Los dispositivos de control de excitación electrónicos se utilizan ampliamente en la industria. Son necesarios para suministrar voltaje a la excitación y controlar el devanado. Diseñado para la regulación automática de las corrientes de campo durante el arranque directo o del reactor desde un convertidor de frecuencia o una red. Realiza un funcionamiento estable en el modo de funcionamiento sincrónico y de emergencia de potente motores síncronos. Las ventajas de estos sistemas son la facilidad de gestión, la compacidad, la integración en los sistemas. Regulación electrónica en sistemas de control automático donde se aplica cambio remoto. parámetros. A continuación, hablaremos en detalle sobre qué son los excitadores de tiristores, qué tipos son y cómo funcionan.
Contenido:
- Descripción y diagrama de instalación
- Modos de operacion
- Modo automático
- Modo de control manual
- Modo de emergencia
- ¿Qué son y dónde se utilizan?
Descripción y diagrama de instalación
Los excitadores de tiristores son económicos, no difíciles de operar y configurar. Fabricado en forma de armario independiente.
A continuación se muestra un diagrama y descripción de una instalación electrónica con control de tiristores, de la que está claro en qué consiste el dispositivo:
El diseño del dispositivo es:
- Un rectificador controlado que suministra energía al devanado de excitación de un motor síncrono. Representa un bloque de tiristores con un sistema de control de pulso-fase.
- El reactor que representa el transformador de entrada.
- Módulo de supresión de campo.
- Sistema de prueba.
- Unidad de medida que controla el nivel de corriente a la salida del voltaje del excitador y la corriente del estator.
- Módulo de protección y unidad de señalización. Proporciona protección para la indicación de mal funcionamiento de los sistemas de diagnóstico y control automático.
Se suministra junto con una unidad de control por contacto de relé para arrancar el motor. Tiene un sistema de control digital o analógico.
El excitador de tiristores permite:
- Aplique voltaje a los devanados de campo cuando el motor no esté en funcionamiento, para un modo de prueba.
- En el modo directo en línea, suministra voltaje a los devanados de campo para mantener la corriente del estator y la función de corriente de deslizamiento.
- Con el arranque del reactor, la excitación se suministra después de que se enciende el interruptor de derivación.
- Arranque suave (asíncrono) con un arrancador suave de alto voltaje.
- Proporciona un arranque síncrono mediante un convertidor de frecuencia de alto voltaje.
Un excitador electrónico monitorea y mantiene el funcionamiento normal. Al mismo tiempo, garantiza la seguridad de los equipos, para los que se necesita una unidad de protección:
- Protege los circuitos de salida cuando la corriente de excitación excede el valor establecido inicialmente.
- Protege los circuitos de entrada cuando se superan las corrientes de red.
- Daño al circuito aislante.
- Apagado de emergencia.
- Error de secuencia de fases.
- Falta de voltaje de alimentación.
- Errores en la sincronización del motor con los parámetros de la red.
- En caso de emergencia, la unidad de voltaje electrónico.
- A largo plazo, diferente al especificado. La duración del inicio está programada. El tiempo de rebasamiento se considera un error.
- Alerta de progreso asincrónico.
- De emergencias externas.
- Se realiza protección contra errores de control.
Si el excitador está equipado con protección contra una disminución en la resistencia de aislamiento del circuito externo, se completa adicionalmente:
- Una unidad para el monitoreo constante de los parámetros de resistencia de aislamiento con visualización en la pantalla.
- La presencia de un contacto seco en caso de disminución de la resistencia de aislamiento, inferior a dos, valores constantes, que son establecidos por el instalador.
La presencia de la centralita permite mantener dentro de la tolerancia la tensión en el estator, así como el coeficiente de rendimiento o excitación en modo automático. Las características se establecen durante la puesta en servicio o de forma remota.
La estructura exterior e interna se muestra en la foto:
Modos de operacion
El dispositivo proporciona tres modos de funcionamiento, automático, manual y de emergencia. Es posible cambiar de modo con el motor en marcha. La transición de uno a otro no va acompañada de picos de corriente. A continuación veremos cómo funciona el dispositivo.
Modo automático
Los parámetros preestablecidos se mantienen utilizando la unidad de coordinación de excitación - ARV. Los parámetros se establecen mediante los botones del mando a distancia o de forma remota.
ARV admite los parámetros establecidos:
- Tensión de red.
- Factor de potencia del motor (cosⱷ).
- Funcionamiento estable del motor cuando la carga supera el máximo.
- Regula la tensión del estator cuando la carga desciende por debajo de la nominal.
Modo de control manual
El dispositivo le permite cambiar los parámetros en modo manual, establecidos por el operador desde el panel de ingeniería.
En este caso, el bloque proporciona:
- Arranque directo con excitación automática de las bobinas del motor síncrono en función de la corriente del estator y el deslizamiento.
- Arranque del reactor. En modo automático, la corriente del estator está regulada.
- Estabilización de la corriente de excitación durante cambios bruscos de carga.
- Mantener la corriente de estabilización dentro del 5% cuando la tensión de alimentación cambia en un 70-110% del nominal. Con cambios en el régimen de temperatura de los devanados.
- La capacidad de ajustar suavemente la corriente. Si es necesario, que se puede ajustar rápidamente.
- Protección del rotor contra sobrecargas prolongadas.
- Amortiguación rápida del campo del rotor durante caídas de tensión prolongadas. En este caso, se debe dar una señal de extinción.
- Aumento de voltaje en 1,75 del nominal. A tensión de red normal alimentando el excitador.
- Limitación de tensión por valores mínimos.
- Limitación de corriente por valores máximos.
Modo de emergencia
Diseñado para operación de emergencia del motor. El excitador analógico ajusta las corrientes desde cero para aumentar el valor. Hay un ajuste dentro de los límites especificados.
Contiene un módulo que protege los circuitos cuando:
- Cortocircuito de los circuitos del convertidor electrónico.
- Apague la excitación de un motor eléctrico en funcionamiento.
- Carrera asincrónica continua.
- Rotura del aislamiento a tierra.
- Sobrecargas que superan los valores especificados.
- Múltiples arranques de motor.
- Fallo de un grupo de contactos en el módulo de conmutación.
- Estator de subtensión.
- Cambiando la dirección del poder.
- Aumento de voltaje en los devanados de campo.
- Cuando la resistencia de arranque se sobrecalienta.
Los excitadores electrónicos están orientados a suministrar voltaje al circuito de bobinado de campo y regular las corrientes de campo en modo automático. Se utilizan para motores eléctricos síncronos de alta potencia.
¿Qué son y dónde se utilizan?
La industria ha estado produciendo excitadores de tiristores durante muchos años. Ahora se están produciendo dispositivos mejorados controlados por computadora.
Los dispositivos están diseñados para alimentar los devanados de campo. Con control automático de corriente para arranque directo, de reactor, de frecuencia y suave.
La tabla muestra los tipos de patógenos con características:
El ámbito de aplicación es lo suficientemente amplio, se utilizan en centrales hidroeléctricas, industrias eléctricas, metalúrgicas, petroquímicas, químicas y alimentarias.
