Nagnitveni sistem

Sistemi za navzgor

Definicija

Sistem za navzgor je ključna komponenta sinhronih strojev, ki mu je dolžnost oskrbe s potrebnim tokom polja za vreteno ovitev. Na preprost način je zasnovan, da generira magnetno tokovico s pomočjo električnega toka, ki teče skozi ovitev polja. Ključne lastnosti, ki določajo idealni sistem za navzgor, so nenehna zanesljivost v vseh operativnih situacijah, preprosti mehanizmi nadzora, enostavnost vzdrževanja, stabilnost in hitro prehodno odziv.

Velikost navzgor, ki jo zahteva sinhroni stroj, je odvisna od več dejavnikov, kot so tok obremenitve, faktor moči obremenitve in obratna hitrost stroja. Večji toki obremenitve, nižje hitrosti in zapostavljeni faktor moči zahtevajo višjo raven navzgor v sistemu.

V postavitvi za navzgor ima vsak alternator tipično svoj navzgor, ki deluje kot generator. V centraliziranem sistemu za navzgor se uporabita dva ali več napajalcev, ki oskrbujejo bus - bar z energijo. Čeprav je ta centralizirani pristop ekonomičen, lahko okvar v sistemu negativno vpliva na delovanje alternatorjev v elektrarni.

Vrste sistema za navzgor

Sistem za navzgor se lahko glavno razdeli na več vrst, med katerimi so najpomembnejše naslednje tri: DC Sistem za navzgor, AC Sistem za navzgor in Statični sistem za navzgor. Poleg tega obstajajo podvrste, kot so Rotor sistem za navzgor in Brezčetni sistem za navzgor, ki bodo podrobneje opisane spodaj.

DC Sistem za navzgor

DC sistem za navzgor vključuje dva navzgor: glavni navzgor in pilot navzgor. Ključno vlogo v tem sistemu igra avtomatski regulator napetosti (AVR), ki prilagaja izhod navzgor. Ta prilagoda je namenjena točnemu nadzoru izhodne terminalne napetosti alternatorja. Vnos iz pretvorjalnika toka v AVR služi kot zaščita, ki zagotavlja, da je tok alternatorja omejen med okvarami.

Ko je preklopnik polja v odprt položaju, je prepustna odpornost priključena na ovitev polja. Zaradi visoko induktivne narave ovitve polja je ta odpornost bistvena za disipacijo shranjene energije, s čimer zaščiti komponente sistema pred možno poškodbo zaradi induciranih napetosti.

DC Sistem za navzgor (Nadaljevanje)

Oba, glavni in pilot navzgor, se lahko napajata na dva načina: ali neposredno s glavnim valjem sinhronog stroja ali neodvisno z zunanjo motorjem. Navzgor, ki jih napaja glavni valj, so pogosto preferirana izbira. To je zato, ker ohranjajo integriteto operacijskega sistema enote, z zagotavljanjem, da proces navzgor ostane nevpliven z zunanji motnjami.

Glavni navzgor tipično ima napetost okoli 400 volt in njegova kapaciteta je približno 0,5% kapacitete alternatorja. V turbo - alternatorjih pa so težave z navzgor relativno pogoste. Visoke obratne hitrosti teh strojev prispevajo k povečanemu noseču in staranju, kar navzgor naredi bolj podvržen okvaram. Za reševanje tega se nameščajo ločno motor - pogoni navzgor kot rezervni enote, pripravljene, da prevzamejo v primeru kakršnekoli okvari glavnih navzgor.

AC Sistem za navzgor

AC sistem za navzgor vključuje alternator in tiristorov most za pretvorbo, oboje neposredno povezan s glavnim valjem alternatorja. Glavni navzgor v tem sistemu lahko deluje v dveh načinih: samonavzgor, kjer ustvari svoje lastno magnetsko polje za proizvodnjo električnega izhoda, ali ločeno navzgor, ki se zanaša na zunanji vir energije za začetek procesa navzgor. AC sistem za navzgor se lahko nadalje razdeli na dve različni kategoriji, vsaka z lastnimi unikatnimi značilnostmi, ki bodo podrobneje raziskane spodaj.

Vrteči tiristorov sistem za navzgor

Kot je prikazano na priloženi sliki, vrteči tiristorov sistem za navzgor vključuje jasno določen vrteči del, označen s črtkano črto. Ta sistem vključuje AC navzgor, stacionarno polje in vrteč armatur. Izhod iz AC navzgor se pretvori preko celovitega tiristorovega mosta za pretvorbo. Ta pretvorjeni izhod z enosmernim tokom se nato zagotovi ovitvi polja glavnega alternatorja, omogoča generiranje magnetskog polja, ki je potrebno za delovanje alternatorja.

V vrtečem tiristorovem sistemu za navzgor je ovitev polja alternatorja tudi napajana preko dodatnega pretvorbenega kruga. Navzgor lahko ustanovi svojo napetost z uporabo ostanek magnetske tokovice. Energetska enota, skupaj s kontrolnim mehanizmom pretvorbe, generira natančno kontrolirovane signale za utrjevanje. V avtomatskem načinu delovanja je signal napetosti alternatorja najprej povprečen in nato neposredno primerjan s postavljenim vrednostjo prilagoditve napetosti. Nasprotno, v ročnem načinu delovanja, je tok navzgor alternatorja primerjan z ločno, ročno prilagojeno referenčno napetostjo.

Brezčetni sistem za navzgor

Brezčetni sistem za navzgor je prikazan na spodnji sliki, z njegovimi vrtečimi komponentami jasno zaključenimi znotraj pravokotnika s črtkano črto. Ta sofisticirani sistem vključuje alternator, pretvorbeni most, glavni navzgor in stalnomagnetni generator alternator. Oba, glavni in pilot navzgor, sta pogonjeni s glavnim valjem stroja. Glavni navzgor ima stacionarno polje in vrteč armatur. Izhod vrtečega armatura je neposredno povezan, preko silikonskih pretvorbenih diod, s ovitvijo polja glavnega alternatorja, zagotavlja brezhiben in brezčetni prenos električne energije za namen navzgor.

Pilot navzgor je valj - pogonjen stalnomagnetni generator. Vključuje vrteče stalne magnetne lepljive na valju in trifozen stacionarni armatur. Ta armatur oskrbuje polje glavnega navzgor preko silikonskih pretvorbenih diod, končno prispeva k navzgor glavnega alternatorja. Poleg tega, v drugi konfiguraciji, pilot navzgor, še vedno valj - pogonjen stalnomagnetni generator, uporablja trifozen celovit fazno kontroliran tiristorov most za krmljenje glavnega navzgor.

Brezčetni sistem za navzgor ponuja nekaj opaznih prednosti. Z odstranitvijo uporabe komutatorjev, sbiralnikov in cepin, znatno zmanjša potrebo po vzdrževanju. Imenuje tudi zelo kratko časovno konstanto, s časom odziva manj kot 0,1 sekunde. Ta kratka časovna konstanta izboljša dinamično zmogljivost sistema za majhne signale, omogoča hitrejši in točnejši odziv na majhne elektrotehnične motnje. Poleg tega poenostavi integracijo dopolnilnih stabilizirajočih signalov sistema za oskrbo s strujom, ki so ključni za ohranjanje stabilnosti mreže.

Statični sistem za navzgor

V statičnem sistemu za navzgor se električna oskrba izvaja neposredno iz alternatorja. To dosežemo preko trofaznega zvezda/delta povezanega padecne transformator. Primarna ovitev tega transformatorja je povezana s busom alternatorja, medtem ko sekundarna ovitev opravlja več funkcij. Oskrbuje pretvorbeni most, ki pretvori izmenični tok v enosmerni tok za namen navzgor. Poleg tega zagotavlja električno energijo za krmarilni krug in drugo povezano električno opremo, zagotavlja gladko delovanje celotnega sistema za navzgor in nadzor.

Statični sistem za navzgor ima zelo kratko časovno konstanto, omogoča hitro odzivanje na spremembe elektrotehničnih pogojev. Ta hitra odzivnost, na drugi strani, podeljuje izjemno dinamično zmogljivost, omogoča sistemu, da ohranja stabilno delovanje tudi pod spreminjajočimi se obremenitvami in različnimi elektrotehničnimi zahtevami.

Ena od ključnih prednosti tega sistema leži v njegovi sposobnosti, da značilno zmanjša operativne stroške. Z odstranitvijo tradicionalnih navzgor, oni eliminirajo gubitke vlečenja - energijo, ki se disipa zaradi trenja med gibljenimi deli in okoliškom zrakom. Poleg tega, brez potrebe za rednim vzdrževanjem ovitev navzgor, so stroški vzdrževanja značilno zmanjšani. Te funkcije za zmanjšanje stroškov storijo statični sistem za navzgor ekonomsko privlačno opcijo za širok spekter uporab.