Sistemi e metodi di controllo dell'eccitazione del generatore

L'energia affidabile inizia con eccitazione stabile. A Reagire soluzioni di potenza, Aiutiamo i gestori delle operazioni a mantenere prestazioni coerenti attraverso i sistemi di eccitazione del generatore che soddisfano le esigenze specifiche della loro struttura. Se la tua applicazione coinvolge generatori di standby, sistemi di energia continua o industriali-Attrezzature di grado, Comprensione di come funziona l'eccitazione è essenziale per mantenere la stabilità della tensione e il controllo dell'uscita.

Questa guida copre i metodi di eccitazione principale, i componenti chiave come il regolatore di tensione automaticae suggerimenti per la selezione del sistema giusto per l'applicazione.

Cos'è l'eccitazione del generatore?

Eccitazione del generatore fornisce energia al Avvolgimento del rotore di un generatore che utilizza corrente continua (DC). Questo crea il campo magneticonecessario per indurre la tensionenegli avvolgimenti dello statore. Più forte e stabile in questo campo magnetico, più coerente è il tuo generatore’output S.

I sistemi di controllo dell'eccitazione sono essenziali per mantenere la stabilità della tensione, gestire la potenza reattiva e mantenere il sistema di alimentazione in funzione in modo sicuro ed efficiente.

Come funzionano i sistemi di eccitazione

Tutti i sistemi di eccitazione del generatore utilizzano una combinazione di tre parti:

1. Sorgente di input di potenza – Può provenire dall'uscita del generatore, un avvolgimento dedicato o un generatore di magneti separato.
2. Regolatore di tensione automatica (Avr) – Monitora la tensione di uscita e regola la corrente di eccitazione secondonecessità.
3. Eccitatore – Consegna la corrente di campo al Avvolgimento del campo del rotore.

IL Avr Supplies DC all'eccitatore, che quindi energizza l'avvolgimento del rotore. Questa interazione genera tensionenello statore. La stabilità di questo processo è ciò che mantiene le apparecchiature sensibili protette da salti e picchi di tensione.

Metodi di eccitazione comuni

1. Metodo shunt (Se stesso-Eccitato)

Come funziona: IL Metodo shunt utilizza il generatore’S propria tensione di uscita come fonte di alimentazione per l'AVR. Ciò significa che il sistema deve costruire il magnetismo residuo per funzionare dopo l'avvio.

Professionisti:

• Progettazione economica
• Meno componenti
• Setup semplice

Contro:

• Instabile durante le cadute di tensione
• Non ideale per non-Carichi lineari o motore

Miglior utilizzo: Sistemi di backup con base, costante-Carichi di stato enessuna sensibilità di tensione critica.

2. Sistema di potenziamento dell'eccitazione (EBS)

IL Sistema di potenziamento dell'eccitazione Migliora il metodo shunt aggiungendo hardware per supportare l'AVR durante i picchi di carico o le aspre.

Componenti chiave:

• Eccitazione Boost Generator (Ebg): Lancia-Unità montata che genera potenza ausiliaria.
• Modulo di controllo EBC: Regola e attiva la potenza di boost durante le transizioni di carico.

Come funziona:

• L'EBG invia energia al file regolatore AVR da fornire Più DC all'eccitatore.
• Il boost abilita corto-Termine Output ad alta corrente Durante l'inizio-condizioni di guasto o di errore.

Professionisti:

• Affidabile sotto carico improvviso
• Offre fino a 300% corto-corrente di circuito
• Supporti Efficacia dei costi senza aggiornare a un PMG

Miglior utilizzo: Sistemi di generatore di standby per edifici commerciali o residenziali.

3. Generatore di magneti permanente (PMG)

UN Generatore di magneti permanente è una fonte di alimentazione separata dedicata alla fornitura di energia CA stabile all'AVR, indipendentemente dalle condizioni di carico.

Come funziona:

• PMG gira con l'albero del generatore e crea un flusso di tensione separato.
• Questo flusso alimenta il regolatore di tensione automatica, garantendo un controllo stabile.

Professionisti:

• Costante Fornitura di uscita DC per eccitazione sul campo
• Gocce immuni alle tensioni durante i picchi di carico
• Funziona bene per applicazioni di potenza continua

Contro:

• Aumenta la dimensione e il costo del sistema
• Aggiunge componenti meccanici che richiedono un'ispezione periodica

Miglior utilizzo: Data center, impianti di produzione o siti industriali con frequenti il motore inizia o una corrente di ingresso elevata.

4. Avvolgimento ausiliario (Aux)

UN Avvolgimento ausiliario Fornisce un avvolgimento extra all'interno del generatore’S statore. Crea un alimentazione CA dedicata per l'AVR senza fare affidamento sull'uscita principale o su un generatore esterno.

Come funziona:

• L'avvolgimento Aux genera una tensione stabile mentre il generatore funziona.
• Questa tensione è utilizzata da AVR per fornire DC per eccitazione.

Professionisti:

• Minore manutenzione rispetto all'albero-Componenti guidati
• Buono per ambienti difficili (ad esempio, marino o offshore)
• Solida alternativa alle configurazioni PMG

Contro:

• Potere’T Fornire energia fino a quando il generatorenon raggiunge la velocità operativa
• Non ideale per una rapida risposta transitoria

Miglior utilizzo: Sistemi di energia marina, piattaforme offshore e generatori industriali con limiti di spazio o di peso.

Regolatori di tensione automatica (Avrs)

IL regolatore di tensione automatica è il cuore del sistema di eccitazione. Controlla la quantità di potenza che l'eccita Avvolgimento del campo, mantenendo la tensione di uscita anche durante carichi variabili.

Tipi di AVRS:

• Raddrizzatore controllato in silicone (SCR): Usa la fase-commutazione controllata per convertire AC in DC. Comunenei sistemi con carichi coerenti.
• Transistor effetto campo (FET): Usa il polso-Modulazione della larghezza per veloce, alto-Controllo della tensione di risoluzione. Ideale per sistemi con frequenti cambi di carico onon-Attrezzatura lineare.

La scelta dell'AVR giusto dipende dal fatto che il sistema abbia bisogno di una risposta rapida, una distorsione minima o un'elevata precisione per carichi sensibili.

Eccitazione e controllo del potere reattivo

I sistemi di eccitazionenon si tratta solo di mantenere stabile la tensione — Aiutano anche il controllo potere reattivo (Var), che protegge le attrezzature e supporta la salute della rete.

• Sopra-L'eccitazione fa sì che il generatore esportare vars
• Sotto-L'eccitazione lo fa import vars

I moderni sistemi di eccitazione possono regolare automaticamente la potenza reattiva, specialmentenei generatori utilizzati per il funzionamento parallelo o la griglia-configurazioni legate.

Tabella di riepilogo: confronto del metodo di eccitazione

Perché la scelta del sistema di eccitazione è importante

Il giusto sistema di eccitazione garantisce:

• Consegna di tensione affidabile
• Protezione contro le sovratensioni e brevi-circuiti
• Avvio del generatore efficiente
• Durata delle attrezzature estese
• Operazione stabile in condizioni di carico dinamico

Se il tuo sistema sperimenta fluttuazioni di tensione, avvio lento-UPS o guasti delle apparecchiature sotto carico, aggiornare il metodo di eccitazione può risolvere il problema.