Το πρώτο σύστημα διέγερσης αναπτύχθηκε το 1971 από την Kinte Industrial Co. Ltd. Ορισμένα από τα συστήματα διέγερσης και προμηθευτές διεγέρσεων είναι ακουστικές επιφάνειες, Spincore Technologies, Mitsubishi Electric Power Products, DirectMed Parts, Basler Electric Co. κ.λπ. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται για Παρέχετε παροχή DC ή DC στα σύγχρονα μηχανήματα. Οι διεγέρτες dc, οι διεγέρτες εναλλασσόμενου ρεύματος, τα κυκλώματα ανίχνευσης ή επεξεργασίας σήματος, ηλεκτρονικά ενισχυτές , τα ανορθωτικά και τα κυκλώματα ανατροφοδότησης σταθεροποίησης του συστήματος διέγερσης είναι τα βασικά στοιχεία των διαφόρων συστημάτων διέγερσης. Σε αυτό το άρθρο, εξηγούνται οι διαφορετικοί τύποι συστημάτων διέγερσης, στοιχείων, πλεονεκτημάτων και μειονεκτημάτων.

Τι είναι το σύστημα διέγερσης;

Ορισμός: Το σύστημα που παρέχει DC στο σύγχρονο τύλιγμα πεδίου μηχανής για την εκτέλεση λειτουργιών προστασίας και ελέγχου του συστήματος ισχύος. Αυτό το σύστημα αποτελείται από διεγέρτες, PSS (Power System Stabilizer), AVR (Automatic Voltage Regulator), μονάδα επεξεργασίας και στοιχεία μέτρησης. Το ρεύμα που παρέχεται από αυτό το σύστημα είναι ρεύμα διέγερσης. Αυτές οι τιμές εισόδου του συστήματος λαμβάνονται με τη χρήση των στοιχείων μέτρησης, διότι η περιέλιξη πεδίου του διεγέρτη γεννήτριας είναι η πηγή ηλεκτρικής ισχύος και το κύκλωμα ρυθμιστή αυτόνομης τάσης εκτελεί τον έλεγχο του ρεύματος διέγερσης, ο σταθεροποιητής PSS χρησιμοποιείται για την παραγωγή επιπρόσθετων σημάτων στον βρόχο ελέγχου.

Τύποι συστήματος διέγερσης

Η ταξινόμηση του συστήματος διέγερσης φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

τύποι-διέγερσης

Σύστημα διέγερσης DC

Το σύστημα συνεχούς ρεύματος (DC) αποτελείται από δύο τύπους διεγερτών που είναι ο βασικός διεγερτής και ο πιλότος. Η έξοδος διέγερσης ρυθμίζεται από τον αυτόματο ρυθμιστή τάσης για τον έλεγχο του εναλλάκτης τάση τερματικού εξόδου. Σε όλη την περιέλιξη πεδίου, η αντίσταση εκφόρτισης πεδίου συνδέεται όταν ο διακόπτης πεδίου είναι ανοιχτός. Αυτοί οι δύο διεγέρτες στο σύστημα συνεχούς ρεύματος μπορούν να οδηγηθούν είτε με κινητήρα είτε από τον κύριο άξονα. Η κύρια τάση διέγερσης είναι περίπου 400 V. Η εικόνα του συστήματος DC φαίνεται παρακάτω.

dc-διέγερση

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα του συστήματος DC είναι

Πιο αξιόπιστο
Συμπαγής σε μέγεθος

Μειονεκτήματα

Τα μειονεκτήματα του συστήματος DC είναι

Μεγάλο μέγεθος
Η ρύθμιση τάσης ήταν περίπλοκη
Πολύ αργή απόκριση

Σύστημα διέγερσης AC

Το σύστημα εναλλασσόμενου ρεύματος (εναλλασσόμενο ρεύμα) αποτελείται από μια γέφυρα ανορθωτή θυρίστορ και εναλλάκτη που συνδέονται απευθείας με τον κύριο άξονα. Ο κύριος διεγέρτης ενός συστήματος εναλλασσόμενου ρεύματος είναι είτε διαχωρισμένος ενθουσιασμένος είτε αυτο-ενθουσιασμένος. Αυτό το σύστημα ταξινομείται σε δύο τύπους: είναι σύστημα ρότορα ή περιστρεφόμενο σύστημα θυρίστορ. Η ταξινόμηση του συστήματος εναλλασσόμενου ρεύματος φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

ταξινόμηση-του-ac-διέγερση

Περιστρεφόμενο σύστημα Thyristor

Το σχήμα του περιστρεφόμενου θυρίστορ ή του συστήματος ρότορα φαίνεται παρακάτω. Το περιστρεφόμενο τμήμα αυτού αποτελείται από πεδίο εναλλάκτη ανορθωτής , κύκλωμα ανορθωτή, τροφοδοτικό και διεγέρτης εναλλασσόμενου ρεύματος ή διεγέρτης εναλλασσόμενου ρεύματος. Το ελεγχόμενο σήμα ενεργοποίησης παράγεται από τον έλεγχο τροφοδοσίας και ανορθωτή.

περιστρεφόμενος-θυρίστορ τύπου

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα του περιστρεφόμενου συστήματος θυρίστορ είναι

Γρήγορη ανταπόκριση
Απλός
Χαμηλό κόστος

Μειονεκτήματα

Το κύριο μειονέκτημα είναι ότι το ποσοστό απόκρισης του θυρίστορ είναι πολύ χαμηλό

Σύστημα χωρίς ψήκτρες

Ο στάτορας και ο ρότορας είναι τα κύρια συστατικά του συστήματος εναλλάκτη χωρίς ψήκτρες. Το σώμα του στάτορα αποτελείται από τον κύριο στάτορα και έναν στάτορα διέγερσης παρομοίως το συγκρότημα ρότορα αποτελείται από τον κύριο ρότορα και τον ρότορα διέγερσης μαζί με ένα συγκρότημα ανορθωτή γέφυρας τοποθετημένο σε μία πλάκα που είναι προσαρτημένη στον ρότορα.

Ο στάτορας διέγερσης έχει εναπομένοντα μαγνητισμό όταν ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται η έξοδος εναλλασσόμενου ρεύματος (εναλλασσόμενο ρεύμα) δημιουργείται στα πηνία διέγερσης και αυτή η έξοδος διέρχεται μέσω ανορθωτή γέφυρας. Η έξοδος που διέρχεται από ανορθωτή γέφυρας μετατρέπεται σε DC (συνεχές ρεύμα) και δίνεται στον κύριο ρότορα. Ο κινούμενος κύριος ρότορας παράγει εναλλασσόμενο ρεύμα στα σταθερά κύρια πηνία ρότορα.

Ο διεγέρτης παίζει βασικό ρόλο στον έλεγχο της εξόδου του εναλλάκτη. Το ρεύμα μαγνητισμού DC που παρέχεται στον ρότορα, το οποίο είναι το πεδίο του κύριου εναλλάκτη, επομένως εάν αυξήσουμε ή μειώσουμε την ποσότητα του ρεύματος στα σταθερά πηνία πεδίου διέγερσης, η έξοδος του κύριου εναλλάκτη μπορεί να μεταβληθεί. Το σύστημα χωρίς ψήκτρες φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

τύπου πινέλου

Στην σύγχρονη γεννήτρια, το σύστημα χωρίς ψήκτρες παρέχει ρεύμα πεδίου χωρίς τη χρήση του δακτυλίου ολίσθησης και των καρβουνών. Το σύστημα διέγερσης χωρίς ψήκτρες σε συνδυασμό με έναν άξονα ρότορα με 16 PMG (μόνιμος μαγνήτης διέγερσης) και έναν τριφασικό κύριο διεγέρτη με ανορθωτή διόδου πυριτίου. Ο διεγέρτης μόνιμου μαγνήτη παράγει 400 Hz, 220 V AC.

Ο κύριος άξονας του εναλλάκτη συνδέεται με το κύκλωμα διέγερσης χωρίς ψήκτρες χωρίς βούρτσες, χωρίς δακτυλίους ολίσθησης και μέσω καλωδίων ρότορα. Η κύρια έξοδος του διεγέρτη συνδέεται με τη γέφυρα SCR σε άξονα ενώ ο μόνιμος μαγνήτης και ο κύριος διεγέρτης συνδέονται στον στερεό άξονα.

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα του συστήματος χωρίς ψήκτρες είναι

Η αξιοπιστία είναι εξαιρετική
Η ευελιξία λειτουργίας είναι καλή
Οι απαντήσεις του συστήματος είναι καλές
Δεν υπάρχει κινούμενη επαφή στο σύστημα χωρίς ψήκτρες, επομένως η συντήρηση είναι χαμηλή

Μειονεκτήματα

Τα μειονεκτήματα του συστήματος χωρίς ψήκτρες είναι

Η απόκριση είναι αργή
Δεν υπάρχει γρήγορη απο-διέγερση

Στατικό σύστημα

Αυτό το σύστημα αποτελείται από μετασχηματιστές ανορθωτή, στάδιο εξόδου SCR, εκκίνηση διέγερσης και εξοπλισμό εκφόρτισης πεδίου, και κυκλώματα ρυθμιστή και λειτουργίας. Σε αυτό το σύστημα, δεν υπάρχει περιστρεφόμενο μέρος, επομένως δεν υπάρχουν απώλειες ρεύματος και απώλειες περιστροφής. Σε αυτό το σύστημα, η τριφασική έξοδος του κύριου εναλλάκτη μεταφέρεται σε μετασχηματιστή κατεβάσματος και το σύστημα είναι φθηνότερο σε μικρό εναλλάκτη κάτω από 500 MVA. Το στατικό σύστημα φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

στατικό σύστημα διέγερσης

Πλεονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα του στατικού συστήματος είναι

Η αξιοπιστία είναι καλή
Η ευελιξία λειτουργίας είναι πολύ καλή
Οι αποκρίσεις του συστήματος είναι εξαιρετικές
Μικρό σε μέγεθος
Χαμηλή απώλεια
Απλός
Υψηλή απόδοση

Μειονεκτήματα

Τα κύρια μειονεκτήματα του στατικού συστήματος είναι, απαιτεί ολισθηρό δακτύλιο και βούρτσα

Στοιχεία και σήματα του συστήματος διέγερσης

Το γενικό διάγραμμα μπλοκ για το σύγχρονο σύστημα ελέγχου μηχανήματος φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Το σχήμα αποτελείται από πέντε μπλοκ που είναι στοιχεία μπλοκ ελέγχου, μπλοκ διέγερσης, μετατροπέας τάσης τερματικού, και αντισταθμιστής φορτίου, σύγχρονο μηχάνημα και σύστημα ισχύος, και σταθεροποιητής συστήματος ισχύος και συμπληρωματικός ασυνεχής έλεγχος διέγερσης.

block-diagram-of-synchronous-machine-control-system

“τη σχέση μεταξύ συχνότητας και μήκους κύματος ”

Όπου είναι το EFD σύγχρονος τάση πεδίου μηχανής ή τάση εξόδου διεγέρτη, σύγχρονο ρεύμα πεδίου μηχανής IFD ή είναι το ρεύμα εξόδου διεγέρτη, IT είναι η σύγχρονη φάση ρεύματος τερματικού μηχανήματος, το VC είναι η έξοδος μετατροπέα τάσης τερματικού, το VOEL είναι η έξοδος περιορισμού υπερβολικής διέγερσης, το VR είναι η έξοδος ρυθμιστή τάσης , VS είναι η έξοδος σταθεροποιητή συστήματος ισχύος, το VSI είναι η είσοδος σταθεροποιητή συστήματος ισχύος, το VREF είναι η τάση αναφοράς ρυθμιστή τάσης και το VUEL είναι η έξοδος περιορισμού διέγερσης.

Συχνές ερωτήσεις

1). Ποια είναι η τάση διέγερσης;

Είναι μια ποσότητα τάσης που απαιτείται για να διεγείρει το πηνίο πεδίου και η τάση ποικίλλει ανάλογα με τον έλεγχο ανορθωτή. Η εναλλασσόμενη τάση και η άμεση τάση είναι οι δύο τύποι τάσης διέγερσης.

2). Γιατί το DC χρησιμοποιείται για διέγερση;

Το ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται μόνο όταν το καλώδιο περιστρέφεται σε σταθερό μαγνητικό πεδίο που λαμβάνεται μόνο με τάση συνεχούς ρεύματος (DC), οπότε η τάση dc εφαρμόζεται σε ένα πηνίο για να πάρει το σταθερό μαγνητικό πεδίο.

3). Γιατί οι γεννήτριες χρειάζονται διέγερση;

Η διέγερση απαιτείται για τη γεννήτρια να δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο και να παρέχει ένα σταθερό ή σταθερό ή σταθερό περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.

4). Τι συμβαίνει όταν οι γεννήτριες χάνουν διέγερση;

Το ρεύμα του ρότορα μειώνεται όταν η διέγερση απώλειας γεννήτριας και από τη σταθερά του χρόνου πεδίου μειώνεται επίσης η τάση πεδίου.

5). Γιατί χρειαζόμαστε ένα σύστημα διέγερσης για εναλλάκτες;

Αυτό το σύστημα απαιτείται για έναν εναλλάκτη για τον έλεγχο της τάσης και της άεργης ισχύος του συγχρονισμένου εναλλάκτη ή της γεννήτριας.

Σε αυτό το άρθρο, το διαφορετικοί τύποι συστημάτων διέγερσης , συζητούνται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα του συστήματος. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς τι είναι ο πιλοτικός διεγέρτης στο σύστημα διέγερσης DC;