны:

+7 3834141361

+7 9139002602

Купить ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей в Бердске:

ул. Зелёная роща, корп. 2

ВТЕ-200/ххх -11ЦЭ (Ц) цифровые тиристорные возбудители синхронных двигателей

устройство, принцип работы, режимы работы, пуск

В качестве устройства преобразования электрической энергии в механическую в промышленности и быту используется синхронный электродвигатель. В сравнении с другими типами электрических машин он получил меньшее распространение, но в отведенных сферах является незаменимым фаворитом. В чем особенность синхронных агрегатов и как их применяют на практике, мы рассмотрим в данной статье.

Устройство

Конструктивно синхронный электродвигатель состоит из неподвижного элемента, подвижной части, обмоток различного назначения, может комплектоваться коллекторным узлом. Далее рассмотрим каждую составляющую синхронного агрегата более детально на рабочем примере (рисунок 1).

Рис. 1. Устройство синхронного электродвигателя
  • Статор или якорь – выполняется из электротехнической стали монолитным или наборным из шихтованного железа. Предназначен для размещения рабочей обмотки, проводит силовые линии электромагнитного поля, формируемого протекающими токами.
  • Обмотка на статоре – изготавливается из медных проводников, в зависимости от типа статора синхронного электродвигателя может выполняться различными методами, способами намотки и расположения проводников. Применяется для подачи напряжения питания и формирования рабочего магнитного потока.  
  • Ротор с обмоткой возбуждения – предназначен для взаимодействия с магнитным полем статора. В результате подачи напряжения на обмотку возбуждения в роторе электродвигателя создается собственное магнитное поле, задающее состояние вращающегося элемента.
  • Вал – используется для передачи вращательного усилия от электродвигателя к подключаемой к нему нагрузке. В большинстве случаев это основание, на котором крепиться шихтовка или полюса ротора, подшипники, кольца, пластины и другие вспомогательные элементы.
  • Контактные кольца – применяются для подачи питания на обмотки ротора, но устанавливаются не во всех моделях синхронных агрегатов. Питание производиться через специальный преобразователь переменного напряжения в постоянное.
  • Корпус – предназначен для защиты от воздействия внешних факторов, обеспечивает синхронному двигателю достаточную прочность и герметичность, в зависимости от условий его эксплуатации.

Принцип работы

В основе работы синхронного электродвигателя лежит взаимодействие магнитного потока, генерируемого рабочими обмотками с постоянным магнитным потоком. Наиболее распространенной моделью синхронной электрической машины является вариант с рабочей обмоткой на статоре и обмоткой возбуждения на роторе.

Рис. 2. Принцип действия синхронного электродвигателя

Как видите на рисунке 2 выше, в обмотку статора подается трехфазное напряжение из сети, которое формирует переменное магнитное поле. На обмотки ротора электродвигателя подано постоянное напряжение, которое индуцирует такой же постоянный магнитный поток у полюсов. Для наглядности рассмотрим процесс на упрощенной модели синхронного агрегата (рисунок 3).

Рис. 3. Принцип формирования потоков в синхронной электрической машине

При подаче питания на фазные витки статора электродвигателя первый пик амплитуды тока и ЭДС взаимоиндукции приходиться на фазу A, затем B и фазу C.

На графике показана периодичность чередования кривых в зависимости от времени:

  • в точке 1 максимальная ЭДС EA формирует максимальный поток, а электродвижущие силы фаз EB и EC равны между собой и противоположны по знаку, они дополняют результирующую силу.
  • в точке 2 пика достигает ЭДС EB, а электродвижущие силы фаз EA и EC становятся равны между собой и противоположны по знаку, они дополняют результирующую силу, в результате чего магнитное поле совершает вращательное движение.
  • в точке 3 максимум приходиться на ЭДС EC, а электродвижущие силы фаз EB и EA вместе дополняют результирующую силу и снова смещают вектор поля по часовой стрелке.

Оборот поля статора происходит в течении периода, а за счет того, что ротор обладает собственным электромагнитным усилием постоянным во времени, то он синхронно следует за движением переменного магнитного поля, вращаясь вокруг заданной оси. В результате такого вращения происходит синхронное движение ротора вслед за сменой амплитуды ЭДС в витках рабочих обмоток, за счет этого явления электродвигатель и получил название синхронного. Наличие отдельного питания отразилось и на схематическом обозначении таких электрических машин (рисунок 4) в соответствии с ГОСТ 2.722-68.

Рис. 4. Схематическое обозначение синхронного электродвигателя

Отличие от асинхронного двигателя

Основным отличием синхронного электродвигателя от асинхронного заключается в принципе преобразования электрической энергии в механическое вращение. У синхронного электродвигателя процесс вращения ротора идентичен вращению рабочего электромагнитного поля, вырабатываемого трехфазной сетью. А вот у асинхронного рабочее поле самостоятельно наводит ЭДС в роторе, которая уже затем вырабатывает собственный поток взаимоиндукции и приводит вал во вращение. В результате чего асинхронные электрические машины получают разность во вращении рабочего поля и нагрузки на валу, что выражается физической величиной – скольжением.

В работе классические модели асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором:

  • плохо переносят перегрузки;
  • имеют сложности пуска со значительным усилием;
  • меняют скорость вращения, в зависимости от нагруженности рабочего органа.

В некоторой степени эти недостатки преодолевает асинхронный двигатель с фазным ротором, но в полной мере избавиться от недостатков получается лишь синхронному агрегату.

Рис. 5. Отличие асинхронного от синхронного электродвигателя

Разновидности

В современной промышленности и бытовых приборах синхронные электродвигатели используются для решения самых разнообразных задач. Как результат, существенно разнятся и их конструктивные особенности. На практике выделяют несколько критериев, по которым разделяются виды синхронных агрегатов. В соответствии с ГОСТ 16264.2-85 могут подразделяться по таким техническим характеристикам:

  • питающему напряжению;
  • частоте рабочего напряжения;
  • количеству оборотов.

В зависимости от способа получения поля ротора выделяют такие типы синхронных электродвигателей:

  • С обмоткой возбуждения на роторе – синхронизирующее усилие создается за счет подачи питания от преобразователя.
  • С магнитным ротором – на валу устанавливается постоянный магнит, выполняющий те же функции, что и обмотка возбуждении, но без необходимости подпитки (см. рисунок 6).
Рис. 6. Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами

С реактивным ротором –  конструкция выполнена таким образом, что в его сердечнике происходит преломление магнитных линий, приводящее всю конструкцию в движение (см. рисунок 7). Под воздействием силового поля поперечные и продольные составляющие в роторе не равны за счет чего пластины поворачиваются вслед за полем.

Рис. 7. Пример реактивного ротора

В зависимости от наличия полюсов все синхронные электродвигатели можно подразделить на:

  • явнополюсные – в конструкции четко видны обособленные полюса с обмотками, применяются для малых скоростей;
  • неявнополюсные – полюс не выделяется, такие модели устанавливают для высоких скоростей;

В зависимости от расположения рабочих обмоток различают прямые (на статоре) и обращенные (рабочие обмотки на роторе).

Режимы работы

Большинство электрических машин обладают обратимой функцией, не составляют исключения и синхронные агрегаты. Их также можно использовать в качестве электрического привода или в качестве генератора, вырабатывающего электроэнергию. Оба режима отличаются способом воздействия на электрическую машину – подачу напряжения на рабочие обмотки или приведение в движение ротора за счет механического усилия.

Генераторный режим

Для производства электроэнергии в сеть используются именно синхронные генераторы. В большинстве случаев для этой цели используются электрические машины с фазными обмотками на статоре, что существенно упрощает процесс съема мощности и дальнейшей передачи ее в сеть. Физически генерация происходит при воздействии электромагнитного поля обмотки возбуждения синхронного генератора с обмотками статора. Силовые линии поочередно пересекают фазные витки и наводят в них ЭДС взаимоиндукции, в результате чего на клеммных выводах возникает напряжение.

Частота получаемого напряжения напрямую зависит от скорости вращения вала и вычисляется по формуле:

f = (n*p)/60 ,

где n – скорость вращения вала, измеряемая в оборотах за минуту,  p – количество пар полюсов.

Синхронный компенсатор

В виду физических особенностей синхронного электродвигателя при холостом ходе аппарата он потребляет из сети реактивную мощность, что позволяет существенно улучшить cosφ системы, практически приближая его к 1. На практике режим синхронного компенсатора используется как для улучшения коэффициента мощности, так и для стабилизации параметров напряжения сети.

Двигательный режим

В синхронной машине двигательный режим осуществляется при подаче рабочего трехфазного напряжения на обмотки якоря. После чего электромагнитное поле якоря начинает толкать магнитное поле ротора, и вал приходит во вращение. Однако на практике двигательный режим осуществляется не так просто, так как мощные агрегаты не могут самостоятельно набрать необходимый ресурс скорости. Поэтому во время запуска используют специальные методы и схемы подключения.

Способы пуска и схемы подключения

Для запуска синхронного электродвигателя требуется дополнительное поле, независимое от воздействия сети. В то же время, на стартовом этапе запуск представляет собой асинхронный процесс, пока агрегат не достигнет синхронной скорости.

Рис. 8. Схема пуска синхронного двигателя

 

При подаче напряжения на якорь возникает ток в его обмотках и генерация ЭДС в железе ротора, который обеспечивает асинхронное движение до того момента, пока не начнется питание обмоток возбуждения.

Еще одним распространенным вариантом пуска является использование дополнительных генераторов, которые могут располагаться на валу или устанавливаться отдельно. Такой метод обеспечивает дополнительное стартовое усилие за счет стороннего крутящего момента.

Рис. 9. Генераторный способ пуска синхронного двигателя

Как видите на рисунке 9, начальное вращение мотора М осуществляется за счет генератора G, который призван вывести устройство на подсинхронную скорость. Затем генератор выводится из рабочей цепи путем размыкания контактов КМ или автоматически при установке рабочих характеристик. Дальнейшее поддержание синхронного режима происходит за счет подачи постоянного напряжения в обмотку возбуждения.

Помимо этого на практике используется схема пуска с полупроводниковыми преобразователями. На рисунке 10 приведен способ тиристорного преобразователя и с установкой вращающихся выпрямителей.

Рис. 10. Тиристорная схема пуска синхронного двигателя

В первом случае запуск синхронного электродвигателя характеризуется нулевым напряжением от преобразователя UD. За счет ЭДС скольжения через стабилитроны VD осуществляется открытие тиристоров VS. В цепь обмотки возбуждения вводится резистор R, предназначенный для предотвращения пробоя изоляции. По мере разгона электродвигателя ЭДС скольжения пропорционально снизится и произойдет запирание стабилитронов VD, цепочка заблокируется, и обмотка возбуждения получит питание постоянным напряжением через UD.

Применение

Область применения синхронных электрических машин охватывает производство электрической энергии на электростанциях. По видам генераторы подразделяются на турбинные, дизельные и гидравлические, в зависимости от способа приведения их во вращение.

Также их используют в качестве электродвигателей, которые могут переносить существенные перегрузки в процессе эксплуатации. Такие двигатели устанавливаются на вентиляторах, компрессорах, силовых агрегатах и прочем оборудовании. Отдельная категория электродвигателей применяется в точном оборудовании, где важна синхронизация операций и процессов.

Преимущества и недостатки

К преимуществам такого электродвигателя следует отнести:

  • высокий cosφ, приближающийся по величине к 1, что в значительной мере превосходит асинхронные электродвигатели;
  • более высокая механическая прочность за счет особенностей конструкции электродвигателя;
  • зависимость момента вращения от напряжения линейная, а не квадратичная, поэтому колебания электродвигателя пропорционально снижаются;
  • на валу электродвигателя присутствует постоянная скорость, не зависящая от прикладываемой нагрузки;
  • может применяться для уменьшения реактивной составляющей в сети.

Среди недостатков синхронных электродвигателей выделяют:

  • сложную конструкцию;
  • более сложный пуск;
  • необходимость использования вспомогательных устройств и блоков;
  • такие электродвигатели сложнее регулировать по числу оборотов;
  • ремонт и обслуживание также обойдется дороже, чем асинхронные электродвигатели.

Видео версия

Библиографический список

  1. Ю.А. Макаричев, В.Н. Овсянников «Синхронные машины» 2010
  2. Абрамович Б.Н., Круглый А.А. «Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей» 1983
  3. Андреева Е.Г., Морозова Н.С. «Синхронные машины» 2015
  4. Глебов И.А. «Проблемы пуска сверхмощных синхронных маши» 1988
  5. Емец В.Ф., Попков А.А., Петров Г.А. «Синхронные электрические машины» 2009
  6. Кислицын А.Л. «Синхронные машины» 2000

Возбуждение синхронных генераторов



 



Обмотки роторов синхронных генераторов получают питание от специальных источников постоянного тока, называемых возбудителями.

Мощность возбудителей составляет 0,3-1% мощности генератора, а номинальное напряжение – от 100 до 650 В. Чем мощнее генератор, тем обычно больше номинальное напряжение возбуждения.

Современные схемы возбуждения кроме возбудителя содержат большое количество вспомогательного оборудования. Совокупность возбудителя, вспомогательных и регулирующих устройств принято называть системой возбуждения.

Электрическое соединение возбудителя с обмоткой ротора генератора выполняется преимущественно при помощи контактных колец и щеток. Созданы и применяются бесщеточные системы возбуждения.

Системы возбуждения должны быть надежными и экономичными, допускать регулирование тока возбуждения в необходимых пределах, быть достаточно быстродействующими, а также обеспечивать потолочное возбуждение при возникновении аварии в сети.

Регулируя ток возбуждения, изменяют напряжение синхронного генератора и отдаваемую им в сеть реактивную мощность. Регулирование возбуждения генератора позволяет повысить устойчивость параллельной работы.

При глубоких снижениях напряжения, которые имеют место, например, при коротких замыканиях, применяется форсировка (быстрое увеличение) возбуждения генераторов, что способствует прекращению электрических качаний и сохранению устойчивости параллельной работы генераторов. Кроме того, быстродействующее регулирование и форсировка возбуждения повышают надежность работы релейной защиты и облегчают условия самозапуска электродвигателей собственных нужд электростанций.

Рис.1. Изменение напряжения возбуждения при форсировке

Важнейшими характеристиками систем возбуждения являются: быстродействие, определяемое скоростью нарастания напряжения на обмотке ротора при форсировке V = 0,632(Uf,пот – Uf,ном) / Uf,номt1 (рис.1), и отношение потолочного напряжения к номинальному напряжению возбуждения Uf,пот / Uf,ном = kф – так называемая кратность форсировки.

Согласно ГОСТ турбогенераторы должны иметь kф≥2, а скорость нарастания возбуждения не менее 2 1/с. Кратность форсировки для гидрогенераторов должна быть не менее 1,8 для коллекторных возбудителей, соединенных с валом генератора, и не менее 2 для других систем возбуждения. Скорость нарастания напряжения возбуждения должна быть не менее 1,3 1/с для гидрогенераторов до 4 MBА включительно и не менее 1,5 1/с для гидрогенераторов больших мощностей.

Для мощных гидрогенераторов, работающих на дальние электропередачи, к системам возбуждения предъявляется более высокое требование (kф=3-4, скорость нарастания возбуждения до 10Uf,ном в секунду).

Обмотка ротора и системы возбуждения генераторов с косвенным охлаждением должны выдерживать двукратный по отношению к номинальному ток в течение 50 с. Для генераторов с непосредственным охлаждением обмоток ротора это время сокращается до 20 с, для генераторов 800-1000 МВт принято время 15 с, 1200 МВт – 10 с (ГОСТ533-85Е).

Системы возбуждения генераторов можно разделить на две группы: независимое возбуждение и самовозбуждение (зависимое возбуждение).

К первой группе относятся все электромашинные возбудители постоянного и переменного тока, сопряженные с валом генератора. Вторую группу составляют системы возбуждения, получающие питание непосредственно от выводов генератора через специальные понижающие трансформаторы. К этой группе могут быть отнесены системы возбуждения с отдельно установленными электромашинными возбудителями, приводимыми во вращение электродвигателями переменного тока, которые получают питание от шин собственных нужд электростанций.

Независимое возбуждение генераторов

Независимое возбуждение генераторов получило наибольшее распространение. Основное достоинство этого способа состоит в том, что возбуждение синхронного генератора не зависит от режима электрической сети и поэтому является наиболее надежным.

На генераторах мощностью до 100 МВт включительно применяют, как правило, в качестве возбудителя генератор постоянного тока, соединенный с валом синхронного генератора (рис. 2).

Рис.2. Принципиальная схема независимого электромашинного возбуждения генератора

Возбуждение самого возбудителя выполнено по схеме самовозбуждения (обмотка возбуждения возбудителя LGE питается от якоря самого возбудителя). Регулирование возбуждения возбудителя осуществляется вручную шунтовым реостатом RR, установленным в цепи LGE, или автоматически регулятором возбуждения АРВ.

Недостатки системы возбуждения с генератором постоянного тока определяются в основном недостатками самого возбудителя. Одним из недостатков является сравнительно невысокая скорость нарастания возбуждения, особенно у возбудителей гидрогенераторов, которые имеют низкую частоту вращения (V=1-2 1/с).

Другой недостаток рассматриваемой системы возбуждения характерен для турбогенераторов, имеющих большую частоту вращения. Он обусловлен снижением надежности работы генератора постоянного тока из-за вибрации и тяжелых условий работы щеток и коллектора (условий коммутации).

Для турбогенераторов мощностью выше 165 МВт мощность возбуждения становится настолько значительной, что выполнить надежно работающий генератор постоянного тока на частоту вращения 3000 об/мин по условиям коммутации становится затруднительным.

Для снижения частоты вращения возбудителя с целью повышения надежности его работы иногда выполняют соединение возбудителя с валом генератора через редуктор. Такая система была применена для ряда турбогенераторов, в том числе и для генераторов ТГВ-300 и ТВМ-300. Недостатком этой системы возбуждения является наличие дополнительной механической передачи.

Для возбуждения крупных генераторов в СССР применяются системы возбуждения с полупроводниковыми выпрямителями.

В системе возбуждения с использованием полупроводниковых выпрямителей с валом турбогенератора сочленен вспомогательный генератор, напряжение которого выпрямляется и подводится к обмотке ротора турбогенератора (рис.3).

Рис. 3. Принципиальная схема высокочастотного возбуждения турбогенератора

В качестве вспомогательного генератора применяется высокочастотный генератор индукторного типа. Такой генератор не имеет обмотки на вращающемся роторе, что повышает его надежность в эксплуатации. Повышенная частота (500 Гц) позволяет уменьшить габариты и повысить быстродействие системы возбуждения.

Индукторный высокочастотный генератор-возбудитель ВГТ имеет три обмотки возбуждения, расположенные вместе с трехфазной обмоткой переменного тока на неподвижном статоре. Первая из них LGE1 включается последовательно с обмоткой ротора основного генератора LG и обеспечивает основное возбуждение ВГТ. Благодаря включению LGE1 последовательно с обмоткой ротора основного генератора обеспечивается резкое увеличение возбуждения ВГТ при коротких замыканиях в энергосистеме вследствие броска тока в роторе. Обмотки IGE2 и LGЕЗ получают питание от высокочастотного подвозбудителя GEA через выпрямители. Подвозбудитель (высокочастотная машина 400 Гц с постоянными магнитами), как и вспомогательный генератор ВГТ, соединен с валом турбогенератора.

Регулирование тока в LGE2 и LGE3 осуществляется с помощью двух устройств – соответственно регуляторов электромагнитного типа АРВ (автоматический регулятор возбуждения) и УБФ (устройство бесконтактной форсировки возбуждения).

Устройство АРВ обеспечивает поддержание напряжения генератора в нормальном режиме работы изменением тока в обмотке LGE2. Устройство УБФ обеспечивает начальное возбуждение генератора и его форсировку при снижении напряжений более чем на 5%.

Высокочастотная система возбуждения обеспечивает kф=2 и скорость нарастания напряжения возбуждения не менее 2 1/с.

Рис.4. Принципиальная схема независимого тиристорного возбуждения генераторов

Принципиальная схема системы независимого тиристорного возбуждения (ТН) представлена на рис.4. На одном валу с генератором G располагается синхронный вспомогательный генератор GE, который имеет на статоре трехфазную обмотку с отпайками. В схеме, показанной на рис. 4, имеются две группы тиристоров: рабочая VS1 и форсировочная VS2. На стороне переменного тока они включены на разное напряжение, на стороне постоянного тока – параллельно. Возбуждение генератора в нормальном режиме обеспечивает рабочая группа тиристоров VS1, которые открываются подачей на управляющий электрод соответствующего потенциала.

Форсировочная группа при этом почти закрыта. В режиме форсировки возбуждения тиристоры FS2, питающиеся от полного напряжения вспомогательного генератора, открываются полностью и дают весь ток форсировки. Рабочая группа при этом запирается более высоким напряжением форсировочной группы.

Рассмотренная система имеет наибольшее быстродействие по сравнению с другими системами и позволяет получить kф>2. Системы независимого тиристорного возбуждения нашли широкое применение. Ранее, до освоения отечественной промышленностью производства тиристоров достаточной мощности, по аналогичным схемам выполнялись схемы ионного независимого возбуждения (ИН), где применялись ртутные вентили с сеточным управлением.

Все генераторы с рассмотренными выше возбудителями имеют специальную конструкцию для подвода тока к обмотке ротора. Она представляет собой контактные кольца на валу ротора, к которым ток подводится с помощью щеток. Такая контактная система недостаточно надежна. Этот недостаток особенно проявляется при токах возбуждения 3000 А и более (генераторы мощностью 300 МВт и больше).

Перспективной, особенно для турбогенераторов большой мощности, является система бесщеточного возбуждения, не обладающая указанными недостатками. В этой системе возбуждения, сущность которой поясняет рис.5, нет подвижных контактных соединений.

Рис.5. Принципиальная схема бесщеточного возбуждения генераторов

Источником энергии для питания обмотки ротора LG является вспомогательный синхронный генератор GE. Этот генератор выполнен по типу обратимых машин, т.е. обмотка переменного тока расположена на вращающейся части, а обмотка возбуждения неподвижна. Возбуждение генератора GE осуществляется от возбудителя GEA.

Ток от вращающейся обмотки переменного тока вспомогательного генератора подводится через проводники, закрепленные на валу, к вращающемуся полупроводниковому (обычно кремниевому) выпрямителю. Выпрямленный ток подводится непосредственно к обмотке возбуждения основного генератора.

Регулирование тока возбуждения в обмотке ротора LG производится изменением тока в обмотке возбуждения вспомогательного генератора LGE.

Вращающийся полупроводниковый преобразователь VD снаружи закрывается звукопоглощающим кожухом.

Система бесщеточного возбуждения интенсивно совершенствуется и является перспективной для генераторов всех типов, особенно для турбогенераторов большой мощности (300-1200 МВт).

Системы самовозбуждения

Системы самовозбуждения менее надежны, чем системы независимого возбуждения, поскольку в них работа возбудителя зависит от режима сети переменного тока. Короткие замыкания в сети, сопровождающиеся понижением напряжения, нарушают нормальную работу системы возбуждения, которая именно в этих случаях должна обеспечить форсировку тока в обмотке ротора генератора.

Рис.6. Принципиальная схема зависимого электромашинного возбуждения

Принципиальная схема возбуждения синхронного генератора с электромашинным возбудительным агрегатом показана на рис.6. Возбудительный агрегат состоит из асинхронного двигателя М, питающегося от шин собственных нужд электростанции и генератора постоянного тока GE. Для повышения надежности работы возбудительного агрегата при форсировке возбуждения асинхронный двигатель, вращающий возбудитель GE, выбирается с необходимой перегрузочной способностью.

Такие возбудительные агрегаты получили широкое распространение на электростанциях в качестве резервных источников возбуждения.

Рис.7. Принципиальная схема полупроводникового самовозбуждения

Один из возможных вариантов схем самовозбуждения с полупроводниковыми преобразователями представлен на рис.7.

Основными элементами схемы являются: две группы полупроводниковых преобразователей – неуправляемые вентили VD и управляемые VS, трансформатор силового компаундирования ТА и выпрямительный трансформатор ТЕ.

Неуправляемые вентили VD получают питание от трансформаторов ТА, вторичный ток которых пропорционален току статора генератора, управляемые вентили VS получают питание от трансформатора ТЕ, вторичное напряжение которого пропорционально напряжению генератора.

Вентили VD, ток которых пропорционален току статора генератора, обеспечивают возбуждение машины при нагрузке и форсировку возбуждения при коротких замыканиях. Мощность вентилей VS рассчитывают таким образом, чтобы она была достаточна для возбуждения генераторов на холостом ходу и для регулирования возбуждения в нормальном режиме. В номинальном режиме неуправляемые вентили обеспечивают 70-80% тока возбуждения генератора. При надлежащем выборе параметров система полупроводникового самовозбуждения по своим свойствам приближается к системе независимого тиристорного (ионного) возбуждения и поэтому применяется на мощных синхронных машинах. Ранее промышленность широко выпускала системы ионного самовозбуждения с ртутными вентилями.



 

Что такое система возбуждения? Определение и типы системы возбуждения

Определение: Система, которая используется для подачи необходимого тока возбуждения на обмотку ротора синхронной машины, такая система называется системой возбуждения. Другими словами, система возбуждения определяется как система, которая используется для создания потока за счет пропускания тока в обмотке возбуждения. Основным требованием к системе возбуждения является надежность при любых условиях эксплуатации, простота управления, простота обслуживания, устойчивость и быстрая переходная характеристика.

Необходимая мощность возбуждения зависит от тока нагрузки, коэффициента мощности нагрузки и скорости машины. Большее возбуждение требуется в системе, когда ток нагрузки велик, скорость меньше, а коэффициент мощности системы становится отстающим.

Система возбуждения представляет собой единый блок, в котором каждый генератор переменного тока имеет свой возбудитель в виде генератора. Централизованная система возбуждения имеет два или более возбудителя, питающих шину. Централизованная система очень дешевая, но сбой в системе негативно влияет на генераторы в силовой установке.

Система возбуждения в основном подразделяется на три типа. Они

  1. Система возбуждения постоянного тока
  2. Система возбуждения переменного тока
    • Система возбуждения ротора
    • Бесщеточная система возбуждения
  3. Система статического возбуждения

Их типы подробно описаны ниже.

1. Система возбуждения постоянного тока

Система возбуждения постоянного тока имеет два возбудителя – основной возбудитель и вспомогательный возбудитель. Выход возбудителя регулируется автоматическим регулятором напряжения (AVR) для управления выходным напряжением на клеммах генератора. Вход трансформатора тока в АРН обеспечивает ограничение тока генератора при неисправности.

Когда выключатель возбуждения разомкнут, резистор разряда возбуждения подключается к обмотке возбуждения, чтобы рассеять запасенную энергию в обмотке возбуждения, обладающей высокой индуктивностью.

Главный и вспомогательный возбудители могут приводиться в движение либо главным валом, либо отдельно двигателем. Обычно предпочтение отдается возбудителям с прямым приводом, так как они сохраняют работу единичной системы и возбуждение не возбуждается внешними помехами.

Номинальное напряжение главного возбудителя составляет около 400 В, а его мощность составляет около 0,5% от мощности генератора переменного тока. Неисправности в возбудителях турбогенератора довольно часты из-за их высокой скорости, поэтому в качестве резервного возбудителя предусмотрены отдельные возбудители с приводом от двигателя.

2. Система возбуждения переменного тока

Система возбуждения переменного тока состоит из генератора переменного тока и тиристорного выпрямительного моста, непосредственно соединенного с главным валом генератора переменного тока. Основной возбудитель может иметь самовозбуждение или отдельное возбуждение. Систему возбуждения переменного тока можно разделить на две категории, которые подробно объясняются ниже.

а. Система возбуждения с вращающимся тиристором

Система возбуждения с ротором показана на рисунке ниже. Вращающаяся часть обведена пунктирной линией. Эта система состоит из возбудителя переменного тока, стационарного поля и вращающегося якоря. Выход возбудителя выпрямляется двухполупериодной тиристорной мостовой выпрямительной схемой и подается на основную обмотку возбуждения генератора переменного тока.

Обмотка возбуждения генератора также питается через другую цепь выпрямителя. Напряжение возбуждения может быть создано за счет его остаточного потока. Блок питания и управление выпрямителем формируют управляемый сигнал запуска. Сигнал напряжения генератора усредняется и напрямую сравнивается с настройкой напряжения оператором в автоматическом режиме работы. В ручном режиме работы ток возбуждения генератора сравнивается с отдельной ручной регулировкой напряжения.

б. Бесщеточная система возбуждения

Эта система показана на рисунке ниже. Вращающаяся часть обведена пунктирным прямоугольником. Бесщеточная система возбуждения состоит из генератора переменного тока, выпрямителя, основного возбудителя и генератора переменного тока с постоянными магнитами. Основной и вспомогательный возбудители приводятся в движение главным валом. Главный возбудитель имеет стационарное поле и вращающийся якорь, непосредственно подключенный через кремниевые выпрямители к полю главных генераторов переменного тока.

Пилотный возбудитель представляет собой генератор с постоянными магнитами с приводом от вала, имеющий вращающиеся постоянные магниты, прикрепленные к валу, и трехфазный стационарный якорь, который питает поле основного возбудителя через кремниевые выпрямители в поле основного генератора переменного тока. Пилотный возбудитель представляет собой генератор с постоянными магнитами, приводимый в действие валом, с вращающимися постоянными магнитами, прикрепленными к валу, и трехфазным неподвижным якорем, который питает основной возбудитель через трехфазные двухполупериодные тиристорные мосты с фазовым управлением.

Система исключает использование коммутатора, коллектора и щеток, имеет короткую постоянную времени и время отклика менее 0,1 секунды. Короткая постоянная времени имеет преимущество в улучшении динамических характеристик слабых сигналов и облегчает применение дополнительных стабилизирующих сигналов энергосистемы.

3. Система статического возбуждения

В этой системе питание подается от самого генератора переменного тока через трехфазный понижающий трансформатор, соединенный по схеме звезда/треугольник. Первичная часть трансформатора подключена к шине генератора переменного тока, а их вторичная обмотка подает питание на выпрямитель, а также подает питание на цепь управления сетью и другое электрооборудование.

Эта система имеет очень малое время отклика и обеспечивает отличные динамические характеристики. Эта система снизила эксплуатационные расходы за счет устранения потерь на обмотку возбудителя и обслуживания обмотки.

Система возбуждения для генератора – заземление Bondhon

Электрика | 8 комментариев

Системы возбуждения

Системы возбуждения можно определить как систему, которая подает ток возбуждения на обмотку ротора генератора. Хорошо спроектированные системы возбуждения обеспечивают надежность работы, стабильность и быструю переходную характеристику.

Система, которая используется для подачи обязательного тока возбуждения на обмотку ротора синхронной машины, такая система называется системой возбуждения ассоциированной степени. Другими словами, система возбуждения очерчена как система, которая используется для сборки потока путем пропускания тока внутри катушки. Наиболее востребованными системами возбуждения АС являются надежность при любых условиях эксплуатации, простота управления, простота обслуживания, устойчивость и быстродействие переходных процессов.

Типы системы возбуждения

Система возбуждения в основном подразделяется на три типа. Они

  1. Система возбуждения переменного тока
    • Система возбуждения ротора
    • Бесщеточная система возбуждения
  2. Система статического возбуждения
  3. Система возбуждения постоянного тока

Их типы подробно описаны ниже.

1. Система возбуждения переменного тока

Система возбуждения переменного тока состоит из вспомогательного генератора и моста тиристорного выпрямителя, непосредственно соединенного с валом генератора. самый возбудитель может быть либо самовозбужденным, либо индивидуально возбужденным. Систему возбуждения переменного тока также можно разделить на 2 класса, которые подробно описаны ниже.

а. Система возбуждения с вращающимся тиристором

Система возбуждения с ротором показана на рисунке ниже. Вращающаяся часть обведена пунктирной линией. этот метод состоит из возбудителя переменного тока, стационарного поля и вращающейся катушки. Выход возбудителя корректируется двухполупериодной тиристорной мостовой выпрямительной схемой и подается на самую катушку генератора.

Катушка генератора дополнительно обеспечена через другую цепь выпрямителя. Напряжение возбудителя часто создается за счет изменения остаточного потока. предложение объекта и управление выпрямителем генерируют управляемый сигнал запуска. Сигнал напряжения генератора усредняется и напрямую сравнивается с настройкой напряжения оператором в режиме работы автомобиля. в ручном режиме работы ток возбуждения генератора сравнивается с отдельной ручной регулировкой напряжения.

б. Бесщеточная система возбуждения

Эта система показана на рисунке ниже. Вращающаяся часть окружена параллелограммом из ломаных линий. Бесщеточная система возбуждения состоит из вспомогательного генератора, выпрямителя, основного возбудителя и генератора со статическим магнитом. больше всего и, следовательно, пилотный возбудитель приводится в движение самым большим валом. самый возбудитель содержит стационарное поле и вращающуюся катушку, непосредственно соединенную через выпрямители химических элементов с сектором большинства генераторов переменного тока.

Пилотный возбудитель заключается в том, что вал приводит в движение генератор со статическими магнитами, имеющий вращающиеся постоянные магниты, прикрепленные к валу, и трехфазную стационарную катушку, которая питает поле самого возбудителя через выпрямители с химическими элементами в поле самого генератора. Пилотный возбудитель может быть генератором статических магнитов с приводом от вала, имеющим вращающиеся постоянные магниты, прикрепленные к валу, и 3-фазную стационарную катушку, которая питает основной возбудитель через 3-фазные двухполупериодные тиристорные мосты, управляемые частью.

2. Система статического возбуждения

В этой системе доступность обеспечивается самим генератором через 3-фазный трансформатор, соединенный по схеме звезда/треугольник. первое электрическое устройство подключено к шине генератора, а их вторичная обеспечивает питание выпрямителя и дополнительно подает питание на цепь обратной связи сети и альтернативные электрические приборы.

Эта система отличается очень малой задержкой и прекрасной динамической производительностью. этот метод позволил сократить статьи бюджета за счет устранения потерь на обмотку возбудителя и обслуживания обмотки.

3. Система возбуждения постоянного тока

Система возбуждения постоянного тока имеет 2 возбудителя – основной возбудитель и вспомогательный возбудитель. Выход возбудителя регулируется автоматическим трансформатором AN (AVR) в зависимости от напряжения на выходных клеммах генератора. этот ввод электрического устройства в АРН обеспечивает ограничение тока генератора во время неисправности.

Когда секторный выключатель разомкнут, секторное разрядное электрическое устройство подключается к секторной обмотке, таким образом рассеивая удерживаемую энергию внутри катушки, которая является очень индуктивной.

Главный и, следовательно, вспомогательный возбудитель часто приводится либо от самого вала, либо от двигателя по отдельности. Возбудители с прямым приводом иногда наиболее популярны, так как они сохраняют единичную систему работы и, следовательно, возбуждение не возбуждается внешними помехами.

Номинальное напряжение самого возбудителя составляет около четырехсот В, а его мощность составляет около 0,5% от мощности генератора. Неисправности в возбудителях турбогенераторов довольно часты из-за их высокой скорости, и сами по себе отдельные возбудители с электроприводом предусмотрены в качестве резервных возбудителей.

  • Преимущества однофазной или трехфазной системы
  • Кривая нагрузки
  • Коэффициент разнообразия
  • Коэффициент спроса
  • Разница между MCB и MCCB
  • Трансформаторы тока (ТТ)
  • Трансформаторы CT VS PT
  • Автомат защиты от утечки на землю (ELCB)
  • Двигатель против генератора
  • Частота 50-60 Гц
  • Электропроводка дома 3-клавишная электропроводка
  • 2 Управление освещением Switch One с помощью реле
  • Автомат расчета нагрузки
  • Численное решение преобразователя

Системы и методы управления возбуждением генератора

Системы возбуждения

Системы возбуждения можно определить как систему, которая подает ток возбуждения на обмотку ротора генератора. Хорошо спроектированные системы возбуждения обеспечивают надежность работы, стабильность и быструю переходную характеристику.

К четырем распространенным методам возбуждения относятся:

  • Шунт или самовозбуждение
  • Система повышения возбуждения (EBS)
  • Генератор с постоянными магнитами (PMG)
  • Вспомогательная обмотка (AUX).

Каждый метод имеет свои индивидуальные преимущества. Во всех методах используется автоматический регулятор напряжения (AVR) для подачи постоянного тока на статор возбудителя. Выход переменного тока ротора возбудителя выпрямляется на вход постоянного тока для основного ротора генератора. Более продвинутые системы используют дополнительный вход в AVR. В этой статье будут рассмотрены конструкция, функции и применение каждого метода, а также приведены диаграммы и иллюстрации для каждого из них.

Автоматический регулятор напряжения (АРН)

Конструкция АРН зависит от используемого возбуждения. Все они получают входные данные от статора генератора, когда он вращается. АРН с возможностью получения второго входа для уменьшения или устранения внутренних гармоник, вызванных сигналами обратной связи нагрузки, используются для приложений с нелинейной нагрузкой. Обычно используются два типа:

  • Силиконовый управляемый выпрямитель (SCR) — измеряет уровень мощности статора и определяет его срабатывание по напряжению возбудителя. Может вызвать проблемы при использовании с нелинейными нагрузками.
  • Полевой транзистор (FET) — воспринимает уровень мощности от статора и преобразует его в сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на возбудитель. Этот стиль AVR можно использовать для методов возбуждения. Нелинейные нагрузки не вызывают обратной связи, приводящей к сбоям возбуждения.

Шунт или самовозбуждающийся 

Шунтирующий метод отличается простой и экономичной конструкцией для подачи питания на АРН. Этот метод не требует дополнительных компонентов или проводки. При возникновении проблем поиск и устранение неисправностей упрощается за счет меньшего количества компонентов и проводки для проверки.

Когда генератор вращается, статор подает входное напряжение на АРН. Кроме того, АРН имеет датчики, которые контролируют выход статора.

АРН подает питание на возбудитель и выпрямляет его до постоянного тока. Ток индуцируется на статоре для выхода нагрузки.

Самым большим недостатком этой системы является то, что на АРН влияет нагрузка, которую питает генератор. Когда нагрузка увеличивается, напряжение начинает уменьшаться, и АРН должен подавать больший ток на возбудитель, чтобы удовлетворить спрос. Это доводит AVR до предела. Если AVR выходит за его пределы, поле возбуждения разрушается. Выходное напряжение уменьшается до небольшой величины.

Если произойдет короткое замыкание в цепи питания АРН, генератор не будет иметь источника возбуждения. Это приводит к потере выходной мощности генератора.

Генераторы с шунтирующим или самовозбуждающимся методом могут использоваться на линейных нагрузках (постоянная нагрузка). Генераторы с этим методом возбуждения не рекомендуются для приложений с нелинейными нагрузками (переменная нагрузка). Гармоники, связанные с нелинейными нагрузками, могут вызвать пробой поля возбуждения.

Система повышения возбуждения (EBS)

Система EBS состоит из одних и тех же основных компонентов, обеспечивающих входы и получающих выходы от AVR. Дополнительными компонентами в этой системе являются:

  • Модуль управления усилением возбуждения (EBC)
  • Повышающий генератор возбуждения (EBG).

EBG установлен на ведомом конце генератора. Внешний вид такой же, как у постоянного магнита. EBG подает питание на контроллер при вращении вала генератора.

Модуль управления EBC подключен параллельно к AVR и возбудителю. EBC получает сигнал от AVR. При необходимости контроллер подает на возбудитель различные уровни тока возбуждения, которые зависят от потребностей системы.

Дополнительный источник питания системы возбуждения поддерживает требования к нагрузке. Это позволяет запустить генератор и восстановить напряжение возбуждения.

Эта система возбуждения не рекомендуется для приложений с длительным питанием. Он предназначен для аварийного или резервного питания. Когда генератор запускается, система EBS отключается до тех пор, пока не будет достигнута рабочая скорость. EBG все еще генерирует энергию, но контроллер не распределяет ее.

Система допускает динамическую реакцию, дешевле и соответствует требованиям по обеспечению 300% тока короткого замыкания. Нелинейные нагрузки, такие как запуск двигателя, улучшаются по сравнению с методом шунта или с самовозбуждением.

Генератор на постоянных магнитах (PMG)

Генераторы, оснащенные постоянными магнитами, относятся к наиболее известным методам с раздельным возбуждением. На ведомом конце вала генератора установлен постоянный магнит.

PMG подает изолированное питание на АРН, когда вал генератора вращается. АРН использует дополнительную мощность при питании нелинейных нагрузок, таких как; запуск моторов.

При вращении вала генератора создается чистый, изолированный, непрерывный трехфазный сигнал.

Некоторые из преимуществ использования генераторов, оснащенных методом возбуждения PMG:

  • Поле возбуждения не разрушается, что позволяет устранить устойчивые неисправности короткого замыкания.
  • Изменение нагрузки не влияет на поле возбуждения.
  • Напряжение создается при первом запуске и не зависит от остаточного магнетизма в поле.
  • При пуске двигателя поле возбуждения не разрушается из-за отсутствия питания АРН.

Система PMG увеличивает вес и размер со стороны генератора. Это наиболее часто используемый метод возбуждения для приложений, в которых используются двигатели с пуском и остановом, а также другие нелинейные нагрузки.

Вспомогательная обмотка (AUX)

Метод вспомогательной обмотки используется уже много лет. Область применения варьируется от морского до промышленного применения и более практична в более крупных установках.

Этот метод имеет отдельное поле возбуждения, однако не использует компонент, прикрепленный к ведомому концу вала генератора. В этих методах для дополнительного возбуждения используется вращение вала и постоянный магнит или генератор.

В статор установлена ​​дополнительная однофазная обмотка. По мере вращения вала генератора основные обмотки статора подают напряжение на АРН, как и во всех вышеперечисленных способах.

Дополнительные однофазные обмотки подают напряжение на АРН. Это создает дополнительное напряжение возбуждения, необходимое при питании нелинейных нагрузок.

Для приложений с линейной нагрузкой можно использовать методы шунтирования, EBS, PMG и AUX. Шунтовое возбуждение является наиболее экономичным методом.

Для приложений с нелинейной нагрузкой можно использовать методы возбуждения EBS, PMG и AUX. Возбуждение PMG является наиболее распространенным и широко используемым.

 


>>Вернуться к статьям и информации<<

Новая концепция возбудителя с литиевой линзой — Университет штата Аризона

Представлена ​​новая концепция схемы возбудителя для создания импульса тока 100 кА с плоской вершиной 1 мс . В каждом полупериоде конденсатор генерирует импульс тока. Выпрямитель с тиристорным управлением заряжает конденсатор до напряжения питания, а тиристорный ключ разряжает его через импульсный трансформатор, питающий линзу. Ограничитель перенапряжения из оксида цинка, подключенный параллельно импульсному трансформатору, формирует ток с плоской вершиной. Управление большим импульсом тока с нелинейной составляющей улучшает характеристики объектива. Возбудитель может быть собран из имеющихся в продаже компонентов.

Original language English (US)
Title of host publication Conference Record of 1991 IEEE Particle Accelerator Conference
Publisher Publ by IEEE
Pages 3132 -3134
Количество страниц 3
ISBN (печатный) 0780301358
Опубликовано 1 Декабрь 44 Опубликовано
Event Conference Record of 1991 IEEE Particle Accelerator Conference Part 5 (of 5) – San Francisco, CA, USA
Duration: May 6 1991 → May 9 1991

Name Отчет о конференции 1991 года по ускорителям частиц IEEE

0347
Другое Отчет о конференции 1991 года по ускорителям частиц IEEE, часть 5 (из 5)
Город Сан-Франциско, Калифорния, США
Период 06. 05.91 → 09.05.91
  • 0 Инженерное дело(все)
    • АПА
    • Стандарт
    • Гарвард
    • Ванкувер
    • Автор
    • БИБТЕКС
    • РИС

    Каради, Г. Г., и Тиссен, Х.А. (1991). Новая концепция возбудителя с литиевой линзой. В протоколе конференции 1991 г. IEEE Particle Accelerator Conference (стр. 3132-3134). (Отчет о конференции IEEE Particle Accelerator 1991 г.). Опубликовано IEEE.

    Новая концепция возбудителя с литиевой линзой. / Каради, Г. Г.; Thiessen, HA

    Протокол конференции 1991 года по ускорителям частиц IEEE. Опубликовано IEEE, 1991. с. 3132-3134 (Отчет о конференции IEEE Particle Accelerator 1991 г.).

    Результат исследования: глава в книге/отчете/материалах конференции › Вклад конференции

    Каради, Г.Г. и Тиссен, Х.А. 1991, Новая концепция возбудителя с литиевой линзой. в отчете конференции конференции IEEE по ускорителям частиц 1991 года. Рекорд конференции из 1991 Конференция IEEE по ускорителям частиц, издательство IEEE, стр. 3132-3134, протокол конференции 1991 года по ускорителям частиц IEEE, часть 5 (из 5), Сан-Франциско, Калифорния, США, 06. 05.91.

    Каради Г.Г., Тиссен Х.А. Новая концепция возбудителя с литиевой линзой. В протоколе конференции IEEE Particle Accelerator 1991 года. Опубликовано IEEE. 1991. с. 3132-3134. (Отчет о конференции IEEE Particle Accelerator 1991 г.).

    Каради, Г. Г. ; Thiessen, H. A. / Новая концепция возбудителя с литиевой линзой . Протокол конференции IEEE Particle Accelerator 1991 года. Опубликовано IEEE, 1991. стр. 3132-3134 (Отчет о конференции 1991 года по ускорителям частиц IEEE).

    @inproceedings{c53ae914a9e34ad198582843fac0914c,

    title = “Новая концепция возбудителя с литиевой линзой”,

    abstract = “Новая схема возбудителя для создания импульса тока 100 кА с плоской вершиной 1 мс: В каждом полупериоде конденсатор генерирует импульс тока. Тиристорный выпрямитель заряжает конденсатор до напряжения питания, а тиристорный ключ разряжает его через импульсный трансформатор, питающий линзу. Ограничитель перенапряжения из оксида цинка, подключенный параллельно с импульсным трансформатором создает ток с плоской вершиной. Управление большим импульсом тока с нелинейной составляющей улучшает характеристики линзы. Возбудитель может быть построен с использованием имеющихся в продаже компонентов.»,

    автор = “Каради, {Г.Г.} и Тиссен, {Х.А.}”,

    год = “1991”,

    месяц = ​​декабрь,

    день = “1”,

    язык = “Английский (США)” ,

    isbn = “0780301358”,

    series = “Отчет о конференции 1991 IEEE Particle Accelerator”,

    publisher = “Publ by IEEE”,

    pages = “3132–3134”,

    book = ” Отчет о конференции IEEE Particle Accelerator 1991 г. »,

    примечание = «Отчет о конференции 1991 года по ускорителям частиц IEEE, часть 5 (из 5); Дата конференции: с 05.06.1991 по 05.09.1991»,

    }

    TY – GEN

    T1 – Роман концепция возбудителя с литиевой линзой

    AU — Karady, G. G.

    AU — Thiessen, H. A.

    PY — 1991/12/1

    Y1 — 1991/12/1

    N2 — новая концепция схемы для возбудителя генерировать импульс тока 100 кА с плоской вершиной 1 мс. В каждом полупериоде конденсатор генерирует импульс тока. Выпрямитель с тиристорным управлением заряжает конденсатор до напряжения питания, а тиристорный ключ разряжает его через импульсный трансформатор, питающий линзу. Ограничитель перенапряжения из оксида цинка, подключенный параллельно импульсному трансформатору, формирует ток с плоской вершиной. Управление большим импульсом тока с нелинейной составляющей улучшает характеристики объектива. Возбудитель может быть собран из имеющихся в продаже компонентов.

    AB – Представлена ​​новая концепция схемы возбудителя для создания импульса тока 100 кА с плоской вершиной 1 мс. В каждом полупериоде конденсатор генерирует импульс тока. Выпрямитель с тиристорным управлением заряжает конденсатор до напряжения питания, а тиристорный ключ разряжает его через импульсный трансформатор, питающий линзу. Ограничитель перенапряжения из оксида цинка, подключенный параллельно импульсному трансформатору, формирует ток с плоской вершиной. Управление большим импульсом тока с нелинейной составляющей улучшает характеристики объектива. Возбудитель может быть собран из имеющихся в продаже компонентов.

    UR – http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=0026374453&partnerID=8YFLogxK

    UR – http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=0026374453&partnerID=8YFLogxK

    M3 – Вклад конференции

    AN – SCOPUS: 0026374453

    SN – 0780301358

    T3 – Запись конференции 1991 IEEE Accelerator Conference

    SP – 3132

    EP – 3134

    BT – Confererive – Confererive 1991111111111111111 годы – 3132

    EP – 3134

    BT – Conferen Акселераторная конференция

    PB — Опубликовано IEEE

    T2 — Протокол конференции 1991 года IEEE Particle Accelerator Conference Part 5 (из 5)

    Y2 — с 6 мая 1991 г. по 9 мая 1991 г.

    ER —

    Рисунок 8 из сравнения конфигураций тиристорного выпрямителя для шестифазного вращающегося бесщеточного возбудителя с внешним полюсом

    • title={Сравнение конфигураций тиристорного выпрямителя для шестифазного вращающегося бесколлекторного возбудителя с внешними полюсами}, автор = {Йонас Кристиансен Н\о}ланд, Фредрик Эвестедт и Дж. Хосе Пэрез-Лойя, Йохан Абрахамссон и Урбан Лундин}, Journal={Транзакции IEEE по промышленной электронике}, год = {2018}, объем = {65}, страницы={968-976} }
      • Jonas Kristiansen Nøland, F. Evestedt, U. Lundin
      • Опубликовано 1 февраля 2018 г.
      • Engineering
      • IEEE Transactions on Industrial Electronics

      Недавние технологические разработки вызвали новый интерес к бесщеточным системам. С применением беспроводной связи обычный диодный мост был заменен на полностью управляемые тиристоры на валу. Она предлагает те же динамические характеристики, что и обычная система статического возбуждения. Тиристорный мост обычного трехфазного возбудителя должен управляться с большим углом открытия при нормальной работе, чтобы выполнить требование… 

      Посмотреть на IEEE

      doi.org

      Демонстрация режимов отказа и избыточная послеаварийная работа вращающихся тиристорных выпрямителей на бесщеточных возбудителях с двойной звездой бесщеточные возбудители, включая модель двойного d-q возбудителя с прогнозированием отказов.

      Линейный коммутируемый — тиристорный мостовой эмулятор Электронный преобразователь мощности вращения для бесщеточных возбудителей

      Представлен новый силовой электронный преобразователь с линейным коммутируемым тиристорным мостом, который может создавать как положительное, так и отрицательное напряжение на обмотке возбуждения генератора и устраняет необходимость в конденсаторе звена постоянного тока.

      Метод управления активным распределением тока для вращающихся тиристорных выпрямителей на бесщеточных возбудителях с двойной звездой могут заменить межфазные реакторы в больших приложениях постоянного тока.

      Гибридный магнит — обмотка возбуждения для возбудителей синхронных генераторов

      В данной работе исследуется возможность гибридного возбуждения возбуждения с помощью постоянного магнита и обмотки возбуждения для возбудителей синхронных генераторов, целью которого является снижение потерь возбудителя и, следовательно, всего генератора. системы, а также повысить ее надежность.

      Вращающаяся силовая электроника для электрических машин и приводов. Вопросы проектирования и примеры

      Рассмотрены текущие проблемы проектирования и представлены новые критерии проектирования для систем и приложений RPE, а также рассмотрен текущий технологический статус концепций RPE.

      Анализ характеристик гибридного генератора с параллельным ротором на основе типов возбудителей

      • Х. Ву, Донг-Хи Ли
      • Инженерия, физика

      • 2020

      В этой статье анализ характеристик и сравнение производительности представлены возбудитель с постоянными магнитами (PM) и возбудитель с обычной обмоткой для гибридного генератора с параллельным ротором.…

      Характеристики бесщеточного синхронного генератора с индукционным возбуждением

      Бесщеточный синхронный генератор с индукционным возбуждением, который работает в режиме самовозбуждения или в режиме нулевой мощности, так что ему не нужно потреблять активную мощность от внешнего источника в установившемся режиме, и ожидается, что он будет более компактным и экономичным по сравнению с традиционным вспомогательным возбудителем. бесщеточные и бесщеточные синхронные генераторы на постоянных магнитах.

      Синхронный генератор со встроенным бесщеточным синхронным возбудителем

      В этой работе сообщается о новом бесщеточном синхронном генераторе с постоянными магнитами, в котором основная и возбудительная машины размещены на одной раме, а размер, стоимость и эффективность предлагаемой системы ниже. Ожидается, что они будут более конкурентоспособными.

      Конструкция и схема управления постоянным током возбуждения синхронного генератора с возбудителем на ПМ на опорной частоте предлагаемая система усовершенствована.

      Моделирование среднего значения систем диодных выпрямителей при асимметричной работе и внутренних неисправностях

      Методология PAVM распространяется на LCR с внутренними неисправностями путем включения асимметричной работы выпрямителей путем включения характеристических и нехарактеристических гармоник на стороне переменного тока как в положительных, так и в отрицательные последовательности, а также компоненты постоянного тока, которые могут присутствовать в переменных переменного тока.

      ПОКАЗАНЫ 1-10 ИЗ 36 ССЫЛОК

      СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантности Наиболее влиятельные документыНедавность

      Сравнение топологий тиристорного выпрямления для шестифазного вращающегося бесщеточного возбудителя с постоянными магнитами

      Тиристорный мост доказал свою надежность в отношении управления выпрямителем аппаратура возбуждения синхронных генераторов. Однако во вращающихся бесщеточных возбудителях диодный выпрямитель…

      Регулирование выходного напряжения синхронного генератора с использованием диодных и тиристорных структур возбуждения в сочетании с многопараметрическими регуляторами H∞

      • A. Barakat, S. Tnani, G. Champenois, E. Mouni
      • Engineering

      • 2012

      В этом исследовании авторы представляют сравнение двух структур возбуждения. Первый состоит из диодного мостового выпрямителя, подключенного к синхронной машине с обмоткой возбуждения. Во втором…

      Оценка различных силовых электронных интерфейсов для управления вращающимся бесщеточным возбудителем с постоянными магнитами

      Результаты показывают, что современные силовые электронные интерфейсы оптимально используют возбудитель, увеличивают коэффициент мощности, уменьшают пульсации крутящего момента, поддерживают имеющуюся обмотку возбуждения. максимальное напряжение и улучшить управляемость обмотки возбуждения.

      Проектирование и определение характеристик вращающегося бесщеточного возбудителя с внешним полюсом для синхронного генератора

      • Йонас Кристиансен Ноланд, Ф. Эвестедт, Дж. Дж. Перес-Лойя, Дж. Абрахамссон, У. Лундин
      • Машиностроение

        Области применения

      • 2017

      Как правило, машины с постоянными магнитами используются в качестве предварительных возбудителей PMG в трехступенчатых бесщеточных системах возбуждения. В этой статье представлены конструкция, характеристики и создание прототипа вращающегося бесщеточного возбудителя с постоянными магнитами, используемого…

      Реализация гибридного фильтра для 12-пульсного тиристорного выпрямителя, питающего сильноточную нагрузку переменного напряжения постоянного тока

      В данной статье представлена ​​параллельная комбинация пассивного фильтра с параллельным включением и распределительного статического компенсатора (DSTATCOM) для 12-импульсного тиристора выпрямитель, питающий сильноточный…

      Улучшенная быстродействующая система девозбуждения для бесщеточных синхронных машин, испытанная на гидрогенераторе мощностью 20 МВА

      • E. Rebollo, F. Blanquez, C. Platero, F. Blázquez, M. Редондо
      • Машиностроение

      • 2015

      Синхронные машины с бесщеточным возбуждением имеют тот недостаток, что обмотка возбуждения недоступна для снятия возбуждения машины. Это означает, что, несмотря на правильную работу…

      Быстродействующий предиктивный контроллер тока на основе DSP для 12-импульсного гибридного тиристорного выпрямителя

      в параллельном или последовательном режиме с помощью переключателя. В каком бы режиме он ни работал,…

      Принцип действия и характеристики синхронной машины, использующей новую схему гармонического возбуждения

      В данной статье представлен новый принцип возбуждения гармонического тока для привода синхронной машины, основанный на управлении пространственной третьей гармоникой МДС. В отличие от существующих технологий гармонического возбуждения,…

      Разработка нового генератора BLDC на постоянных магнитах с использованием 12-фазного однополупериодного выпрямителя

      • Zhuoran Zhang, Yangguang Yan, Shanshui Yang, Bo Zhou
      • Инженерия, физика

        IEEE Transactions on Industrial Electronics

      • 2009

      В этой статье предлагается и реализуется новый бесщеточный генератор постоянного тока с постоянными магнитами (BLDC) с использованием 12-фазного однополупериодного выпрямителя, и показано, что нагрузка по току диодов в 12-фазной системе выпрямления составляет менее половины напряжения в системе с выпрямлением по схеме двойной звезды, а колебания выходного напряжения между двумя различными системами выпрямления аналогичны.

      Сравнение способности регулирования потока гибридных машин с двойным явно выраженным возбуждением

      Показано, что структура гибридного возбуждения с различными главными полюсами (MPs) имеет превосходную способность регулирования потока и хорошее согласие с анализом, основанным на эквивалентной магнитной цепи.

      Система управления возбуждением | Газовая энергия GE

      Особенности системы

      Охвачено большинство размеров и типов генераторов

      Решения GE для возбуждения EX2100e основаны на более чем 50-летнем отраслевом опыте и установленной базе из более чем 10 000 единиц в 70 странах для газовых, паровых и гидроэнергетических установок.

      Встроенная система управления Mark Vie Controls

      Система управления возбуждением EX2100e компании GE представляет собой программную систему управления генератором, применимую для паровых (включая атомные), газовых и гидрогенераторов. EX2100e имеет конфигурации как для новых установок, так и для модернизации существующих систем. Аппаратное и программное обеспечение управления EX2100e является неотъемлемой частью линейки продуктов управления Mark* VIe.

      Полная интеграция между системами возбуждения, управления турбиной, статическим пускателем, распределенными системами управления (DCS) и человеко-машинным интерфейсом (HMI), не требующая сторонних интерфейсов или шлюзов.

      Для автономных приложений модернизации возможна тесная интеграция с системами управления предприятием с помощью нескольких протоколов, включая Modbus/TCP или аппаратно.

      Представление данных в осмысленном контексте

      ControlST интегрирует важные данные по всему предприятию, включая данные из внешних систем, которые в противном случае были бы недоступны, и представляет их в осмысленном контексте, снижая системные затраты.

      Вооружившись нужной информацией в нужное время, инженеры могут более эффективно анализировать тенденции процессов и настраивать управляющее программное обеспечение, операторы могут быстрее реагировать на сигналы тревоги и сбои в работе, а группы технического обслуживания могут точно определять проблемные области, заранее реагировать и поддерживать процессы в рабочем состоянии. .

      Комплект программного обеспечения ControlST включает в себя несколько высокопроизводительных инструментов:

      • WorkstationST* HMI и программное обеспечение связи Historian
      • Программное обеспечение для настройки и диагностики процессов ToolboxST* для процессов, SIL, возбуждения и преобразования энергии
      • TrenderST* предоставляет интегрированные данные в реальном времени и исторические данные в сочетании с SOE и сигнальными точками
      • AlarmViewer обеспечивает управление тревогами в соответствии с ISA 18.2
      • Другие пакеты для эффективной общезаводской связи, мониторинга и управления активами

      * Обозначает товарный знак General Electric Company и/или ее дочерних компаний. Все остальные товарные знаки являются собственностью их соответствующих владельцев.

      Регуляторы для вращающихся возбудителей

      Семейство продуктов Ex2100e включает симплексные и резервированные системы автоматического регулятора напряжения, обычно используемые для меньших токов возбуждения. Это решение было специально разработано для генераторов всех размеров и включает в себя все необходимые средства контроля, ограничения и защиты, чтобы обеспечить безопасную работу генератора. Этот гибкий продукт возбуждения можно адаптировать для модернизации большинства конфигураций.

      Статические системы возбуждения

      Для более высоких токов возбуждения тиристорные системы статического возбуждения EX2100e доступны в нескольких конфигурациях, чтобы обеспечить гибкость и экономичное соответствие требованиям по току возбуждения. Его архитектура управления имеет симплексную конфигурацию или конфигурацию с резервированием (тройное модульное резервирование) в сочетании с резервированием преобразователя (горячее резервирование, n-1, n-2) для обеспечения максимальной доступности.

      Модернизация органов управления генератора

      Для оптимальной модернизации GE предлагает цифровую входную часть (DFE) в качестве секции управления системой возбуждения, используемой для модернизации существующих систем возбуждения с использованием новейших технологий управления, сохраняя при этом существующие секции преобразования энергии, сводя к минимуму затраты и время простоя.

      Панель управления генератором

      Системы возбуждения также могут быть объединены с синхронизатором и защитой генератора для обеспечения полного контроля генератора.

      Высокопроизводительные, интуитивно понятные программные инструменты

      В EX2100e используется программный пакет ControlST*. Программное обеспечение ControlST* содержит несколько высокопроизводительных инструментов, облегчающих использование как оператором, так и обслуживающим персоналом.

      К ним относятся:

      • Приложение ToolboxST* для настройки и диагностики
      • WorkstationST* для управления функциями HMI и Historian
      • Графический интерфейс пользователя CIMPLICITY*

      Бесшовная интеграция обеспечивает прямое подключение параметров на экранах оператора к соответствующей истории аварийных сигналов, тенденциям, логическим схемам, окнам просмотра и браузерам.

      Расширенные алгоритмы

      EX2100e Системы возбуждения предлагают передовые алгоритмы для решения проблем, возникших в результате фундаментальных изменений в электроэнергетике, и повышения надежности генерирующих активов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *