Prvi sustav pobude razvio je Kinte Industrial Co. Ltd. 1971. godine. Neki od sustava pobude i dobavljači pobuđivača su Akustične površine, Spincore Technologies, Mitsubishi Electric Power Products, DirectMed Parts, Basler Electric Co., itd. Ovaj sustav koristi se za osigurati istosmjerno napajanje ili istosmjernu struju sinkronih strojeva. Pobuđivači istosmjerne struje, pobuđivači izmjenične struje, krugovi za otkrivanje ili obradu signala, elektronički pojačala , ispravljači i povratni krugovi stabilizacije sustava pobude osnovni su elementi različitih sustava pobude. U ovom su članku objašnjene različite vrste sustava pobude, elementi, prednosti i nedostaci.
Što je sustav pobude?
Definicija: Sustav koji osigurava istosmjernu struju sinkronog namotaja stroja za obavljanje zaštitnih i upravljačkih funkcija elektroenergetskog sustava. Ovaj se sustav sastoji od pobuđivača, PSS (stabilizator sustava napajanja), AVR (automatski regulator napona), procesorske jedinice i mjernih elemenata. Struja koju pruža ovaj sustav je struja pobude. Vrijednosti ovog ulaza u sustav dobivaju se pomoću mjernih elemenata, jer je namotavanje polja uzbudnika generatora izvor električne energije, a krug autonomnog regulatora napona vrši kontrolu struje pobude, PSS stabilizator koristi se za stvaranje dodatnih signala u upravljačkoj petlji.
Vrste sustava uzbude
Klasifikacija sustava uzbude prikazana je na donjoj slici.
vrste-pobude
Sustav istosmjerne pobude
Sustav istosmjerne istosmjerne struje sastoji se od dvije vrste pobuđivača, oni su glavni pobuđivač i pilot pobuđivač. Izlaz pobude podešava automatski regulator napona za kontrolu napona alternator napon izlaznog priključka. Preko namota polja, otpornik za pražnjenje polja povezan je kad je prekidač polja otvoren. Ova dva pobuđivača u sustavu istosmjerne struje mogu se pokretati ili motorom ili glavnim vratilom. Naziv glavnog napona pobude je oko 400 V. Slika dolje istosmjernog sustava prikazana je dolje.
istosmjerna pobuda
Prednosti
Prednosti istosmjernog sustava su
- Pouzdaniji
- Kompaktne veličine
Mane
Mane istosmjernog sustava su
- Veliki broj
- Regulacija napona bila je složena
- Vrlo spor odgovor
Sustav uzbude naizmjeničnom strujom
AC sustav (izmjenična struja) sastoji se od tiristorskog ispravljačkog mosta i alternatora koji su povezani izravno na glavnu osovinu. Glavni pobuđivač u sustavu izmjenične struje može biti odvojen pobuđen ili samopobudan. Ovaj se sustav klasificira u dvije vrste, to su rotorski sustav ili rotirajući tiristorski sustav. Klasifikacija sustava izmjenične struje prikazana je na donjoj slici.
klasifikacija-pobude-pobude
Rotirajući tiristorski sustav
Slika rotacijskog tiristora ili rotorskog sustava prikazana je u nastavku. Rotirajući se dio sastoji od polja alternatora ispravljač , ispravljački krug, napajanje i pobuđivač izmjenične struje ili pobuđivač izmjenične struje. Kontrolirani signal okidanja generira se napajanjem i upravljačem ispravljača.
rotirajući tiristorski tip
Prednosti
Prednosti rotacijskog tiristorskog sustava su
- Brzi odgovor
- Jednostavan
- Niska cijena
Mane
Glavni nedostatak je stopa odziva tiristora vrlo niska
Sustav bez četkica
Stator i rotor glavne su sastavnice sustava alternatora bez četkica. Tijelo statora sastoji se od glavnog statora i pobudnog statora, slično se i sklop rotora sastoji od glavnog rotora i pobuđivačkog rotora, zajedno sa sklopom ispravljača mosta postavljenim na ploči koja je pričvršćena na rotor.
Pobudni stator ima zaostali magnetizam kad se rotor počne okretati, izlaz izmjenične i izmjenične struje generira se u zavojnicama rotora pobuđivača i taj izlaz prolazi kroz mostov ispravljač. Izlaz prošao kroz mostov ispravljač pretvara se u istosmjernu struju (istosmjerna struja) i daje glavnom rotoru. Glavni rotor koji se kreće stvara AC u nepokretnim zavojnicama glavnog rotora.
Pobuđivač igra ključnu ulogu u upravljanju izlazom alternatora. Istosmjerna struja magnetizacije koja se dovodi na rotor, a to je polje glavnog alternatora, pa ako povećamo ili smanjimo količinu struje na stacionarnim zavojnicama pobudnog polja, izlaz glavnog alternatora može se mijenjati. Sustav bez četkica prikazan je na donjoj slici.
tip bez četkica
Sinkronom generatoru sustav bez četkica pruža struju polja bez upotrebe kliznog prstena i karbonskih četkica. Pobuđivački sustav bez četkica povezan s osovinom rotora sa 16 PMG (pobuđivač s trajnim magnetom) i trofaznim glavnim pobuđivačem sa silicijskim diodnim ispravljačem. Pobuđivač s permanentnim magnetom proizvodi napajanje izmjeničnom strujom od 400 Hz, 220 V
Osovina glavnog rotora alternatora spojena na krug uzbuđivača bez četkica bez četkica, bez kliznih prstenova i kroz vodiče rotora. Glavni izlaz pobude povezan je s SCR mostom u praznoj osovini, dok su pobuđivači s trajnim magnetima i glavni pobuđivači povezani s čvrstim vratilom.
Prednosti
Prednosti sustava bez četkica su
- Pouzdanost je izvrsna
- Fleksibilnost rada je dobra
- Odzivi sustava su dobri
- U sustavu bez četkica nema pokretnog kontakta, pa je održavanje malo
Mane
Mane sustava četkica su
- Odgovor je spor
- Nema brze de-pobude
Statički sustav
Ovaj se sustav sastoji od ispravljačkih transformatora, SCR izlaznog stupnja, pokretanja pobude i opreme za pražnjenje polja te regulacijskih i operativnih upravljačkih krugova. U ovom sustavu nema rotacijskog dijela, tako da nema gubitaka vetra i rotacijskih gubitaka. U ovom sustavu trofazni izlaz glavnog alternatora prenosi se na silazni transformator, a sustav je jeftiniji u malom alternatoru ispod 500 MVA. Statički sustav prikazan je na donjoj slici.
statički-pobudni sustav
Prednosti
Prednosti statičkog sustava su
- Pouzdanost je dobra
- Fleksibilnost rada je vrlo dobra
- Odzivi sustava su izvrsni
- Male veličine
- Mali gubitak
- Jednostavan
- Visoke performanse
Mane
Glavni nedostaci statičkog sustava su, zahtijeva klizni prsten i četku
Elementi i signali sustava uzbude
Općeniti blok dijagram za sinkroni sustav upravljanja strojem prikazan je na donjoj slici. Slika se sastoji od pet blokova, oni su blok upravljačkih elemenata, blok pobude, pretvarač napona na priključku i kompenzator opterećenja, sinkroni stroj i elektroenergetski sustav, te stabilizator elektroenergetskog sustava i dopunska diskontinualna regulacija pobude.
blok-dijagram-sinkronog-sustava-upravljanja strojem
Gdje je EFD sinkroni napon polja stroja ili izlazni napon pobuđivača, IFD sinkrona struja polja stroja ili je izlazna struja pobuđivača, IT je fazni terminal struje sinkronog stroja, VC je izlaz pretvarača napona na priključku, VOEL je izlaz ograničenja prepobuđenja, VR je izlaz regulatora napona , VS je izlaz stabilizatora elektroenergetskog sustava, VSI je ulaz stabilizatora elektroenergetskog sustava, VREF je referentni napon regulatora napona, a VUEL je izlaz ograničenja podpobude.
Najčešća pitanja
1). Koliki je napon pobude?
To je količina napona potrebna za pobuđivanje zavojnice polja, a napon ovisi o upravljaču ispravljača. Izmjenični napon i istosmjerni napon dvije su vrste napona pobude.
2). Zašto se DC koristi za pobudu?
Električna struja nastaje samo kad se žica okreće u konstantnom magnetskom polju dobivenom samo istosmjernim (DC) naponom, pa se istosmjerni napon primjenjuje na zavojnicu da bi se dobilo konstantno magnetsko polje.
3). Zašto generatorima treba pobuda?
Uzbuda je potrebna da bi generator stvorio magnetsko polje i osigurao konstantno ili fiksno ili stacionarno rotirajuće magnetsko polje.
4). Što se događa kada generatori izgube pobudu?
Struja rotora smanjuje se kad se pobuda gubitka generatora i vremenskom konstantom polja smanji i napon polja.
5). Zašto nam treba sustav pobude za alternatore?
Ovaj sustav potreban je alternatoru za upravljanje naponom i reaktivnom snagom sinkronog alternatora ili generatora.
U ovom članku, različite vrste sustava pobude , raspravlja se o prednostima i nedostacima sustava. Evo pitanja za vas što je pilot pobuđivač u istosmjernom sustavu pobude?
