Thyristor-Erreger von Synchronmotoren: Geräte- und Betriebsarten

Elektronische Erregungssteuergeräte sind in der Industrie weit verbreitet. Sie sind erforderlich, um die Erreger- und Steuerwicklung mit Spannung zu versorgen. Konzipiert für die automatische Regelung von Feldströmen während des Direkt- oder Drosselstarts von einem Frequenzumrichter oder Netz. Verwirklicht einen stabilen Betrieb im Synchron- und Notbetrieb von leistungsstarken Synchronmotoren. Die Vorteile solcher Systeme sind einfache Verwaltung, Kompaktheit, Integration in Systeme elektronische Regelung in automatischen Kontrollsystemen mit Fernänderung Parameter. Als nächstes werden wir ausführlich darüber sprechen, was Thyristor-Erreger sind, welche Typen sie sind und wie sie funktionieren.

Beschreibung und Installationsdiagramm

Thyristor-Erreger sind wirtschaftlich, leicht zu bedienen und einzurichten. Hergestellt in Form eines freistehenden Schranks.

Nachfolgend finden Sie ein Diagramm und eine Beschreibung einer elektronischen Installation mit einer Thyristorsteuerung, aus der klar hervorgeht, woraus das Gerät besteht:

Das Design des Gerätes ist:

• Ein geregelter Gleichrichter, der die Erregerwicklung eines Synchronmotors mit Strom versorgt. Stellt einen Thyristorblock mit Puls-Phasen-Steuerung dar.
• Die Drossel, die den Eingangstransformator darstellt.
• Feldausblendungsmodul.
• Testsystem.
• Eine Messeinheit, die die Stromstärke am Ausgang der Erregerspannung und des Statorstroms regelt.
• Schutzmodul und Meldeeinheit. Bietet Schutz für die Anzeige von Fehlfunktionen von automatischen Steuer- und Diagnosesystemen.

Wird zusammen mit einem Relais-Kontakt-Steuergerät zum Starten des Motors geliefert. Hat ein digitales oder analoges Steuerungssystem.

Der Thyristor-Erreger ermöglicht:

1. Legen Sie für den Testmodus Spannung an die Feldwicklungen im Ruhezustand des Elektromotors an.
2. Erregt im Direktmodus die Feldwicklungen, um die Statorstrom- und Schlupfstromfunktion aufrechtzuerhalten.
3. Beim Reaktorstart wird die Erregung nach dem Einschalten des Shunt-Schalters bereitgestellt.
4. Sanfter (asynchroner) Anlauf mit einem Hochspannungs-Softstarter.
5. Bietet synchronen Start mit einem Hochspannungs-Frequenzumrichter.

Ein elektronischer Erreger überwacht und hält den normalen Betrieb aufrecht. Gleichzeitig gewährleistet es die Sicherheit von Geräten, für die eine Schutzeinheit benötigt wird:

• Schützt Ausgangskreise, wenn der Erregerstrom den anfänglich eingestellten Wert überschreitet.
• Es schützt die Eingangskreise bei Überschreitung der Netzströme.
• Beschädigung des Isolierkreises.
• Notfall Abschaltung.
• Phasenfolgefehler.
• Fehlende Netzspannung.
• Fehler beim Synchronisieren des Motors mit den Netzparametern.
• Im Notfall die elektronische Spannungseinheit.
• Langfristig, anders als angegeben. Die Dauer des Starts ist programmiert. Die Nachlaufzeit wird als Fehler gewertet.
• Asynchroner Fortschrittsalarm.
• Von externen Notfällen.
• Es erfolgt ein Schutz vor Steuerungsfehlern.

Wenn der Erreger mit einem Schutz gegen eine Verringerung des Isolationswiderstands des externen Stromkreises ausgestattet ist, wird er zusätzlich vervollständigt:

• Ein Gerät zur ständigen Überwachung der Isolationswiderstandsparameter mit Anzeige auf dem Display.
• Das Vorhandensein eines Trockenkontakts bei einer Abnahme des Isolationswiderstands weniger als zwei konstante Werte, die vom Installateur eingestellt werden.

Das Vorhandensein der Steuereinheit ermöglicht es, die Spannung im Stator sowie die Leistungszahl oder Erregung im Automatikmodus innerhalb der Toleranz zu halten. Die Kennlinien werden bei der Inbetriebnahme oder aus der Ferne eingestellt.

Die äußere und innere Struktur ist auf dem Foto dargestellt:

Betriebsarten

Das Gerät bietet drei Betriebsarten, automatisch, manuell und Notfall. Es ist möglich, die Modi bei laufendem Motor zu ändern. Der Übergang von einem zum anderen wird nicht von Stromstößen begleitet. Unten sehen wir, wie das Gerät funktioniert.

Automatikmodus

Die voreingestellten Parameter werden mit der Erregungskoordinationseinheit ARV beibehalten. Die Parameter werden über Tasten auf der Fernbedienung oder aus der Ferne eingestellt.

ARV unterstützt die eingestellten Parameter:

• Netzspannung.
• Motorleistungsfaktor (cosⱷ).
• Stabiler Motorbetrieb, wenn die Last das Maximum überschreitet.
• Reguliert die Statorspannung, wenn die Last unter dem Nennwert liegt.

Manueller Steuermodus

Das Gerät ermöglicht Ihnen, die Parameter im manuellen Modus zu ändern, die vom Bediener über das Engineering-Panel eingestellt werden.

In diesem Fall bietet der Block:

• Direktstart mit automatischer Erregung der Synchronmotorspulen in Abhängigkeit von Statorstrom und Schlupf.
• Anlauf des Reaktors. Im Automatikbetrieb wird der Statorstrom geregelt.
• Stabilisierung des Erregerstroms bei plötzlichen Lastwechseln.
• Aufrechterhaltung des Stabilisierungsstroms innerhalb von 5%, wenn sich die Versorgungsspannung um 70-110% des Nennwertes ändert. Bei Änderungen im Temperaturbereich der Wicklungen.
• Die Fähigkeit, den Strom stufenlos einzustellen. Bei Bedarf kann das schnell angepasst werden.
• Schutz des Rotors vor längerer Überlastung.
• Schnelle Dämpfung des Rotorfeldes bei längerem Spannungsabfall. In diesem Fall muss ein Löschsignal gegeben werden.
• Spannungserhöhung um 1,75 gegenüber dem Nennwert. Bei normaler Netzspannung, die den Erreger versorgt.
• Spannungsbegrenzung durch Mindestwerte.
• Strombegrenzung durch Maximalwerte.

Notfallmodus

Ausgelegt für den Notbetrieb des Motors. Der analoge Erreger passt die Ströme von Null bis zum Boost-Wert an. Es erfolgt eine Verstellung innerhalb der angegebenen Grenzen.

Es enthält ein Modul, das Stromkreise schützt, wenn:

• Kurzschluss der elektronischen Wandlerschaltungen.
• Schalten Sie die Erregung eines laufenden Elektromotors aus.
• Kontinuierlicher asynchroner Hub.
• Isolationsdurchbruch gegen Masse.
• Überlastungen, die die angegebenen Werte überschreiten.
• Mehrere Motorstarts.
• Ausfall einer Kontaktgruppe im Schaltmodul.
• Unterspannung Stator.
• Änderung der Kraftrichtung.
• Erhöhte Spannung in den Feldwicklungen.
• Wenn der Startwiderstand überhitzt.

Elektronische Erreger sind darauf ausgerichtet, den Feldwicklungskreis mit Spannung zu versorgen und die Feldströme im Automatikbetrieb zu regeln. Sie werden für synchrone Elektromotoren mit hoher Leistung verwendet.

Was sind sie und wo werden sie verwendet?

Die Industrie produziert seit vielen Jahren Thyristor-Erreger. Aufgerüstete computergesteuerte Geräte werden jetzt produziert.

Die Geräte sind für die Speisung der Feldwicklungen ausgelegt. Mit automatischer Stromregelung für Direkt-, Drossel-, Frequenz- und Sanftanläufe.

Die Tabelle zeigt die Erregerarten mit Merkmalen:

Der Anwendungsbereich ist breit genug, sie werden in Wasserkraftwerken, Elektro-, Metallurgie-, Petrochemie-, Chemie- und Lebensmittelindustrie eingesetzt.