Čo je to budiaci systém: typy a jeho prvky

Prvý budiaci systém vyvinul v roku 1971 spoločnosť Kinte Industrial Co. Ltd. Niektoré z budiacich systémov a dodávateľov budičov sú akustické povrchy, Spincore Technologies, Mitsubishi Electric Power Products, DirectMed Parts, Basler Electric Co. atď. Tento systém sa používa na poskytnúť jednosmerné napájanie alebo jednosmerný prúd synchrónnym strojom. Jednosmerné budiče, budiče na striedavý prúd, obvody na snímanie alebo spracovanie signálu, elektronické zosilňovače usmerňovače a spätnoväzbové obvody stabilizácie budiaceho systému sú základnými prvkami rôznych budiacich systémov. V tomto článku sú vysvetlené rôzne typy budiacich systémov, prvky, výhody a nevýhody.

Čo je to budiaci systém?

Definícia: Systém, ktorý dodáva jednosmerné synchrónne pole vinutia stroja na vykonávanie ochranných a riadiacich funkcií energetického systému. Tento systém sa skladá z budiča, PSS (stabilizátor napájacieho systému), AVR (automatický regulátor napätia), procesnej jednotky a meracích prvkov. Prúd poskytovaný týmto systémom je budiaci prúd. Tieto vstupné hodnoty systému sa získavajú použitím meracích prvkov, pretože pre budiace pole je zdrojom elektrickej energie budiace budenie a obvod autonómneho regulátora napätia riadi prúd budiča, stabilizátor PSS sa používa na výrobu ďalších signálov v regulačnej slučke.

Typy budiaceho systému

Klasifikácia budiaceho systému je uvedená na nasledujúcom obrázku.

typy excitácie

DC budiaci systém

Systém DC (jednosmerný prúd) sa skladá z dvoch typov budičov, ktorými sú hlavný budič a pilotný budič. Výstup budiča je nastavený automatickým regulátorom napätia na riadenie alternátor výstupné svorkové napätie. Cez vinutie poľa je rezistor vybíjania pripojený, keď je prerušovač poľa otvorený. Tieto dva budiče v systéme jednosmerného prúdu môžu byť poháňané buď motorom alebo hlavným hriadeľom. Menovité napätie hlavného budiča je približne 400 V. Obrázok systému DC je uvedený nižšie.

dc-budenie

Výhody

Výhody systému DC sú

• Spoľahlivejší
• Kompaktná veľkosť

Nevýhody

Nevýhody systému DC sú

• Veľká veľkosť
• Regulácia napätia bola zložitá
• Veľmi pomalá odozva

AC budiaci systém

Systém striedavého prúdu (AC) pozostáva z tyristorového usmerňovacieho mostíka a alternátora, ktoré sú pripojené priamo k hlavnému hriadeľu. Hlavný budič v systéme striedavého prúdu je buď oddelený, budený alebo samočinný. Tento systém je rozdelený do dvoch typov, ktorými sú rotorový systém alebo rotačný tyristorový systém. Klasifikácia systému striedavého prúdu je uvedená na nasledujúcom obrázku.

klasifikácia-of-ac-excitácia

Rotačný tyristorový systém

Obrázok rotujúceho tyristora alebo rotora je uvedený nižšie. Jeho rotujúca časť pozostáva z poľa alternátora usmerňovač , obvod usmerňovača, napájací zdroj a budič striedavého prúdu alebo budič striedavého prúdu. Riadený spúšťací signál je generovaný napájaním a riadením usmerňovača.

rotačný-tyristorový typ

Výhody

Výhody rotačného tyristorového systému sú

• Rýchla odpoveď
• Jednoduché
• Nízke náklady

Nevýhody

Hlavnou nevýhodou je veľmi nízka miera odozvy tyristora

Striedavý systém

Stator a rotor sú hlavnými súčasťami bezkefkového alternátorového systému. Telo statora pozostáva z hlavného statora a statora budiča, podobne ako zostava rotora pozostáva z hlavného rotora a rotora budiča spolu so zostavou usmerňovača mostíka namontovanou na doske, ktorá je pripevnená k rotoru.

Stator budiča má zvyškový magnetizmus, keď rotor začne otáčať Výstup striedavého prúdu (AC) sa generuje v cievkach rotora budiča a tento výstup prechádza cez mostíkový usmerňovač. Výstup prechádzajúci mostíkovým usmerňovačom sa prevedie na jednosmerný prúd (jednosmerný prúd) a dostane sa do hlavného rotora. Pohybujúci sa hlavný rotor vytvára AC v stacionárnych cievkach hlavného rotora.

Budič hrá kľúčovú úlohu pri riadení výkonu alternátora. Jednosmerný magnetizačný prúd dodávaný do rotora, ktorý je poľom hlavného alternátora, takže ak zvýšime alebo znížime množstvo prúdu do stacionárnych cievok poľa budiča, výkon hlavného alternátora sa môže meniť. Bezkartáčový systém je znázornený na nasledujúcom obrázku.

bezkartáčový typ

Do synchrónneho generátora poskytuje bezkartáčový systém poľný prúd bez použitia klzného krúžku a uhlíkových kefiek. Bezkartáčový budiaci systém spojený s hriadeľom rotora s 16 PMG (Permanent Magnet Exciter) a trojfázovým hlavným budičom so silikónovým diódovým usmerňovačom. Budič s permanentným magnetom produkuje napájanie 400 Hz, 220 V AC.

Hriadeľ hlavného rotora alternátora je pripojený k obvodu striedavého budiča bez kefiek, bez zberných krúžkov a cez vodiče rotora. Hlavný výstup budiča je pripojený k mostu SCR v posvätnej šachte, zatiaľ čo budič s permanentným magnetom a hlavný budič sú pripojené k plnému hriadeľu.

Výhody

Výhody bezkartáčového systému sú

• Spoľahlivosť je vynikajúca
• Flexibilita prevádzky je dobrá
• Odozvy systému sú dobré
• V bezkartáčovom systéme nie je žiadny pohyblivý kontakt, takže údržba je nízka

Nevýhody

Nevýhody bezkartáčového systému sú

• Odozva je pomalá
• Neexistuje rýchle odbúravanie

Statický systém

Tento systém sa skladá z usmerňovacích transformátorov, koncového stupňa SCR, budiaceho rozbehu a zariadenia na vybíjanie poľa a regulačných a prevádzkových riadiacich obvodov. V tomto systéme nie je žiadna rotujúca časť, takže nedochádza k žiadnym stratám spôsobeným vetrom a žiadnym rotačným stratám. V tomto systéme sa trojfázový výstup hlavného alternátora prenáša na zostupný transformátor a systém je lacnejší v malom alternátore pod 500 MVA. Statický systém je zobrazený na obrázku nižšie.

staticko-budiaci systém

Výhody

Výhody statického systému sú

• Spoľahlivosť je dobrá
• Flexibilita prevádzky je veľmi dobrá
• Odozvy systému sú vynikajúce
• Malá veľkosťou
• Nízka strata
• Jednoduché
• Vysoký výkon

Nevýhody

Hlavné nevýhody statického systému sú, že vyžaduje klzný krúžok a kefu

Prvky a signály budiaceho systému

Všeobecná bloková schéma pre riadiaci systém synchrónneho stroja je uvedená na nasledujúcom obrázku. Obrázok pozostáva z piatich blokov, ktorými sú blok ovládacích prvkov, blok budiča, prevodník koncového napätia a kompenzátor zaťaženia, synchrónny stroj a energetická sústava a stabilizátor energetickej sústavy a doplnkové diskontinuálne riadenie budenia.

blokový diagram-systému-synchrónneho-stroja-riadenia

Kde je EFD synchrónny napäťové pole stroja alebo výstupné napätie budiča, IFD synchrónny poľný prúd stroja alebo je výstupný prúd budiča, IT je fázový prúd terminálu synchrónneho stroja, VC je výstup meniča koncového napätia, VOEL je výstup obmedzovača nadmerného vzrušenia, VR je výstup regulátora napätia , VS je výstup stabilizátora napájacieho systému, VSI je vstup stabilizátora napájacieho systému, VREF je referenčné napätie regulátora napätia a VUEL je výstup obmedzovača podbudenia.

Časté otázky

1). Čo je budiace napätie?

Je to množstvo napätia potrebné na vybudenie cievky poľa a napätie sa mení podľa riadenia usmerňovača. Striedavé napätie a jednosmerné napätie sú dva typy budiaceho napätia.

2). Prečo sa na budenie používa DC?

Elektrický prúd sa vytvára iba vtedy, keď sa drôt otáča v konštantnom magnetickom poli získanom iba jednosmerným prúdom (DC), takže na cievku sa privádza jednosmerné napätie, aby sa získalo konštantné magnetické pole.

3). Prečo generátory potrebujú budenie?

Budenie je potrebné, aby generátor vytvoril magnetické pole a zaistil konštantné alebo pevné alebo stacionárne rotujúce magnetické pole.

4). Čo sa stane, keď generátory stratia excitáciu?

Keď sa excitácia straty generátora zníži, prúd rotora poklesne a o časovú konštantu poľa sa tiež zníži napätie poľa.

5). Prečo potrebujeme budiaci systém pre alternátory?

Tento systém je potrebný pre alternátor na riadenie napätia a jalového výkonu synchrónneho alternátora alebo generátora.

V tomto článku rôzne typy budiacich systémov sú diskutované výhody a nevýhody systému. Tu je otázka, čo je pilotný budič v systéme budenia jednosmerným prúdom?