ژنراتور همگام‌سازی

ایستگاهی ژنراتور نباید به بارهای زنده وصل شود، زیرا در حالت ایست، القای الکتروموتاور (EMF) صفر است که باعث خرابی می‌شود. روش همگام‌سازی و تجهیزات استفاده شده برای بررسی آن چه بین دو الترناتور یا الترناتور و یک شبکه بی‌نهایت همگام‌سازی می‌شود یکسان است.

همگام‌سازی از طریق چراغ‌های همگام‌سازی

مجموعه‌ای از سه چراغ همگام‌سازی می‌تواند برای تأیید شرایط پارالل‌سازی یا همگام‌سازی دستگاه ورودی با دیگری استفاده شود. روش چراغ تاریک - که در کنار ولتمتر برای همگام‌سازی استفاده می‌شود - در زیر نشان داده شده است. این رویکرد برای دستگاه‌های کم توان مناسب است.

فرآیند همگام‌سازی با استفاده از چراغ‌های همگام‌سازی

• موتور اصلی و تنظیم ولتاژ

• موتور اصلی دستگاه ورودی را شروع کنید و آن را به سرعت اسمی نزدیک کنید.
  

• جریان میدان دستگاه ورودی را تنظیم کنید تا ولتاژ خروجی آن با ولتاژ باربر برابر شود.

• تشخیص فرکانس و فاز

• سه چراغ همگام‌سازی با سرعتی متناسب با اختلاف فرکانس بین دستگاه ورودی و باربر می‌درخشند.

• بررسی ترتیب فاز: اگر تمام چراغ‌ها همزمان روشن و تار شوند، اتصالات فاز صحیح هستند. در غیر این صورت، ترتیب فاز نادرست است.

• اصلاحات و بستن کلید

• برای اصلاح ترتیب فاز، هر دو خط اتصال دستگاه ورودی را جابجا کنید.

• فرکانس دستگاه ورودی را تنظیم کنید تا چراغ‌ها با سرعت کمتر از یک دور تاریک در ثانیه درخشند.

• بعد از تنظیم نهایی ولتاژ، کلید همگام‌سازی را در نقطه میانی دور تاریک ببندید تا اختلاف ولتاژ کمینه شود.

مزایای روش چراغ تاریک

• نسبت به سایر روش‌های همگام‌سازی ارزان‌تر است.

• اجازه می‌دهد تا ترتیب فاز صحیح به سادگی تأیید شود.

معایب روش چراغ تاریک

• چراغ‌ها در حدود ۵۰٪ ولتاژ اسمی خود تار می‌شوند، که می‌تواند باعث بستن کلید در وجود اختلاف فاز باقی‌مانده شود.

• تغییرات مکرر ولتاژ می‌تواند باعث خاموشی فیلم چراغ شود.

• رفتار درخشان نشان‌دهنده این نیست که فرکانس ورودی بالاتر یا پایین‌تر از فرکانس باربر است.

روش سه چراغ روشن

• طرح اتصال: چراغ‌ها به صورت متقاطع در فازها (مثلاً A1-B2، B1-C2، C1-A2) اتصال می‌یابند.

• سیگنال همگام‌سازی: اگر تمام چراغ‌ها همزمان روشن و تار شوند، ترتیب فاز صحیح است.

• بستن کلید بهینه: کلید را در نقطه اوج دور روشن ببندید.

روش دو چراغ روشن یک چراغ تاریک

• طرح اتصال: یک چراغ بین فازهای متناظر (مثلاً A1-A2) و دو چراغ دیگر به صورت متقاطع (مثلاً B1-C2، C1-B2) اتصال می‌یابند، همان‌طور که در زیر نشان داده شده است.

• نشانه فاز: ترتیب فاز صحیح وقتی تأیید می‌شود که یک چراغ تار باقی می‌ماند و دو چراغ دیگر بین روشن و تار متناوب می‌شوند.

طرح اتصال و مراحل همگام‌سازی

در این پیکربندی، A1 به A2، B1 به C2 و C1 به B2 متصل می‌شود. موتور اصلی دستگاه ورودی شروع می‌شود و به سرعت اسمی خود می‌رسد. تحریک دستگاه ورودی تنظیم می‌شود تا ولتاژهای القایی \(E_{A1}, E_{B2}, E_{C3}\) با ولتاژهای باربر \(V_{A1}, V_{B1}, V_{C1}\) برابر شوند. نمودار مربوطه در زیر نشان داده شده است.

بستن کلید بهینه و تأیید ترتیب فاز

لحظه بهینه برای بستن کلید همگام‌سازی زمانی است که چراغ مستقیماً متصل (A1-A2) کاملاً تار باشد و چراغ‌های متقاطع (B1-C2، C1-B2) به طور مساوی روشن باشند. اگر ترتیب فاز نادرست باشد، این شرایط تحقق نخواهد یافت و تمام چراغ‌ها یا تار خواهند ماند یا به طور نامنظم درخشند.

برای اصلاح ترتیب فاز، هر دو خط اتصال دستگاه ورودی را جابجا کنید. از آنجا که محدوده تار چراغ‌های لامپی یک بازه ولتاژ قابل توجه (معمولاً ۴۰-۶۰٪ ولتاژ اسمی) را پوشش می‌دهد، یک ولتمتر (V1) به صورت مستقیم به چراغ متصل می‌شود. کلید را در زمانی ببندید که ولتمتر صفر نشان دهد، که نشان‌دهنده اختلاف ولتاژ کمینه بین دستگاه ورودی و باربر است.

حالت‌های عملیاتی و خودکارسازی

پس از همگام‌سازی، دستگاه ورودی "در حال شنا" روی باربر قرار می‌گیرد و می‌تواند به عنوان ژنراتور انرژی تولید کند. اگر موتور اصلی در حال اتصال متوقف شود، دستگاه به عنوان موتور عمل می‌کند و انرژی را از شبکه می‌گیرد.

• همگام‌سازی مقیاس کوچک: در برنامه‌های کم توان، روش‌های سه چراغی معمولاً با یک سینکروسکوپ برای تأیید تطبیق فرکانس مکمل می‌شوند.

• خودکارسازی مقیاس بزرگ: برای ژنراتورهای با ظرفیت بالا در نیروگاه‌ها، سیستم‌های کامپیوتری کلیه فرآیند همگام‌سازی را به طور خودکار اجرا می‌کنند تا دقت و ایمنی را تضمین کنند.