Thyristoropwekkers van synchrone motoren: apparaat en werkingsmodi

Elektronische bekrachtigingsbesturingen worden veel gebruikt in de industrie. Ze zijn nodig om de bekrachtigings- en stuurwikkeling van spanning te voorzien. Ontworpen voor automatische regeling van veldstromen tijdens het opstarten van een directe of reactor vanaf een frequentieomvormer of netwerk. Realiseert stabiele werking in de modus van synchrone en noodbediening van krachtige; synchrone motoren. De voordelen van dergelijke systemen zijn beheergemak, compactheid, integratie in systemen elektronische regeling in automatische besturingssystemen, waarbij verandering op afstand wordt toegepast parameters. Vervolgens zullen we in detail praten over wat thyristor-exciters zijn, welke typen ze zijn en hoe ze werken.

Beschrijving en installatieschema:

Thyristor-opwekkers zijn economisch, niet moeilijk te bedienen en in te stellen. Gemaakt in de vorm van een vrijstaande kast.

Hieronder ziet u een schema en beschrijving van een elektronische installatie met een thyristorbesturing, waarvan duidelijk is waaruit het apparaat bestaat:

Het ontwerp van het apparaat is:

• Een gestuurde gelijkrichter die stroom levert aan de bekrachtigingswikkeling van een synchrone motor. Vertegenwoordigt een blok thyristors met een pulsfasecontrolesysteem.
• De reactor die de ingangstransformator vertegenwoordigt.
• Veld blanking module.
• Test systeem.
• Meeteenheid die het stroomniveau aan de uitgang van de bekrachtigingsspanning en statorstroom regelt.
• Beveiligingsmodule en signaleringseenheid. Biedt bescherming voor indicatie van storing van automatische controle- en diagnosesystemen.

Geleverd samen met een relais-contact-besturingseenheid voor het starten van de motor. Heeft een digitaal of analoog besturingssysteem.

De thyristor-exciter maakt het mogelijk:

1. Breng spanning aan op de veldwikkelingen wanneer de motor niet in bedrijf is, voor een testmodus.
2. In direct-on-line modus, activeert het de veldwikkelingen om de statorstroom en slipstroomfunctie te behouden.
3. Bij het opstarten van de reactor wordt bekrachtiging geleverd nadat de shuntschakelaar is ingeschakeld.
4. Vlotte (asynchroon) opstarten met een hoogspannings-softstarter.
5. Zorgt voor synchroon starten met behulp van een hoogspanningsfrequentieomvormer.

De elektronische bekrachtiger bewaakt en handhaaft de normale werking. Tegelijkertijd zorgt het voor de veiligheid van apparatuur waarvoor een beveiligingseenheid nodig is:

• Beschermt uitgangscircuits wanneer de bekrachtigingsstroom de aanvankelijk ingestelde waarde overschrijdt.
• Het beschermt de ingangscircuits bij overschrijding van de netstroom.
• Schade aan het isolatiecircuit.
• Noodstop.
• Fasevolgorde fout.
• Gebrek aan voedingsspanning.
• Fouten bij het synchroniseren van de motor met de netparameters.
• In geval van nood, de elektronische spanningseenheid.
• Lange termijn, anders dan de gespecificeerde. De duur van de start is geprogrammeerd. De nalooptijd wordt als een fout beschouwd.
• Asynchrone voortgangswaarschuwing.
• Van externe noodsituaties.
• Bescherming tegen besturingsfouten wordt uitgevoerd.

Als de bekrachtiger is uitgerust met bescherming tegen een afname van de isolatieweerstand van het externe circuit, wordt deze bovendien aangevuld:

• Een eenheid voor constante bewaking van isolatieweerstandsparameters met weergave op het display.
• De aanwezigheid van een droog contact bij een afname van de isolatieweerstand, minder dan twee constante waarden, die door de installateur worden ingesteld.

De aanwezigheid van de besturingseenheid maakt het mogelijk om de spanning in de stator, evenals de prestatiecoëfficiënt of excitatie in de automatische modus, binnen de tolerantie te houden. De kenmerken worden ingesteld tijdens de inbedrijfstelling of op afstand.

De externe en interne structuur wordt weergegeven op de foto:

Bedrijfsmodi:

Het apparaat biedt drie bedrijfsmodi, automatisch, handmatig en noodgevallen. Het is mogelijk om van modus te veranderen terwijl de motor draait. De overgang van de ene naar de andere gaat niet gepaard met stroompieken. Hieronder zullen we zien hoe het apparaat werkt.

Automatische modus

De vooraf ingestelde parameters worden onderhouden met behulp van de excitatiecoördinatie-eenheid - ARV. Parameters worden ingesteld met behulp van knoppen op de afstandsbediening of op afstand.

ARV ondersteunt de ingestelde parameters:

• Netspanning.
• Motorvermogensfactor (cosⱷ).
• Stabiele werking van de motor wanneer de belasting het maximum overschrijdt.
• Regelt de statorspanning wanneer de belasting lager is dan de nominale waarde.

Handmatige bedieningsmodus:

Met het apparaat kunt u de parameters wijzigen in handmatige modus, ingesteld door de operator vanaf het engineeringpaneel.

In dit geval biedt het blok:

• Direct starten met automatische bekrachtiging van de synchrone motorspoelen als functie van statorstroom en slip.
• Opstarten van reactoren. In de automatische modus wordt de statorstroom geregeld.
• Stabilisatie van de bekrachtigingsstroom bij plotselinge belastingswisselingen.
• Handhaving van de stabilisatiestroom binnen 5% wanneer de voedingsspanning verandert met 70-110% van de nominale waarde. Met veranderingen in het temperatuurregime van de wikkelingen.
• De mogelijkheid om de stroom soepel aan te passen. Indien nodig, die snel kan worden aangepast.
• Bescherming van de rotor tegen langdurige overbelasting.
• Snelle demping van het rotorveld bij langdurig spanningsverlies. In dit geval moet een blussignaal worden gegeven.
• Verhoging van de spanning met 1,75 ten opzichte van de nominale waarde. Bij normale netspanning die de bekrachtiger voedt.
• Spanningsbeperking door minimumwaarden.
• Stroombegrenzing door maximale waarden.

Noodmodus

Ontworpen voor noodbediening van de motor. De analoge bekrachtiger past de stromen aan van nul tot boostwaarde. Er is een aanpassing binnen de opgegeven limieten.

Het bevat een module die circuits beschermt wanneer:

• Kortsluiting van de elektronische omvormercircuits.
• Schakel de bekrachtiging van een draaiende elektromotor uit.
• Continue asynchrone slag.
• Isolatie doorslag naar aarde.
• Overbelastingen die de opgegeven waarden overschrijden.
• Meerdere motorstarts.
• Uitval van een groep contacten in de schakelmodule.
• Onderspanning stator.
• De richting van de macht veranderen.
• Verhoogde spanning in de veldwikkelingen.
• Wanneer de startweerstand oververhit raakt.

Elektronische bekrachtigers zijn bedoeld om spanning te leveren aan het veldwikkelcircuit en om veldstromen in automatische modus te regelen. Ze worden gebruikt voor synchrone elektromotoren met hoog vermogen.

Wat zijn dat en waar worden ze gebruikt?

De industrie produceert al vele jaren thyristoropwekkers. Opgewaardeerde computergestuurde apparaten worden nu geproduceerd.

De apparaten zijn ontworpen om de veldwikkelingen van stroom te voorzien. Met automatische stroomregeling voor directe, reactor, frequentie en soepele starts.

De tabel toont de soorten ziekteverwekkers met kenmerken:

Het toepassingsgebied is breed genoeg, ze worden gebruikt in waterkrachtcentrales, elektrische, metallurgische, petrochemische, chemische en voedingsindustrieën.