Система за възбуждане

Определение: Системата, която се използва за предоставяне на. \ Tпри необходимост от полеви ток към намотката на ротора на синхронната машина, такъв тип система се нарича система за възбуждане. С други думи, системата за възбуждане се дефинира като система, която се използва за производството на потока чрез преминаване на ток в намотката на полето. Основното изискване на системата за възбуждане е надеждност при всички условия на обслужване, простота на управление, лесна поддръжка, стабилност и бърза реакция при преход.

Необходимото количество възбуждане зависи отток на натоварване, фактор на мощността на натоварване и скорост на машината. Колкото повече в системата е необходимо възбуждане, когато токът на натоварване е голям, скоростта е по-малка, а факторът на мощността на системата става изоставащ.

Системата за възбуждане е единичната единица, в коятовсеки алтернатор има своя възбудител под формата на генератор. Централизираната система за възбуждане има два или повече възбудителя, които захранват шината. Централизираната система е много евтина, но грешката в системата се отразява неблагоприятно на алтернаторите в електроцентралата.

Видове система за възбуждане

Системата за възбуждане се класифицира главно в три типа. Те са

1. DC система за възбуждане
2. AC система за възбуждане
   • Система за възбуждане на ротора
   • Безчеткова система за възбуждане
3. Статична система за възбуждане

Техните типове са подробно разяснени по-долу.

1. DC система за възбуждане

Системата DC възбуждане има два възбудителя -главен възбудител и пилотен възбудител. Изходът на възбудителя се настройва чрез автоматичен регулатор на напрежението (AVR) за управление на изходното напрежение на алтернатора. Входът на токов трансформатор към AVR осигурява ограничаване на тока на алтернатора по време на повреда.

Когато прекъсвачът на полето е отворен, разрядният резистор на полето е свързан през намотката на полето, така че да се разсее съхранената енергия в навиването на полето, което е силно индуктивно.

Основните и пилотните възбудители могат да бъдат задвижваниили от главния вал, или отделно от двигателя. Обикновено се предпочитат директно задвижвани възбудители, тъй като те запазват единичната система на работа и възбуждането не се възбужда от външни смущения.

Напрежението на основния възбудител е около400 V, а капацитетът му е около 0.5% от капацитета на алтернатора. Проблемите в възбудителите на турбогенератора са доста чести поради високата им скорост и като такива отделни моторни възбудители са осигурени като резервен възбудител.

2. AC система за възбуждане

Системата AC възбуждане се състои оталтернатор и тиристорен изправителен мост, директно свързани с главния вал на генератора. Главният възбудител може да бъде самостоятелно възбуден или отделно възбуден. Системата AC за възбуждане може да бъде класифицирана в две категории, които са обяснени по-долу.

а. Въртяща тиристорна система за възбуждане

Системата за възбуждане на ротора е показана вфигура по-долу. Въртящата се част е затворена от пунктираната линия. Тази система се състои от AC възбудител, стационарно поле и въртяща се арматура. Изходът на възбудителя се отстранява чрез пълно-вълнов тиристорен мостов токоизправител и се подава към основната намотка на полето на генератора.

Обхватът на полето на алтернатора също се доставяпрез друга токоизправителна верига. Напрежението на възбудителя може да бъде изградено чрез използване на остатъчния поток. Управлението на захранването и токоизправителя генерират контролиран задействащ сигнал. Сигналът за напрежение на алтернатора се усреднява и се сравнява директно с настройката на напрежението на оператора в автоматичния режим на работа. В ръчния режим на работа, възбуждащият ток на алтернатора се сравнява с отделно ръчно регулиране на напрежението.

б. Безчеткова система за възбуждане

Тази система е показана на фигурата по-долу. Въртящата се част е оградена с прекъсната линия. Безчетковата система за възбуждане се състои от алтернатор, изправител, главен възбудител и генератор с постоянен магнит. Главният и пилотният възбудител се задвижват от главния вал. Главният възбудител има стационарно поле и въртяща се арматура директно свързана чрез силиконовите изправители към полето на главните алтернатори.

Пилотният възбудител е с постоянен валмагнитен генератор с въртящи се постоянни магнити, прикрепени към вала, и трифазна стационарна арматура, която захранва главното поле на възбудителя през силиконови изправители, в полето на главния алтернатор. Пилотният възбудител е задвижван с вал постоянен магнитен генератор с въртящи се постоянни магнити, прикрепени към вала и 3-фазна стационарна арматура, която захранва главния възбудител чрез трифазни пълно-вълнови контролирани тиристорни мостове.

Системата елиминира използването на комутатор,Колекторът и четките имат кратка времева константа и време за реакция по-малко от 0,1 секунди. Кратката времева константа има предимството в подобрени малки динамични характеристики на сигнала и улеснява прилагането на сигнали за стабилизиране на допълнителна захранваща система.

3. Статична система за възбуждане

В тази система доставката се взема отсамият алтернатор чрез 3-фазен звезда / делта свързан понижаващ трансформатор. Първичната част на трансформатора е свързана към шината на алтернатора и техните вторични захранвания подават енергия към изправителя и също захранват захранването на веригата за управление на мрежата и друго електрическо оборудване.

Тази система има много малко време за реакция и осигурява отлични динамични характеристики. Тази система намали експлоатационните разходи, като елиминира загубата на ветрови възбудители и поддръжката на намотката.