ジェネレーター励起制御システムと方法

信頼できるパワーは、安定した励起から始まります。で 反応電源ソリューション、施設の特定のニーズに合ったジェネレーター励起システムを通じて、運用管理者が一貫したパフォーマンスを維持するのを支援します。アプリケーションがスタンバイジェネレーター、連続電力システム、または産業を伴うかどうか-グレード機器、励起がどのように機能するかを理解することは、電圧の安定性と出力制御を維持するために不可欠です。

このガイドは、コア励起方法、次のような重要なコンポーネントをカバーしています 自動電圧レギュレータ、およびアプリケーションに適したシステムを選択するためのヒント。

発電機の励起とは何ですか？

ジェネレーターの励起 供給電力 ローター巻き 直接電流を使用したジェネレーターの (DC)。これにより、ステーター巻線に電圧を誘導するために必要な磁場が作成されます。この磁場が強く、より安定しているほど、発電機はより一貫しています’s出力。

励起制御システムは、電圧の安定性を維持し、反応型電力を管理し、電源システムを安全かつ効率的に稼働させるために不可欠です。

励起システムの仕組み

すべての発電機励起システムは、3つの部分の組み合わせを使用しています。

1. 電源入力ソース – 発電機の出力、専用の巻線、または別のマグネットジェネレーターから来ることができます。
2. 自動電圧レギュレータ (AVR) – モニター出力電圧を監視し、必要に応じて励起電流を調整します。
3. エキサイター – フィールド電流をに配信します フィールドワインディング ローターの。

 AVRはDCを供給します エキサイターに、ローター巻きをエネルギーします。この相互作用は、ステーター内の電圧を生成します。このプロセスの安定性は、電圧ディップやスパイクから保護された敏感な機器を維持するものです。

一般的な励起方法

1。シャントメソッド (自己-興奮した)

それがどのように機能するか： シャントメソッド ジェネレーターを使用します’AVRの電源としての独自の出力電圧。これは、システムが起動後に機能するために残留磁性を構築する必要があることを意味します。

長所：

• 費用対効果の高い設計
• コンポーネントが少ない
• 簡単なセットアップ

短所：

• 電圧降下中の不安定
• 理想的ではありません 非-線形またはモーターの負荷

最適です：基本的で安定したバックアップシステム-状態荷重と臨界電圧感度はありません。

2。励起ブーストシステム (EBS)

 励起ブーストシステム ハードウェアを追加して、負荷スパイクまたはスタートアップの急増中にAVRをサポートすることにより、シャントメソッドを改善します。

重要なコンポーネント：

• 励起ブーストジェネレーター (EBG)：シャフト-補助電力を生成するマウントユニット。
• EBC制御モジュール：負荷移行中にブースト電力を調節してアクティブ化します。

それがどのように機能するか：

• EBGはに電力を送ります 供給するレギュレーターAVR エキサイターへのより多くのDC。
• ブーストを有効にします 短い-期間高電流出力 開始中-アップまたは断層状態。

長所：

• 突然の負荷の下で信頼できます
• 最大300を届けます% 短い-回路電流
• サポート 費用対効果 PMGにアップグレードせずに

最適です：商業または住宅用のスタンバイジェネレーターシステム。

3。永久磁石ジェネレーター (PMG)

a 永久磁石ジェネレーター 負荷条件に関係なく、AVRに安定したAC電力を供給することに専念する個別の電源です。

それがどのように機能するか：

• PMGは発電機シャフトでスピンし、個別の電圧ストリームを作成します。
• このストリームは 自動電圧レギュレータ、安定した制御を確保します。

長所：

• 安定した DC出力の供給 フィールド励起用
• 負荷スパイク中の電圧低下の免疫
• のためにうまく機能します 継続的な電力アプリケーション

短所：

• システムのサイズとコストを増加させます
• 定期的な検査が必要な機械コンポーネントを追加します

最適です：頻繁なデータセンター、製造工場、または産業サイト モーターが始まります または高いイングラッシュ電流。

4。補助巻き (aux)

an 補助巻き 発電機の中に余分な巻きを提供します’Sステーター。それはaを作成します 専用のAC電源 メインの出力や外部ジェネレーターに依存せずにAVRの場合。

それがどのように機能するか：

• AUX巻線は、発電機の実行中に安定した電圧を生成します。
• この電圧は、によって使用されます DCを提供するAVR 励起用。

長所：

• シャフトと比較してメンテナンスが低い-駆動コンポーネント
• 過酷な環境に適しています (たとえば、海洋または沖合)
• PMGセットアップに代わる堅実な代替

短所：

• できる’Tジェネレーターが動作速度に達するまで電源を供給します
• 迅速な一時的な応答には理想的ではありません

最適です：海洋電力システム、オフショアプラットフォーム、およびスペースまたは重量の制約を備えた産業ジェネレーター。

自動電圧レギュレーター (AVRS)

 自動電圧レギュレータ 励起システムの中心です。エキサイターがどれだけの力を与えるかを制御します フィールドワインディング、さまざまな負荷中でも出力電圧を維持します。

AVRの種類：

• シリコン制御整流器 (scr)：フェーズを使用します-ACをDCに変換するための制御スイッチング。一貫した負荷を持つシステムで一般的です。
• フィールド効果トランジスタ (フェット)：パルスを使用します-高速、高幅の幅変調-解像度電圧制御。頻繁な負荷変更または非存在状のシステムに最適です-線形機器。

適切なAVRを選択すると、システムが高速応答、歪みを最小限に抑える必要があるか、敏感な負荷の高精度が必要かによって異なります。

励起と反応性電力制御

励起システムは、電圧を安定させるだけではありません — 彼らはまた、コントロールを助けます 反応電力 (vars)、機器を保護し、グリッドの健康をサポートします。

• 以上-励起により、発電機がなります varsをエクスポートします
• 下-励起はそれを引き起こします varsをインポートします

最新の励起システムは、特に並列操作またはグリッドに使用される発電機で、リアクティブ電力を自動的に調整できます-結び付けられたセットアップ。

概要表：励起方法の比較

励起システムの選択が重要な理由

適切な励起システムが保証します：

• 信頼できる電圧送達
• サージとショートに対する保護-回路
• 効率的なジェネレーターの起動
• 拡張機器寿命
• 動的負荷条件下での安定した動作

システムが電圧の変動を経験した場合、スタートスタートを遅くします-UPS、または積載中の機器の障害、励起方法のアップグレードは問題を解決する場合があります。