Menggabungkan mesin listrik, kontrol eksitasi otomatis

Mobil listrik kombinasi - sistem eksitasi mesin listrik, di mana fluks eksitasi secara otomatis berubah dengan beban mesin (atau, secara umum, beban sirkuit listrik yang terhubung ke mesin listrik).

Penggabungan mesin DC dilakukan dengan melapiskan pada kutubnya, bersama dengan belitan paralel yang dihubungkan secara paralel dengan rangkaian angker, belitan seri. Mesin seperti itu disebut mesin eksitasi majemuk atau campuran.

Pencampuran mesin AC diterapkan untuk mesin sinkron — generator, kompensator, motor - dan umumnya dianggap sebagai sistem (atau bagian dari sistem yang kompleks) untuk secara otomatis mengendalikan eksitasi mesin sinkron.

Sistem eksitasi — sekumpulan node dan perangkat yang dirancang untuk menerima dan mengontrol arus eksitasi mesin sinkron.Arus searah yang mengalir melalui belitan eksitasi mesin membentuk medan elektromagnetik yang berputar, yang menciptakan ggl di terminal belitan stator.

Sistem eksitasi, sebagai salah satu elemen terpenting dari mesin sinkron, memiliki pengaruh yang signifikan terhadap keandalan pengoperasian pembangkit listrik dan konsumen, pada stabilitas operasi paralel mesin sinkron. dalam sistem kelistrikan.

Sistem eksitasi mesin sinkron meliputi:

• kumparan menarik yang terletak di slot rotor atau di kutubnya dalam bentuk gulungan. Ujung-ujungnya dilepas oleh slip ring yang tegangan konstan diterapkan dari exciter;
• exciter - catu daya DC dan peralatan tambahan untuk itu;
• pengontrol medan otomatis yang memvariasikan arus medan dari mesin sinkron sesuai dengan hukum regulasi medan yang dipilih.

Kontrol eksitasi otomatis (ARV) dilakukan lebih efisien dan dengan bantuan peralatan yang lebih sederhana dan lebih andal, jika pencampuran digunakan dalam sistem ARV, karena secara signifikan mengurangi penyimpangan tegangan ketika beban berubah, meningkatkan stabilitas mesin sinkron ( dan, oleh karena itu, sistem tenaga secara umum), membuatnya lebih mudah untuk menghidupkan mesin yang tenaganya sebanding dengan generator. Yang terakhir ini sangat penting untuk pembangkit listrik otonom kecil dan menengah.

Daya maksimum yang ditransmisikan melalui saluran listrik dalam kondisi stabilitas statis dan dinamis sangat ditentukan oleh parameter sistem eksitasi.Stabilitas statis bergantung pada sensitivitas sistem eksitasi terhadap perubahan mode, yang terkait dengan jenis dan pengaturan ARV dan konstanta waktu elemen sistem eksitasi (ARV, exciter, dan coil eksitasi).

Regulator tegangan elektronik dengan umpan balik yang fleksibel dan perangkat kombinasi yang diperbaiki tegangan menyesuaikan eksitasi secara proporsional dengan penyimpangan parameter operasi - tegangan atau arus.

ARV ini paling banyak digunakan pada mesin sinkron. Pengontrol yang kuat tidak hanya mengatur penyimpangan, tetapi juga kecepatan dan percepatan perubahan dalam satu atau dua parameter operasi (arus, tegangan, frekuensi, sudut perpindahan antara tegangan di beberapa titik dalam sistem dan EMF dari mesin sinkron).

Banyak opsi skema untuk menggabungkan mesin sinkron dibagi menjadi:

• Membuat, langsung atau tidak langsung, tergantung pada apakah output dari rangkaian sistem eksitasi terhubung langsung ke rangkaian eksitasi mesin sinkron atau melalui amplifier (bila rangkaian ini termasuk dalam rangkaian eksitasi exciter atau sub-exciter) . Mereka dipandang sebagai penguat mesin listrik;

• Komposisi oleh arus, tegangan atau sudut mesin sinkron, dll. — tergantung pada parameter operasi apa yang terkait dengan perubahan beban pada input sirkuit (khususnya, ada sirkuit sistem eksitasi untuk arus rata-rata sekelompok mesin sinkron, untuk saluran saat ini);

• fase tunggal, dua atau tiga - tergantung pada apakah sistem eksitasi merespons perubahan parameter operasi dalam satu fase atau lebih dari rangkaian arus bolak-balik;

• fase atau non-fase - tergantung pada apakah sistem eksitasi peka terhadap fase, yaitu, responsif terhadap perubahan sudut fase antara vektor arus dan tegangan sirkuit arus bolak-balik;

• linier atau non-linier - tergantung pada apakah faktor proporsionalitas antara penyimpangan arus yang diperbaiki pada keluaran rangkaian dan penyimpangan parameter mode pada masukan rangkaian, membuatnya konstan dalam batas yang ditentukan dari perubahan mode ;

• dikendalikan atau tidak dikendalikan - tergantung pada apakah koefisien di atas diubah secara otomatis oleh tindakan kontrol (korektif) khusus.

Menggabungkan mesin sinkron banyak digunakan karena tingginya nilai kontrol eksitasi otomatis, yang merupakan salah satu cara utama untuk meningkatkan stabilitas operasi paralel mesin sinkron.

Untuk mesin sinkron dengan daya rendah (hingga 1-2 MW), pencampuran fase langsung (terkontrol dan tidak terkontrol) dengan penggantian lengkap mesin exciter dengan penyearah banyak digunakan. eksitasi sendiri dari mesin sinkron.

Pencampuran terkontrol dilakukan untuk instalasi yang memerlukan tegangan mesin konstan dengan akurasi lebih baik dari ± 3-5%. Manajemen dilakukan oleh apa yang disebut regulator tegangan.

Untuk mesin sinkron berdaya rendah dengan exciter mesin, regulator eksitasi otomatis diproduksi sesuai dengan skema pentahapan yang dikendalikan oleh korektor tegangan.

Dalam teori umum kontrol otomatis, kombinasi mesin listrik mengacu pada sistem kontrol untuk aksi gangguan beban, yang dapat digabungkan dengan kontrol untuk penyimpangan parameter yang distabilkan (sistem gabungan).