Цепь возбуждения генератора: Куда идет провод возбуждения с генератора. Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов.

HydroMuseum – Возбуждение генератора

Возбуждение
генератора.
Система возбуждения генератора (электромагнитное возбуждение) создаёт МДС,
которая наводит в магнитной системе машины магнитное поле, обеспечивающее
процесс образования электроэнергии. На генераторах первого поколения для
питания обмотки возбуждения применялись специальные генераторы постоянного тока
(возбудители), обмотка возбуждения которых получала питание постоянным током от
другого генератора (подвозбудителя). Ротор главного генератора и якоря
возбудителя и подвозбудителя располагаются на одном валу и вращаются синхронно.
Ток возбуждения подаётся в обмотку возбуждения главного генератора через
графитовые щётки и контактные кольца ротора.

Для
регулирования тока возбуждения в прежних конструкциях применялись регулировочные
реостаты, которые включаются в цепи возбуждения возбудителя и подвозбудителя.

В
последних конструкциях генераторов, в особенности на мощных и сверхмощных,
применялись системы независимого возбуждения с достаточно мощными
вспомогательными генераторами переменного тока и выпрямителями, а также системы
самовозбуждения.

В
качестве выпрямителей использовались ртутные выпрямители (ионная система
возбуждения), а в последнее время получили всеобщее распространение тиристорные
системы возбуждения — безинерционные системы, которые экономичнее и надёжнее, а
по сравнению с ионными имеют и бесспорное экологическое преимущество.

Рис. 1 Структурные
схемы самовозбуждения синхронных генераторов: а) ─ система
самовозбуждения; б) ─ схема автоматической системы самовозбуждения. 1 ─ генератор;
2 ─ обмотка возбуждения; 3 ─ тиристорный преобразователь; 4 ─ выпрямительный
трансформатор; 5 ─ автоматический регулятор возбуждения; 6 ─ трансформатор
напряжения; 7 ─ трансформатор тока; 8 ─ устройства релейной защиты.

На
рис. 1 а) изображена схема самовозбуждения, в которой энергия для возбуждения
отбирается от обмотки статора генератора и через понижающий трансформатор и
выпрямительный тиристорный преобразователь (3) преобразуется в энергию
постоянного тока. Принцип самовозбуждения основан на том, что первоначальное
возбуждение генератора происходит за счёт остаточного магнетизма полюсов
генератора.

На
рис. 1. б) изображена схема автоматической системы самовозбуждения генератора (1) с
выпрямительным трансформатором (4) и тиристорным преобразователем (3), через
которые ток статора генератора после преобразования в постоянный ток подаётся в
обмотку возбуждения. На вход автоматического регулятора возбуждения (АРБ, 5) поступают
сигналы напряжения генератора от измерительного трансформатора напряжения (6) и
тока нагрузки генератора от измерительного трансформатора тока (7). Схема
содержит устройства защиты (8), которые обеспечивают защиту обмотки возбуждения
(2) и тиристорного преобразователя от перенапряжения и токовой перегрузки.

Автоматическое
регулирование возбуждения заключается в автоматическом изменении силы тока
возбуждения генератора с целью обеспечения требующегося ему значения ЭДС при
нормальном и аварийном режимах в электрической сети.

Регулятор
АРБ характеризуется быстродействием, Т.е. способностью резко и существенно
увеличивать ток и напряжение возбуждения; этот процесс называется форсировкой
возбуждения.

Например,
у АРБ генераторов Саяно-Шушенской ГЭС время нарастания напряжения возбуждения
от номинального до максимального значения составляет не более 0,04 с. Кратность
форсировки возбуждения составляет: по напряжению 3, по току 2.

Кратностью
форсировки называется отношение наибольшего установившегося значения напряжения
(тока) возбуждения к номинальному напряжению (току) возбуждения.

Стартер генератор карбюратор автоэлектрика –Назначение контрольной лампочки генератора

Меню сайта
Статистика
 Назначение контрольной лампочки генератора 

Лампочка  ограничивает ток первоначального возбуждения в схемах генераторов с дополнительными диодами, и  становится простым и очень полезным сигнализатором работы генератора.

 

При включении зажигания лампочка загорается, через нее идет ток первоначально возбуждения, это значит, что цепь возбуждения целая и генератор готов к работе.

После запуска двигателя лампочка гаснет – это значит, что генератор заработал.

Если при включении зажигания лампочка не загорелась, то значит, цепь возбуждения не включилась и генератор не заработает.

Если лампочка загорелась, а после запуска двигателя не погасла, то значит, что цепь возбуждения целая, но генератор не заработал, надо искать неисправность, иначе, через два часа машина безнадежно встанет.

Если лампочка загорелась на ходу, то,  значит, генератор перестал работать (например, порвался ремень), двигатель продолжает работать, пока аккумулятор заряжен, но ехать нужно туда, где отремонтируют генератор.

Лампочка так действует потому, что с одной стороны, она подключается к плюсу аккумулятора, а с другой стороны к обмотке возбуждения и дополнительному выпрямителю. При включении зажигания, пока генератор не работает, появляется ток через обмотку возбуждения и лампочка горит, показывая, что цепь возбуждения генератора целая. То есть, свет лампочки говорит о том, что, плюс питания подводится, лампочка целая, проводка до цепи возбуждения целая, щетки на месте, контакт на кольцах хороший, обмотка ротора целая, регулятор целый, контакт на массу хороший. Как только генератор заработал, и в обмотке статора появилось напряжение, оно начинает действовать на  выходе дополнительно выпрямителя,  плюс с дополнительного выпрямителя,  подействует на лампочку с другой стороны и лампочка погаснет (от плюса к плюсу ток не идет). Со стороны аккумулятора на лампочку действует уже выходное напряжение генератора.  Лампочка погасла — это значит, что все в порядке и генератор работает нормально.

 

При работающем двигателе, лампочка загорается, если:

1. плохо затянут контакт плюсового вывода генератора

2. неисправен диодный мост

3.неисправна обмотка генератора 

4. неисправен регулятор напряжения

 

В некоторых схемах используют полезные дополнительные резисторы, которые стоят в панели приборов, там же, где и лампочка.

Резистор R1 включен параллельно лампочке, если лампочка перегорит, то генератор все равно заработает потому, что первоначальный ток возбуждения пойдет по этому резистору. Резистор R2 нужен, если происходит обрыв ротора или щёток, генератор сразу перестает работать, и лампочка должна загореться, сообщая, что зарядки нет, но в этом случае лампочка не загорится, потому, что цепь разорвана. Если есть резистор R2, он отводит ток лампочки на массу и она загорится, потому что плюс со стороны доп. диодов исчезнет.

 

Форма входа
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz

    • 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.

    Четыре распространенных метода возбуждения включают:

    • 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 обеспечивает питание возбудителя 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, менее дорогая 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 первоначальном 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 могут использоваться методы возбуждения 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<<

    Возбуждение генератора 101

    Главный блоггер, руководитель отдела социального маркетинга

    Генераторы превращают механическую энергию в электрическую, перемещая электрические проводники в магнитном поле. Возбуждение создает электромагнитное поле, вызывающее это механическое преобразование в электрическое. Рич Деннис из Emerson представил базовую презентацию по управлению возбуждением на собрании группы пользователей Ovation в 2017 году.

    Управление возбуждением включает регулирование синхронной машины, возбудитель, синхронную машину для энергосистемы. Регулятор является источником управления, а система возбуждения — источником энергии. Система регулятора включает в себя контроль напряжения, контроль тока, контроль коэффициента мощности, ограничители и защиту, стабилизатор энергосистемы, контроль возбуждения, контроль девозбуждения и управление выключателем возбуждения. Системы возбудителей могут быть вращающимися или статическими. Вращающиеся включают бесщеточные и щеточные типы, а статические включают составные и потенциальные источники.

    Генератор имеет первичный двигатель, такой как турбина или дизельный генератор. Система возбуждения создает электромагнитное поле в роторе. Статор имеет якорную обмотку, в которой индуцируется электрическая энергия.

    Чем сильнее создаваемое магнитное поле, тем сильнее вырабатывается электрическая энергия. Сила магнитного поля регулируется путем управления током ротора. Трехфазная электрическая энергия создается тремя отдельными проволочными обмотками статора.

    Ток для создания электромагнитного поля представляет собой постоянный ток (DC), который может варьироваться от 50 ампер до 9000 ампер и более в зависимости от размера генератора. Современные системы возбуждения являются статическими, в которых постоянный ток создается путем выпрямления мощности переменного тока с помощью трансформаторов тока с насыщением (SCT) и силовых трансформаторов напряжения (PPT). Источник необходим для создания возбуждения, прежде чем оно сможет быть самоподдерживающимся от генератора.

    Подсистемы для системы возбуждения включают процессоры и устройства ввода/вывода, которые контролируют напряжение и ток на клеммах генератора, напряжение и ток возбуждения, напряжение и ток возбуждения вращающегося возбудителя, управляющие переключатели, состояние выключателя и разрешающие устройства безопасности. Выходы включают в себя оповещение, аварийные сигналы, счетчики и полный набор данных для распределенной системы управления. Силовая шина необходима для подачи тока возбуждения на каждый конец катушки ротора.

    Автоматические выключатели используются для защиты как переменного, так и постоянного тока генератора. Силовые выпрямители преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока. Системы охлаждения поддерживают рабочие температуры, необходимые для надежной работы. Система полевого разряда необходима для отвода энергии от ротора во время торможения механического источника энергии. Оборудование для возбуждения поля используется для создания начального электромагнитного поля до тех пор, пока генератор не создаст достаточное напряжение для самовозбуждения и поддержания преобразования механической энергии в электрическую.

    Рич рассказал о решениях Ovation Excitation, обеспечивающих предварительный интерфейс и проектирование оборудования, проектирование, установку и текущие испытания. Контроллер возбуждения Ovation совместим со стандартом IEEE 421 и поддерживает множество пользовательских и модифицированных опций в соответствии с приложением.

    Популярные сообщения

    Комментарии
    Поделись этим:
    Похожие сообщения

    Следуй за нами

    Мы приглашаем вас следить за нами на Facebook, LinkedIn, Twitter и YouTube, чтобы быть в курсе всех последних новостей, событий и инноваций, которые помогут вам на и решить ваши самые сложные задачи.

    • Подписать
    • Подписать
    • Подписать
    • Подписать

    Хотите изменить назначение, повторно использовать или перевести контент?

    Пожалуйста, просто дайте ссылку на пост и отправьте нам небольшую заметку, чтобы мы могли поделиться вашей работой.