Co je AVR pro generátor?

Blog lodního elektrotechnika. Elektronika, elektromechanika a automatizace na lodích. Školení a praxe. Pomáhat studentům a odborníkům.

Pokud se vám některé fotky/obrázky/kresby nenačítají, pak doporučujeme využít služby VPN!

11.11.2015

Automatické systémy regulace napětí pro generátory s korektorem napětí

Při provozu závisí napětí synchronních generátorů na zatěžovacím proudu, účiníku, rychlosti otáčení a odporu vinutí všech prvků budící soustavy. Změna odporu vinutí při provozu budícího systému závisí na teplotě ohřevu. Pokud zařízení pro slučování fází automaticky regulují napětí na základě účinků zatěžovacího proudu a účiníku, pak se použijí další faktory, které berou v úvahu další faktory ovlivňující napětí generátoru. napěťové korektory.

Automatický bezkontaktní regulátor napětí UBK-M udržuje konstantní napětí synchronních generátorů v provozních režimech lodní elektrárny.

Je určen pro lodní synchronní generátory se strojními budiči, pracuje na principu vysokorychlostního řízeného slučování fází s napěťovým korektorem.

Regulátor UBK-M (obr. 1) se skládá z fázového slučovacího transformátoru T1 a proudového transformátoru T2 s usměrňovačem U2, určeným k předpětí zesilovače A a napěťového korektoru T3, U3, U4. Transformátor T1 má dvě primární proudová vinutí L1 a L2, připojená ke dvěma fázím generátoru G2 (s odpovídajícím geometrickým rozdílem proudů v těchto vinutích), a primární napěťové vinutí L3, které je napájeno ze síťového napětí generátoru přes induktor L4 s nastavitelnou vzduchovou mezerou a rezistorem R3 . Sekundární vinutí transformátoru L5 přes usměrňovač U1 napájí budicí vinutí budiče LG1.

Rýže. 1. Schematické schéma regulátoru napětí UBK-M

Napěťový korektor sestává z přístrojového transformátoru T3 s frekvenčním kompenzačním obvodem a magnetickým zesilovačem A, působícím na předpětí L6 transformátoru T1.

Výstupní proud transformátoru T1 je řízen změnou jeho předpětí, které závisí na proudu řídícího vinutí L6. Například s rostoucím předpětím se snižuje indukčnost vinutí transformátoru a zvyšuje se výstupní proud. Transformátor T1 tedy zajišťuje řízené skládání fází generátoru, tj. když se zatěžovací proud zvyšuje nebo snižuje účiník, zvyšuje buzení generátoru.

Mezi výhody regulátorů UBK-M patří větší spolehlivost díky absenci pohyblivých mechanických zařízení a kontaktů. Regulátory mají vysokou citlivost a zajišťují stabilní paralelní provoz generátorů a také maximální vybuzení při výrazných poklesech napětí na sběrnicích elektrárny.

Hlavním rysem systému automatických regulátorů napětí UBK-M, RNA-65, stejně jako RUN je možnost jejich použití pouze v přítomnosti budiče, což výrazně snižuje spolehlivost instalace a rychlost regulace. systém, výrazně zvyšuje hmotnost a celkové rozměry.

Generátory synchronního třífázového proudu typu MSS, MSC a GSS mají systém statického samobuzení automatické regulace napětí. Pracuje na principu slučování fází pomocí třívinutého třítyčového transformátoru a výkonových polovodičových usměrňovačů (obr. 2). Hlavní prvky systému: G – synchronní generátor, VI-V6 – usměrňovače, C1- SZ – kondenzátory, T – fázový slučovací transformátor, který má tři vinutí: L1, zapojený do série se statorovým vinutím generátoru; L2, zapojený do série s kondenzátory pro napětí generátoru, a L3, který napájí budicí vinutí generátoru.

Princip samobuzení synchronních generátorů, stejně jako stejnosměrné generátory, je založen na použití zbytkové magnetické pole. Protože odpor usměrňovačů při malých proudech je mnohem větší než při jmenovitém proudu, je pro počáteční vybuzení generátoru nutné, aby nap. d.s. indukovaná ve vinutí byla poměrně velká. Toho je dosaženo zapojením kondenzátorů C do série s vinutím L2.

Reaktance vinutí a kondenzátorů je volena tak, že při spuštění generátoru, když frekvence proudu ve vinutí L2 dosáhne 80% jmenovité hodnoty, dojde v obvodu k napěťové rezonanci. Přestože tedy napětí indukované zbytkovým polem bude zanedbatelné, vinutím L2 bude procházet velký proud. V důsledku toho se ve vinutí L3 indukuje dostatečné e. d.s., a generátor se sám vzbudí.

Rýže. 2. Schematické schéma samobuzení a automatické regulace napětí synchronního generátoru

Když generátor běží, např. d.s indukované ve vinutí L3, a tedy i proud v budícím vinutí generátoru, závisí na výsledné magnetizační síle vytvářené vinutími L1 a L2. Tato vinutí jsou navržena a zapojena tak, že při zvýšení zatěžovacího proudu generátorů nebo při snížení účiníku (cos f) se výsledná magnetizační síla a e zvyšuje. d.s., indukované ve vinutí L3. V důsledku toho se zvyšuje budicí proud a napětí generátoru. Pro zvýšení přesnosti řízení se do takových systémů skládání fází zavádí napěťový korektor.

Uvažovaný systém umožňuje snížit hmotnost a celkové rozměry lodních dieselagregátů a také poklesy napětí v lodních elektrických sítích.
Systémy samobuzení generátorů mají také zařízení, které zajišťuje rovnoměrné rozložení zátěže při paralelním provozu generátorů. Takové systémy se vyznačují vysokou rychlostí, které je dosaženo vyloučením budiče z řídicího systému.

Systémy automatické regulace napětí s tyristory

Na nových lodích platí systémy automatické regulace napětí s tyristory. Používají se různá obvodová řešení pro systémy regulace napětí pomocí tyristorů. Regulace na základě odchylky napětí generátoru se provádí porovnáním regulovaného a referenčního napětí a vysláním řídicího signálu do tyristorového řídicího systému. Referenční napětí se nastavuje pomocí zenerových diod. Blokové schéma tyristorového regulátoru napětí (obr. 3) má tyto prvky: IB – měřicí jednotka; FI – tvarovač pulsů; BP – napájení; T – transformátor; V – řídicí tyristor. Výstupní signál měřicí jednotky je převeden na tyristorový řídicí signál s následnou regulací proudu budícího vinutí generátoru.

Rýže. 3. Blokové schéma tyristorového regulátoru napětí

Používá se v lodních generátorech amplitudově-fázový slučovací systém s tyristorem řízeným napěťovým korektorem. Použití korekce tyristorového napětí zvyšuje rychlost a citlivost systému automatického řízení napětí lodních generátorů.

V současné době jsou v lodních elektrárnách instalovány bezkomutátorové synchronní generátory typu OS a také typu S. Pokud u generátorů typu MSK, GSS, MSS se statickými systémy automatického řízení napětí je regulovaný budicí proud přiváděn do budícího vinutí budicího vinutí. pólů rotačního induktoru (rotoru) pomocí kartáčovaných kluzných kontaktů, pak u bezkomutátorových generátorů vzniká stejnosměrný proud v rotoru díky indukovanému proudu v samotném rotoru. Princip automatické regulace napětí generátorů typu OS, S je na Obr. 4.

Pomocí systému automatické regulace napětí AVR je v závislosti na zatížení generátoru G1 regulován stejnosměrný proud ve vinutí LG1.2 instalovaném na speciálních pólech statoru. Když se rotor otáčí, magnetický tok vytvářený vinutím LG1.2 indukuje střídavý proud v třífázovém vinutí LG1.3. Usměrněný proud v rotoru pomocí usměrňovače V vytváří hlavní magnetický tok synchronního generátoru pomocí budícího vinutí LG1.1. Samobuzení generátorů typů OS, S se provádí obdobně jako samobuzení generátorů typů MSK, MSS, GSS s přítomností kartáčového mechanismu pro přenos stejnosměrného budícího proudu na rotující část stroje.

Automatický regulátor napětí (AVR) je nepostradatelným zařízením ve světě elektrotechniky. Působí jako neúnavný hlídatposkytování stabilní a spolehlivé napájení pro širokou škálu zařízení, od domácích spotřebičů až po složitá průmyslová zařízení. ️ Hlavním úkolem AVR je udržovat výstupní napětí ve specifikovaném rozsahu v rámcii přes kolísání vstupu zdůrazňuje a změny zatížení. Toho je dosaženo pomocí konstantní sledování a rychlou korekci parametrů elektrického proudu. Pojďme se ponořit podrobně и pojďme na to přijítjak přesně tento důležitý mechanismus funguje.

Chcete-li přejít do konkrétní sekce, klikněte na odkaz níže: