Het eerste excitatiesysteem is ontwikkeld in 1971 door Kinte Industrial Co. Ltd. Sommige van de excitatiesystemen en excitersleveranciers zijn akoestische oppervlakken, Spincore Technologies, Mitsubishi Electric Power Products, DirectMed Parts, Basler Electric Co., enz. Dit systeem wordt gebruikt om verstrek gelijkstroomvoeding of gelijkstroom aan de synchrone machines. De DC-exciters, AC-exciters, signaaldetectie- of verwerkingsschakelingen, elektronisch versterkers , gelijkrichters en de excitatiesysteemstabilisatie-feedbackcircuits zijn de basiselementen van de verschillende excitatiesystemen. In dit artikel worden de verschillende soorten excitatiesystemen, elementen, voor- en nadelen uitgelegd.
Wat is een excitatiesysteem?
Definitie: Het systeem dat DC levert aan de synchrone machineveldwikkeling om beschermende en controlefuncties van het voedingssysteem uit te voeren. Dit systeem bestaat uit exciter, PSS (Power System Stabilizer), AVR (Automatic Voltage Regulator), verwerkingseenheid en meetelementen. De stroom die door dit systeem wordt geleverd, is excitatiestroom. Deze systeemingangswaarden worden verkregen door de meetelementen te gebruiken, want de veldwikkeling van de generatoropwekker is de bron van elektrisch vermogen en het autonome spanningsregelaarcircuit regelt de bekrachtigingsstroom, de PSS-stabilisator wordt gebruikt om extra signalen in de regelkring te produceren.
Soorten excitatiesysteem
De classificatie van het excitatiesysteem wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
soorten excitatie
DC-excitatiesysteem
Het DC (gelijkstroom) -systeem bestaat uit twee soorten exciters: de hoofdbekrachtiger en de pilootbekrachtiger. De exciter-output wordt aangepast door de automatische spanningsregelaar om de dynamo uitgangsklem spanning. Over de veldwikkeling is de veldontladingsweerstand aangesloten wanneer de veldonderbreker open is. Deze twee exciters in het gelijkstroomsysteem kunnen worden aangedreven door een motor of door de hoofdas. De nominale spanning van de hoofdbekrachtiger is ongeveer 400 V. De afbeelding van het DC-systeem wordt hieronder weergegeven.
dc-excitatie
Voordelen
De voordelen van het DC-systeem zijn
- Betrouwbaarder
- Compact van formaat
Nadelen
De nadelen van het DC-systeem zijn
- Grote maat
- Spanningsregeling was complex
- Zeer trage reactie
AC Excitatiesysteem
Het AC (wisselstroom) -systeem bestaat uit een thyristor-gelijkrichterbrug en dynamo die rechtstreeks op de hoofdas zijn aangesloten. De belangrijkste exciter in een wisselstroomsysteem is ofwel opgewonden of zelf opgewonden. Dit systeem is ingedeeld in twee typen: het rotorsysteem of het roterende thyristorsysteem. De classificatie van het ac-systeem wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
classificatie-van-ac-excitatie
Roterend thyristorsysteem
De figuur van het roterende thyristor- of rotorsysteem wordt hieronder weergegeven. Het roterende gedeelte hiervan bestaat uit een dynamo veld gelijkrichter , een gelijkrichterschakeling, voeding en een wisselstroombekrachtiger of AC-bekrachtiger. Het gestuurde triggersignaal wordt gegenereerd door de voeding en gelijkrichterbesturing.
roterend thyristor-type
Voordelen
De voordelen van het roterende thyristorsysteem zijn
- Snel antwoord
- Gemakkelijk
- Goedkoop
Nadelen
Het grootste nadeel is dat de respons van de thyristor erg laag is
Borstelloos systeem
De stator en rotor zijn de belangrijkste componenten van het borstelloze alternatorsysteem. Het statorlichaam bestaat uit de hoofdstator en een bekrachtigingsstator. Evenzo bestaat het rotorsamenstel uit de hoofdrotor en de bekrachtigingsrotor samen met een bruggelijkrichtersamenstel dat is gemonteerd op een plaat die aan de rotor is bevestigd.
De bekrachtigingsstator heeft restmagnetisme wanneer de rotor begint te draaien AC (wisselstroom) uitgang wordt gegenereerd in de bekrachtigingsrotorspoelen en deze uitgang wordt door een bruggelijkrichter geleid. De output die door een bruggelijkrichter wordt geleid, wordt omgezet in DC (gelijkstroom) en aan de hoofdrotor doorgegeven. De bewegende hoofdrotor genereert wisselstroom in de stationaire hoofdrotorspoelen.
De exciter speelt een sleutelrol bij het regelen van de output van de dynamo. De DC-magnetisatiestroom die aan de rotor wordt geleverd, wat het veld is van de hoofddynamo, dus als we de hoeveelheid stroom naar de stationaire bekrachtigingsveldspoelen verhogen of verlagen, kan de output van de hoofddynamo worden gevarieerd. Het brushless-systeem wordt getoond in de onderstaande afbeelding.
borstelloos type
Aan de synchrone generator levert het borstelloze systeem veldstroom zonder de sleepring en koolborstels te gebruiken. Het borstelloze bekrachtigingssysteem is gekoppeld aan een rotoras met 16 PMG (Permanent Magnet Exciter) en een driefasige hoofdbekrachtiger met een siliciumdiodegelijkrichter. De permanente magneetopwekker levert een voeding van 400 Hz, 220 V AC.
De hoofdrotoras van de dynamo is gekoppeld aan het borstelloze bekrachtigingscircuit zonder borstels, sleepringen en rotordraden. De belangrijkste output van de exciter is verbonden met de SCR-brug in de hallow-as, terwijl de permanente magneet-exciter en de belangrijkste exciter zijn verbonden met de massieve as.
Voordelen
De voordelen van het brushless-systeem zijn
- De betrouwbaarheid is uitstekend
- De flexibiliteit van de bediening is goed
- Systeemreacties zijn goed
- Er is geen bewegend contact in het brushless-systeem, dus het onderhoud is laag
Nadelen
De nadelen van het brushless-systeem zijn
- De reactie is traag
- Er is geen snelle de-excitatie
Statisch systeem
Dit systeem bestaat uit gelijkrichtertransformatoren, SCR-eindtrap, excitatie-opstart- en veldontladingsapparatuur en regulator- en operationele regelcircuits. In dit systeem is er geen roterend deel, dus er zijn geen verliezen aan wind en wind. In dit systeem wordt de driefasige uitgang van de hoofdalternator overgebracht naar een trapsgewijze transformator en is het systeem goedkoper in een kleine alternator onder 500 MVA. Het statische systeem wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding.
statisch excitatiesysteem
Voordelen
De voordelen van het statische systeem zijn
- Betrouwbaarheid is goed
- De flexibiliteit van de bediening is erg goed
- Systeemreacties zijn uitstekend
- Klein van formaat
- Laag verlies
- Gemakkelijk
- Hoge performantie
Nadelen
De belangrijkste nadelen van het statische systeem zijn dat het een sleepring en borstel vereist
Elementen en signalen van excitatiesysteem
Het algemene blokschema voor het synchrone machinebesturingssysteem wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. De figuur bestaat uit vijf blokken: het blok van de bedieningselementen, het bekrachtigingsblok, de aansluitspanningstransducer en de belastingscompensator, de synchrone machine en het voedingssysteem en een stabilisator voor het voedingssysteem en een aanvullende discontinue bekrachtigingsregeling.
blokschema-van-synchroon-machinebesturing
Waar EFD de synchroon machine veldspanning of exciter uitgangsspanning, IFD synchrone machine veldstroom of is de exciter uitgangsstroom, IT is de synchrone machine terminal huidige phasor, VC is de terminal spanning transducer uitgang, VOEL is de overexcitatie limiter uitgang, VR is de spanningsregelaar uitgang , VS is de uitgang van de voedingssysteemstabilisator, VSI is de ingang van de voedingssysteemstabilisator, VREF is de referentiespanning van de spanningsregelaar en VUEL is de uitgang van de onderbekrachtigingsbegrenzer.
Veelgestelde vragen
1). Wat is de excitatiespanning?
Het is een hoeveelheid spanning die nodig is om de veldspoel te exciteren en de spanning varieert door de gelijkrichterregeling. De wisselspanning en gelijkspanning zijn de twee soorten excitatiespanning.
2). Waarom wordt DC gebruikt voor excitatie?
De elektrische stroom wordt alleen geproduceerd wanneer de draad roteert in een constant magnetisch veld dat wordt verkregen door alleen gelijkstroom (DC) spanning, dus wordt gelijkspanning toegepast op een spoel om het constante magnetische veld te krijgen.
3). Waarom hebben generatoren excitatie nodig?
De excitatie is nodig voor de generator om een magnetisch veld te creëren en om een constant of vast of stationair roterend magnetisch veld te leveren.
4). Wat gebeurt er als generatoren de opwinding verliezen?
De rotorstroom neemt af wanneer de excitatie van de generator uitvalt en tegen de veldtijdconstante neemt ook de veldspanning af.
5). Waarom hebben we een bekrachtigingssysteem nodig voor alternatoren?
Dit systeem is nodig voor een alternator om de spanning en het reactieve vermogen van de synchrone alternator of generator te regelen.
In dit artikel worden de verschillende soorten excitatiesystemen worden voor- en nadelen van het systeem besproken. Hier is een vraag voor jou: wat is de pilootbekrachtiger in het DC-bekrachtigingssysteem?
