Hệ thống và phương pháp kiểm soát kích thích máy phát điện

Sức mạnh đáng tin cậy bắt đầu với sự kích thích ổn định. Tại Phản ứng giải pháp sức mạnh, chúng tôi giúp cácnhà quản lý hoạt động duy trì hiệu suấtnhất quán thông qua các hệ thống kích thích máy phát phù hợp với cácnhu cầu cụ thể của cơ sở của họ. Cho dù ứng dụng của bạn có liên quan đến máy phát dự phòng, hệ thống điện liên tục hay côngnghiệp-Thiết bị cấp, hiểu cách thức hoạt động kích thích là rất cần thiết để duy trì sự ổn định điện áp và điều khiển đầu ra.

Hướng dẫnnày bao gồm các phương pháp kích thích cốt lõi, các thành phần chínhnhư Bộ điều chỉnh điện áp tự độngvà các mẹo để chọn đúng hệ thống cho ứng dụng của bạn.

Kích thích máy phát điện là gì?

Kích thích máy phát điện nguồn cung cấp cho Rôto cuộn dây của một máy phát sử dụng dòng điện trực tiếp (DC). Điềunày tạo ra từ trường cần thiết để tạo ra điện áp trong cuộn dây stato. Từ trườngnày mạnh hơn và ổn định hơn, máy phát của bạn càng phù hợp’đầu ra s.

Các hệ thống điều khiển kích thích là rất cần thiết để duy trì sự ổn định điện áp, quản lý công suất phản ứng và giữ cho hệ thống điện của bạn chạy an toàn và hiệu quả.

Hệ thống kích thích hoạt độngnhư thếnào

Tất cả các hệ thống kích thích máy phát sử dụng kết hợp ba phần:

1. Nguồn đầu vàonăng lượng – Có thể đến từ đầu ra của máy phát, cuộn dây chuyên dụng hoặc máy phátnam châm riêng biệt.
2. Bộ điều chỉnh điện áp tự động (AVR) – Theo dõi điện áp đầu ra và điều chỉnh dòng kích thích khi cần thiết.
3. Exciter – Cung cấp hiện tại hiện trường cho Cánh đồng cuộn dây của rôto.

Các AVR cung cấp DC đến exciter, sau đó cung cấpnăng lượng cho cuộn dây rôto. Tương tácnày tạo ra điện áp trong stato. Sự ổn định của quá trìnhnày lànhững gì giữ cho thiết bịnhạy cảm được bảo vệ khỏi điện áp và gai.

Phương pháp kích thích phổ biến

1. Phương pháp shunt (Bản thân-Hào hứng)

Cáchnó hoạt động: The Phương pháp shunt Sử dụng máy phát điện’S Điện áp đầu ra riêngnhư mộtnguồnnăng lượng cho AVR. Điềunày cónghĩa là hệ thống phải xây dựng từ tính còn lại để hoạt động sau khi khởi động.

Ưu điểm:

• Thiết kế hiệu quả chi phí
• Ít thành phần hơn
• Thiết lập đơn giản

Nhược điểm:

• Không ổn định trong các giọt điện áp
• Không lý tưởng cho không-Tải trọng tuyến tính hoặc động cơ

Sử dụng tốtnhất: Hệ thống sao lưu với cơ bản, ổn định-tải trạng thái và không có độnhạy điện áp quan trọng.

2. Hệ thống tăng kích thích (EBS)

Các Hệ thống tăng kích thích Cải thiện phương thức shunt bằng cách thêm phần cứng để hỗ trợ AVR trong quá trình tăng tốc độ hoặc tăng khởi động.

Các thành phần chính:

• Trình tạo tăng kích thích (Ebg): Trục-Đơn vị gắn kết tạo ra sức mạnh phụ trợ.
• Mô -đun điều khiển EBC: Điều chỉnh và kích hoạt công suất tăng trong quá trình chuyển tải.

Cáchnó hoạt động:

• EBG gửinăng lượng cho Bộ điều chỉnh AVR để cung cấp Thêm DC đến Exciter.
• Việc tăng cho phép ngắn-thời hạn sản lượng hiện tại cao Trong thời gian bắt đầu-điều kiện lên hoặc lỗi.

Ưu điểm:

• Đáng tin cậy dưới tải độtngột
• Cung cấp tối đa 300% ngắn-Mạch dòng điện
• Hỗ trợ hiệu quả chi phí mà không cầnnâng cấp lên PMG

Sử dụng tốtnhất: Hệ thống máy phát dự phòng cho các tòanhà thương mại hoặc dân cư.

3. Máy phátnam châm vĩnh cửu (PMG)

MỘT Máy phátnam châm vĩnh cửu là mộtnguồnnăng lượng riêng biệt dành riêng để cung cấpnăng lượng AC ổn định cho AVR, bất kể điều kiện tải.

Cáchnó hoạt động:

• PMG quay với trục máy phát và tạo một luồng điện áp riêng biệt.
• Luồngnày cung cấpnăng lượng cho Bộ điều chỉnh điện áp tự động, đảm bảo kiểm soát ổn định.

Ưu điểm:

• Vững chắc Cung cấp sản lượng DC cho kích thích hiện trường
• Miễn dịch với điện áp giảm trong quá trình tăng tốc độ
• Hoạt động tốt cho Ứng dụngnăng lượng liên tục

Nhược điểm:

• Tăng kích thước hệ thống và chi phí
• Thêm các thành phần cơ học yêu cầu kiểm tra định kỳ

Sử dụng tốtnhất: Trung tâm dữ liệu,nhà máy sản xuất hoặc các địa điểm côngnghiệp thường xuyên Động cơ khởi động hoặc dòng chảy cao.

4. Cuộn dây phụ trợ (Phụ trợ)

MỘT cuộn dây phụ trợ cung cấp thêm một cuộn dây bên trong máy phát điện’s stato. Nó tạo ra a nguồn cung cấp điện AC chuyên dụng Đối với AVR mà không cần dựa vào đầu ra chính hoặc máy phát bênngoài.

Cáchnó hoạt động:

• Aux Winding tạo ra điện áp ổn định trong khi máy phát chạy.
• Điện ápnày được sử dụng bởi AVR để cung cấp DC để kích thích.

Ưu điểm:

• Bảo trì thấp hơn so với trục-Các thành phần điều khiển
• Tốt cho môi trường khắcnghiệt (ví dụ: biển hoặcngoài khơi)
• Thay thế vững chắc cho các thiết lập PMG

Nhược điểm:

• Có thể’T cung cấpnăng lượng cho đến khi máy phát đạt tốc độ hoạt động
• Không lý tưởng cho phản ứng thoáng quanhanh chóng

Sử dụng tốtnhất: Hệ thống điện hàng hải,nền tảngngoài khơi và máy phát điện côngnghiệp với các hạn chế về không gian hoặc trọng lượng.

Bộ điều chỉnh điện áp tự động (AVRS)

Các Bộ điều chỉnh điện áp tự động là trái tim của hệ thống kích thích. Nó kiểm soát số lượngnăng lượng mà exciter cung cấp cho Cánh đồng cuộn dây, duy trì điện áp đầu rangay cả trong các tải trọng khácnhau.

Các loại AVR:

• Bộ chỉnh lưu điều khiển silicone (Scr): Sử dụng giai đoạn-Chuyển đổi được điều khiển để chuyển đổi AC thành DC. Phổ biến trong các hệ thống có tải trọngnhất quán.
• Hiệu ứng trường bóng bán dẫn (FET): Sử dụng xung-Điều chế chiều rộng chonhanh, cao-kiểm soát điện áp giải quyết. Lý tưởng cho các hệ thống có thay đổi tải thường xuyên hoặc không-thiết bị tuyến tính.

Chọn AVR phù hợp phụ thuộc vào việc hệ thống có cần phản ứngnhanh, biến dạng tối thiểu hay độ chính xác cao cho tảinhạy cảm hay không.

Kiểm soátnăng lượng kích thích và phản ứng

Hệ thống kích thích không chỉ là giữ cho điện áp ổn định — Họ cũng giúp kiểm soát Công suất phản ứng (Vars), bảo vệ thiết bị và hỗ trợ sức khỏe lưới điện.

• Qua-Kích thích khiến máy phát điện xuất khẩu vars
• Dưới-Kích thích làm chonó Nhập Vars

Các hệ thống kích thích hiện đại có thể tự động điều chỉnh công suất phản ứng, đặc biệt là trong các máy phát được sử dụng để vận hành song song hoặc lưới-Tied thiết lập.

Bảng tóm tắt: So sánh phương pháp kích thích

Tại sao sự lựa chọn hệ thống kích thích quan trọng

Hệ thống kích thích đúng đảm bảo:

• Giao điện áp đáng tin cậy
• Bảo vệ chống lại sự dâng trào vàngắn-Mạch
• Khởi động máy phát điện hiệu quả
• Tuổi thọ thiết bị mở rộng
• Hoạt động ổn định trong điều kiện tải động

Nếu hệ thống của bạn trảinghiệm dao động điện áp, hãy khởi động chậm-UPS, hoặc lỗi thiết bị đang tải,nâng cấp phương pháp kích thích của bạn có thể giải quyết vấn đề.