0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое форсировка возбуждения синхронного двигателя

Что такое форсировка возбуждения синхронного двигателя

Все турбогенераторы, гидрогенераторы, дизель-генераторы, синхронные компенсаторы и двигатели, изготавливаемые в настоящее время, оснащаются современными полупроводниковыми системами возбуждения – рис.5.2 – 5.7. В этих системах используется принцип выпрямления трехфазного переменного тока повышенной или промышленной частоты возбудителей или напряжения возбуждаемой машины.

Электромашинные системы возбуждения (рис.5.1), выпускавшиеся заводами более 30 лет назад и находящиеся до сих пор в эксплуатации, могут быть заменены на современные полупроводниковые статические системы с любым набором заданных функций.

Системы возбуждения обеспечивают следующие режимы работы синхронных машин:

  1. начальное возбуждение;
  2. холостой ход;
  3. включение в сеть методом точной синхронизации или самосинхронизации;
  4. работу в энергосистеме с допустимыми нагрузками и перегрузками;
  5. форсировку возбуждения по напряжению и по току с заданной кратностью;
  6. разгрузку по реактивной мощности и развозбуждение при нарушениях в энергосистемах;
  7. гашение поля генератора в аварийных режимах и при нормальной остановке;
  8. электрическое торможение агрегата.

Рис.5.1. Система независимого возбуждения с возбудителем постоянного тока.
КК – контактные кольца, Rсс и КСС – сопротивление и контактор самосинхронизации, РВ – резервный возбудитель, АГП – автомат гашения поля, АГПВ – автомат гашения поля возбудителя, Rр – регулировочный реостат, Rд и Rгасв – резисторы добавочный и гасительный в цепи ОВВ, ДОВВ – добавочная обмотка возбуждения возбудителя.

Для оснащения турбо- и гидрогенераторов выпускается три типа систем возбуждения:
• системы тиристорные независимые (СТН) – рис.5.2;
• системы тиристорные самовозбуждения (СТС) – рис.5.3;
• системы бесщеточные диодные (СБД) – рис.5.4

  1. Системы тиристорного независимого возбуждения (СТН)
  2. Система тиристорного самовозбуждения (СТС)
  3. Система тиристорного самовозбуждения резервная (СТСР)
  4. Системы бесщеточные диодные (СБД)
  5. Системы возбуждения для дизель-генераторов
  6. Автоматы гашения поля (АГП)

ОПИСАНИЕ СИСТЕМНОГО СТАБИЛИЗАТОРА PSS2RU

Задача любого системного стабилизатора – демпфирование электромеханических колебаний. Данные колебания лежат в диапазоне частот от 0,1 до 5 Гц. Эти колебания обусловлены качаниями роторов синхронных генераторов друг относительно друга. Полный взаимный угол между двумя машинами в любой схемно-режимной ситуации может быть разложен на две составляющие – внутренний и внешний угол. Внутренний угол – это угол между поперечной осью машины, совпадающей с вектором синхронной ЭДС Eq и вектором напряжения генератора Ug. Внешний угол – это угол между вектором напряжения генератора Ug и вектором синхронной ЭДС другой машины или центром электрических качаний синхронной машины (электростанции), работающей в сложной энергосистеме. Внутренний угол образуется в результате падения напряжения на внутреннем продольном индуктивном сопротивлении машины (Xd). Внешний угол образуется в результате падения напряжения на сопротивлениях внешних по отношению к рассматриваемому генератору элементов ЭЭС.

Фото 2. Для изготовления микроэлектроники на предприятиях концерна РУСЭЛПРОМ используется передовое высокоточное оборудование

Качания полного угла – результат совместного движения роторов и имеют двойственную природу:

  • в режимах выдачи реактивной мощности – устойчивость определяется величиной и качаниями внешнего угла, который в тяжелых послеаварийных режимах или в «слабых» ЭЭС в этом случае может приближаться к 90 град. эл.;
  • в режимах потребления реактивной мощности – устойчивость определяется величиной и качаниями внутреннего угла, который при уменьшении тока возбуждения генератора, работающего в ЭЭС любой мощности, может приближаться к 90 град. эл.

Таким образом, при одинаковых больших значениях полного угла физика переходных процессов и условия обеспечения апериодической и колебательной статической устойчивости существенно отличаются. Стабилизация режима, предлагаемая западными стандартами, не учитывает этого явления.

Читать еще:  Что значит душить двигатель

В результате аналитических и экспериментальных исследований и опыта эксплуатации синхронных генераторов выяснилось, что отклонениям внутреннего угла пропорциональна производная тока ротора. Отклонение частоты напряжения генератора ΔfU от установившегося значения и первая производная генератора являются первой и второй производными внешнего угла соответственно. Таким образом, имеются два легко измеряемых параметра, каждый из которых способен осуществлять демпфирование соответствующей компоненты взаимного угла. Следовательно, входными параметрами рассматриваемого стабилизатора являются ток ротора (If) и частота напряжения генератора (fU).

Блок-схема системного стабилизатора PSS2RU показана на рисунке 1.

Стабилизатор состоит из 2-х каналов, соединённых параллельно. Выходные сигналы каждого канала суммируются на главном сумматоре. Просуммированный сигнал является выходным сигналом стабилизатора. Передаточные функции задают необходимую форму амлитудочастотной и фазочастотной характеристик каждого канала. Два канала перекрывают диапазон частот электромеханических колебаний. Канал по частоте настраивается на частотный диапазон от 0,3 до 1,2 Гц, канал по производной тока ротора настраивается на частотный диапазон от 1 до 3 Гц. Типовые значения постоянных времени приведены в таблице 1. Сравнительные испытания, проведенные НТЦ СО ЕЭС РФ, показали его высокую эффективность.

Таблица 1. Типовые значения параметров стабилизатора PSS2RU

Устройство синхронной машины

У синхронной электрической машины существует две основных составляющих части: индуктор (ротор) и якорь (статор). Самой оптимальной и потому распространенной на сегодняшний день является схема, когда якорь располагают на статоре, в то время как индуктор располагается на роторе. Обязательным условием для функционирования механизма является наличие между этими двумя частями воздушной прослойки. Якорь в данном случае представляет собой неподвижную часть устройства (статор). Он может состоять как из одной, так и из нескольких обмоток, в зависимости от необходимой мощности магнитного поля, которое он должен создавать. Сердечник статора, как правило, набирается из отдельных тонких листов электротехнической стали.

Индуктор в синхронных электрических машинах представляет собой электромагнит, при этом концы его обмотки выводятся непосредственно на контактные кольца на валу. Во время работы индуктор возбуждается постоянным током, благодаря которому ротор и создает электромагнитное поле, взаимодействующее с магнитным полем якоря. Таким образом, благодаря постоянному току, возбуждающему индуктор, достигается постоянная частота вращения магнитного поля внутри синхронной машины.

Возбуждение синхронных машин

Возбуждение синхронных машин может производиться за счет электромагнитного воздействия или же постоянного магнита. В случае с электромагнитным возбуждением применяется специальный генератор постоянного тока, который и питает обмотку, в связи со своей основной функцией данное устройство получило название возбудитель. Стоит отметить, что система возбуждения также делится на два вида по способу воздействия – прямой и косвенный. Прямой метод возбуждения подразумевает, что вал синхронной машины напрямую соединен механическим способом с ротором возбудителя. Косвенный же метод предполагает, что для того чтобы заставить ротор вращаться используется другой двигатель, например асинхронная электромашина.

Наибольшее распространение сегодня получил именно прямой метод возбуждения. Однако в тех случаях, когда предполагается работа системы возбуждения с мощными синхронными электромашинами применяют генераторы независимого возбуждения, на обмотку которых ток подается с другого источника постоянного тока, называемого подвозбудителем. Несмотря на всю громоздкость, данная система позволяет добиться большей стабильности в работе, а также более тонкой настройки характеристик.

Читайте также

СИСТЕМЫ

СИСТЕМЫ Закон и полицияБельгийская полиция, как убеждены все в стране, в плане борьбы с преступностью делает все возможное. Однако ряд скандалов, прогремевших в последнее время в связи с коррупцией в полиции и некомпетентностью последней, заставляет предположить, что

Читать еще:  Шум при запуске двигателя x trail

Глава 3. Обслуживание синхронных компенсаторов

Глава 3. Обслуживание синхронных компенсаторов 3.1. Понятие о реактивной мощности. Режимы работы синхронных компенсаторов Синхронная машина — это бесколлекторная машина переменного тока, у которой в установившемся режиме отношение частоты вращения ротора к частоте

3.1. Понятие о реактивной мощности. Режимы работы синхронных компенсаторов

3.1. Понятие о реактивной мощности. Режимы работы синхронных компенсаторов Синхронная машина — это бесколлекторная машина переменного тока, у которой в установившемся режиме отношение частоты вращения ротора к частоте тока в цепи, подключенной к обмотке якоря, не

8.11. Защита синхронных компенсаторов

8.11. Защита синхронных компенсаторов Для защиты СК ПУЭ рекомендует применять следующие защиты:защиту от токов, обусловленных симметричной нагрузкой, действующей на сигнал с выводом ее на период пуска, если в этом режиме возможно ее действие;минимальную защиту

31. СООТНОШЕНИЕ СИСТЕМЫ ПРАВА И СИСТЕМЫ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА. ПРЕДМЕТ И МЕТОД ПРАВОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

31. СООТНОШЕНИЕ СИСТЕМЫ ПРАВА И СИСТЕМЫ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА. ПРЕДМЕТ И МЕТОД ПРАВОВОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Система права и система законодательства соотносятся как форма и содержание. Система права – это система взаимосвязанных правовых норм институтов и отраслей права.

Глава З. РАССТРОЙСТВО СЕКСУАЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Глава З. РАССТРОЙСТВО СЕКСУАЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ Расстройство сексуального возбуждения — тоже одна из наиболее частых жалоб, с которой обращаются к сексопатологам и психиатрам.У мужчин расстройство сексуального возбуждения проявляется в недостаточности или отсутствии

Расстройство сексуального возбуждения у женщин

Расстройство сексуального возбуждения у женщин Расстройство сексуального возбуждения у женщин обычно сочетается с отсутствием оргазма и

Настойки для возбуждения аппетита

Настойки для возбуждения аппетита Настойка горькая.

Приложение 8. Паспорт вентиляционной системы (системы кондиционирования воздуха)

Приложение 8. Паспорт вентиляционной системы (системы кондиционирования воздуха) * Выполняется монтажной организацией с участием заказчика (наладочной

Схема запуска двигателя и его регулировка

У синхронных двигателей отсутствует начальный пусковой момент. При подключении якорной обмотки к источнику переменного тока, электромагнитный момент дважды изменить свое направление за один период изменения тока. Это происходит, когда ротор находится в неподвижном состоянии, а в обмотке возбуждения протекает постоянный ток.

Таким образом, величина среднего момента в течение одного периода будет иметь нулевое значение. Чтобы увидеть, как работает синхронный двигатель при пуске, нужно выполнить разгон его ротора под действием внешнего момента до вращения с частотой, приближенной к синхронной.

Сам запуск агрегата может производиться разными способами:

  • В первом случае используется схема асинхронного включения, основой которой служит глухо подключенный возбудитель. Данный способ применяется при статическом моменте нагрузки ниже 0,4, когда отсутствует падение напряжения. Сопротивление разряда замыкается в обмотке возбуждения, за счет чего исключаются перебои с возбуждением обмотки во время впуска, поскольку незначительная скорость вращения ротора приводит к перенапряжению. Когда скорость становится близкой к синхронной, контактор реагирует на это изменение, в результате происходит переключение обмотки возбуждения из разрядного сопротивления непосредственно на якорь возбудителя.
  • Во втором варианте пуска используется тиристорный возбудитель. Этот способ считается более надежным из-за высокого КПД. Управление возбуждением значительно облегчается. Подача возбуждение осуществляется автоматически с помощью электромагнитного реле.

Тиристорный возбудитель ВТЕ-315, как и любой другой, предназначен для питания обмотки возбуждения автоматически регулируемым выпрямленным током высоковольтных и низковольтных щеточных синхронных двигателей различной мощности с током возбуждения до 315 ампер. Аналогичным образом, тиристорный возбудитель ВТЕ-320 готов к работе с номинальными токами возбуждения до 320А. При этом номинальное напряжение ротора может быть различным: 36, 48, 60, 75, 115, 150, и даже 230 вольт.

Читать еще:  Что такое максимальная тяга двигателя

ООО «Инвольт» является производителем тиристорных преобразователей, к которым относятся возбудители серии ВТЕ. Возбудители этой серии могут заменить любые возбудители других серий как российского, так и украинского производства.

Конструктивно тиристорные возбудители состоят из двух частей, поставляемых комплектно:

  1. Шкафа возбудителя одностороннего обслуживания.
  2. Силового согласующего трансформатора в защитном кожухе серии ТСЗВ или ТСЗП. необходимой для данного возбудителя мощности.

* Синхронные двигатели серии СД2 иногда могут иметь дополнительную отпайку на статоре для питания возбудителя. В таком случае согласующий трансформатор не требуется.

Ток и напряжение ротора влияют на мощность согласующего трансформатора, через который ВТЕ-315 питается. Как правило, для комплектации возбудителей применяются согласующие трансформаторы из линейки: ТСЗП-25, ТСЗП-40, ТСЗП-63 и ТСЗП-100. Трансформаторы ТСЗП-160 и ТСЗП-250 применяются лишь для питания самых больших синхронных машин.

Условное обозначение возбудителя:

ВТЕ-315-60-ХХ УХЛ4 ТУ 27.11.50-002-26250562-2018 , где XX — тип системы управления и схема выпрямления. Например 11 означает, что возбудитель имеет цифровую систему управления и мостовую схему выпрямления.

В качестве управляющего модуля «Инвольт» использует промышленный микроконтроллер Sinamics DCM, который прекрасно себя зарекомендовал не только с точки зрения надёжности, но и сточки зрения гибкости настроек и адаптации под нужды заказчика.

Основные характеристики

Исходя из своего назначения, регуляторы возбуждения обеспечивают стабильную работу синхронных электродвигателей с заданным значением тока ротора либо реактивной мощности, обеспечивают прямой и плавный пуск, регулируют работу двигателя в аварийных режимах.

Тиристорный возбудитель ВТЕ-315 последнее десятилетие обычно изготавливается с цифровой системой управления, которая, будучи собранная на микроконтроллере Siemens, обеспечивает наивысшую надёжность среди отечественных аналогов. Достичь ещё большей надёжности позволяет резервирование системы управления. Однако, если на производстве имеется резервный электродвигатель, который в случае необходимости можно задействовать, или же когда остановка на несколько часов одного синхронного двигателя не сказывается критическим образом на технологии производства, то вполне оправдано использование возбудителей без резервирования.

Тиристорный возбудитель ВТЕ-315 обладает системой защит и самодиагностики:

  • от неисправности цепей питания преобразователя (от понижения напряжения, от потери фазы, от понижения частоты);
  • от асинхронного хода;
  • от перегрева пускового резистора;
  • от затянувшегося пуска двигателя;
  • от потери возбуждения работающего двигателя;
  • от короткого замыкания возбудителя;
  • от снижения сопротивления изоляции цепи возбуждения с выдачей предупреждающего и отключающего сигналов;
  • от перенапряжения на обмотке возбуждения;
  • от ложной подачи возбуждения на выключенный двигатель при неисправности блок-контактов выключателя;
  • от перегрузки по току ротора.

Ключевые преимущества оборудования компании «Инвольт»:

  1. Гарантийный срок: не менее 24 месяцев.
  2. Срок службы оборудования — 20 лет.
  3. Срок изготовления: от 24 до 48 рабочих дней. (Но, возможно, популярная модель прямо сейчас есть у нас на складе)

Помимо стандартного исполнения тиристорного возбудителя, ООО «Инвольт» готово предложить нетиповые решения, учитывающие особые требования заказчиков. Например, встраивание тиристорного возбудителя в шкаф системы высоковольтного плавного или частотного пуска. Или дополнительное покрытие лаком всех электронных компонентов регулятора для защиты его от агрессивных воздушных сред.

Обязательно предоставляйте всю имеющуюся у Вас информацию — это, по нашему опыту, в итоге помогает сэкономить Ваши деньги путём подбора оптимального варианта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector