Ekscitadisistemo

Ekscitadisistemo

Difino

Ekscitadisistemo estas grava komponento de sinkronaj maŝinoj, taskigita per provizado de la bezonata kampa kurento al la rotorvilo. En simplaj vortoj, ĝi estas konstruita por generi magnetan flukson per pasigo de elektra kurento tra la kampra vilo. Klavaj atributoj kiuj difinas idealan ekscitadisistemon inkluzivas neŭancan fidon en ĉiuj operaciaskenarioj, simplajn regilmechanismojn, facilecon de matroĉado, stabilecon kaj rapidan transestantan respondon.

La grandeco de ekscito demandata de sinkrona maŝino dependas de pluraj faktoroj, nome la ŝarĝa kurento, la ŝarĝa potenca faktoro, kaj la turnrapido de la maŝino. Pliaj ŝarĝaj kurentoj, pli malrapidaj turnrapidoj, kaj malantaŭstaraj potencfaktoroj postulas pli altan nivelon de ekscito en la sistemo.

En ekscitadosetupo, ĉiu alternatoro kutime havas sian propran eksciton, kiu funkcias kiel generatoro. En centraligita ekscitadosistemo, du aŭ pli da ekscitoj estas uzitaj por provizi povon al la bus-bareto. Kiel kostefektiva solvo, tamen, defekto en la sistemo povas havi negativan efikon sur la alternatoroj operantaj en la povcentralo.

Specoj de Ekscitadisistemo

La ekscitadisistemo povas esti ĉefe kategorizita en plurajn specojn, kun la jenaj tri estantaj la plej signifaj: DC-Ekscitadisistemo, AC-Ekscitadisistemo, kaj Stata Ekscitadisistemo. Aldone, estas sub-specoj kiel Rotor-Ekscitadisistemo kaj Senbrosa Ekscitadisistemo, kiuj estos detale klarigitaj sube.

DC-Ekscitadisistemo

La DC-ekscitadisistemo konsistas el du ekscitoj: ĉefa ekscito kaj pilota ekscito. Aŭtomata voltregulilo (AVR) ludas gravan rolon en ĉi tiu sistemo per ajusto de la eldonado de la ekscitoj. Tiu ajusto celas precize kontroli la eldonan terminalan volton de la alternatoro. La enigo de la kurenttransformilo al la AVR servas kiel sekurigo, certigante ke la alternatora kurento estas limigita dum defektosituacioj.

Kiam la kampra rompiilo estas en malfermita pozicio, kampra disŝargresistoro estas konektita trans la kampra vilo. Pro la altinduktiva naturo de la kampra vilo, ĉi tiu resistoro estas esenca por disipado de la konservita energio, do protektante la sistemonkomponantojn kontraŭ eblaj damaĝoj pro indukitaj voltoj.

DC-Ekscitadisistemo (Daŭrigita)

Ambaŭ la ĉefa kaj pilota ekscitoj povas esti povitaj per du manieroj: aŭ direktre per la ĉefakso de la sinkrona maŝino aŭ sendepende per ekstera motoro. Direkte drivitaj ekscitoj ofte estas la preferata elekto. Tio estas ĉar ili konservas la integriton de la unuecoperacia sistemo, certigante ke la ekscitoproceso restas neafektita de eksteraj interrompoj.

La ĉefa ekscito kutime havas voltan valoron ĉirkaŭ 400 voltoj, kaj sia kapablo estas ĉirkaŭ 0.5% de la kapablo de la alternatoro. En turbo-alternatoroj, tamen, problemoj kun la ekscitoj estas relative ofteaj. La altaj turnrapidoj de ĉi tiuj maŝinoj kontribuas al pli alta uzado kaj usono, farante la ekscitojn pli malkapablaj al defekto. Por trakti tion, aparte motorodrivitaj ekscitoj estas instalitaj kiel rezervaj unuoj, pretaj preni la lokon en kazoj de iu defekto de la primaraj ekscitoj.

AC-Ekscitadisistemo

La AC-ekscitadisistemo integras alternatoron kaj tiristorrektifikilon, ambaŭ direkte kunligitaj al la ĉefalternatora akso. La ĉefa ekscito en ĉi tiu sistemo povas funkci en du reĝimoj: self-ekscito, kie ĝi generas sian propran magnetan kampon por produkti elektran eldonon, aŭ aparta ekscito, kiu dependas de ekstera povfonto por inicii la ekscitoproceson. La AC-ekscitadisistemo povas esti plue dividita en du distingajn kategoriojn, ĉiu kun siaj propraj unikaj karakteroj, kiuj estos plu eksploritaj sube.

Rotanta Tiristora Ekscitadisistemo

Kiel montrite en la aldona figuro, la rotanta tiristora ekscitadisistemo havas klare difinitan rotantan sekcion, markitan per punktlinio. Ĉi tiu sistemo konsistas el AC-ekscito, stacionara kampo, kaj rotanta armaturo. La eldonado de la AC-ekscito subiras rektiligon per tutonda tiristora pontrektilila cirkvito. Ĉi tiu konvertita rekta-kurenta eldonado estas poste provizita al la kampra vilo de la ĉefa alternatoro, ebligante la generadon de la necesa magneta kampo por la operacio de la alternatoro.

En la rotanta tiristora ekscitadisistemo, la kampra vilo de la alternatoro estas ankaŭ povita per adicia rektilila cirkvito. La ekscito povas starigi sian volton per uzo de sia reziduala magnetfluo. La povfontunuo, kun la rektililregilmechanismo, generas precize kontrolitajn aktivegajn signalojn. En la aŭtomata operaciamodo, la alternatora voltsignalo estas unue mezumita kaj poste rekta komparita kun la operatorseta voltanjustvaloro. Konverse, dum la manua operaciamodo, la alternatora ekscitokurento estas komparita kontraŭ aparta, manue ajustita voltreferenco.

Senbrosa Ekscitadisistemo

La senbrosa ekscitadisistemo estas montrita en la suba figuro, kun ĝiaj rotantaj komponantoj klare enĉirkitaj per punktlinia ortangulo. Ĉi tiu sofistika sistemo konsistas el alternatoro, rektililo, ĉefa ekscito, kaj permanenta magnetgeneradoro. Ambaŭ la ĉefa kaj pilota ekscitoj estas povitaj per la ĉefakso de la maŝino. La ĉefa ekscito havas stacionaran kampon kaj rotantan armaturon. La eldonado de la rotanta armaturo estas direkte konektita, tra siliciumrektililoj, al la kampra vilo de la ĉefa alternatoro, assekurante seninterrompan kaj senbrusan transferon de elektra povon por ekscitoscopo.

La pilota ekscito estas akso-dirigita permanenta magnetgenerilo. Ĝi havas rotantajn permanentajn magnetojn fiksigitajn al la akso kaj tri-fazan stacionaran armaturon. Ĉi tiu armaturo provizas povon al la ĉefa ekscitokampo per siliciumrektililoj, finfine kontribuante al la ekscito de la ĉefa alternatoro. Aldone, en alia konfiguro, la pilota ekscito, ankoraŭ akso-dirigita permanenta magnetgenerilo, uzas tri-fazajn tutondajn fazkontrolitajn tiristorpontojn por aliĝi al la ĉefa ekscito.

La senbrosa ekscitadisistemo oferas plurajn notindajn avantajojn. Per eliminado de la uzo de komutatoroj, kolektoroj, kaj brosoj, ĝi signife reduktas matroĉbezonon. Ĝi ankaŭ havas tre mallongan tempkonstanton, kun respondtempo malpli ol 0.1 sekundo. Ĉi tiu mallonga tempkonstanto plibonigas la sistemonpetran dinaman performon, ebligante ĝin respondi pli rapide kaj priskribe al minoraj elektraj perturbadoj. Plue, ĝi simpligas la integradon de suplementaj povsistabiligaj signaloj, kiuj estas esencaj por manteni la stabilecon de la reto.

Stata Ekscitadisistemo

En la stata ekscitadisistemo, la elektra provizo estas derivita direktre de la alternatoro. Ĉi tio estas atingita per tri-faza stelo/delta konektita malaltigtransformilo. La primara vilo de ĉi tiu transformilo estas ligita al la alternatora bus, dum la dua vilo servas multajn funkciojn. Ĝi provizas povon al la rektililo, kiu konvertas la alterna-kurenton al rekta-kurento por ekscitoscopo. Aldone, ĝi provizas elektran energion al la regejkontrolcirkvito kaj aliaj rilataj elektraj aparatoj, assekurante la seninterrompan operacion de la tuta ekscito- kaj kontrolsistema.

La stata ekscitadisistemo posedas impresive mallongan respondtempon, ebligante ĝin reagi rapide al ŝanĝoj en elektraj kondiĉoj. Ĉi tiu rapida respondeco, en victurno, koncedas elstarigan dinaman performon, permesante al la sistemo daŭrigi stabilan operacion eĉ sub fluktuantaj ŝarĝoj kaj variegantaj elektraj postuloj.

Unu el la klavaj avantajoj de ĉi tiu sistemo kuŝas en ĝia kapablo draste malaltigi operacikostojn. Per forigo de tradiciaj ekscitoj, ĝi eliminas ventperdojn—la energio dissiptita pro la frikcio inter movantaj partoj kaj la ĉirkaŭa aero. Aldone, sen la bezono de regulaj matroĉadoj de ekscitoviloj, matroĉkostoj estas substanciale reduktitaj. Ĉi tiuj kost-sparaj trajtoj igas la statan ekscitadisistemon ekonomie atraktiva opcio por larĝa gamo de aplikoj.