Регулирование тока возбуждения генератора

[Владимир08]

Необходимо запитать постоянным током, обмотку возбуждения синхронного генератора мощностью 37кВА.Сопротивление обмотки возбуждения - 1(Ом),напряжение питания - 30В,максимальный ток возбуждения около 30А.Для возбуждения(самовозбуждения) используется выпрямленное напряжение, снимаемое с дополнительной трёхфазной обмотки генератора,суммирующееся с напряжениями трёх трансформаторов тока,установленных на выходе основной обмотки генератора.
Посоветуйте пожалуйста,какой способ регулировки тока возбуждения в данном случае лучше - тиристорный мост,или транзистор после диодного моста?Есть ли специальные микросхемы для управления трёхфазными тиристорными мостами и какие проблемы могут возникнуть при коммутации такой нагрузки тиристорами?

[Ан-162]

А чем Вас не устраивает штатная схема?
Она хоть и старинная, но очень даже неплохо справляется со своими обязанностями.
У меня работает практически копия этой схемы на бензиновой электростанции АБ-4Т/230М, только RS стоят прямо в линиях нагрузок, без трансформаторов тока, ввиду мощности в 10 раз меньшей.
У этой схемы есть такие существенные плюсы и минусы:
- дополнительные потери на мощных резисторах.
- уход выходного напряжения от изменения оборотов.
+ простота и надежность схемы
+ возможность реализации любой выходной характеристики генератора, с помощью регулировки величины резисторов RS - падающей, жесткой и даже возрастающей (компенсация потерь в длинной линии питания объекта).
...
Но по правде говоря, я со временем тоже планирую собрать себе электронный регулятор возбуждения. Несколько напрягает выброс напряжения при резком снятии нагрузки из-за выброса оборотов (регулятор механический центробежный), он зависит от настройки карбюратора и самого регулятора оборотов.
При такой модернизации почти вся схема выбрасывается, кроме трехфазного моста для питания ОВ. Ставится электронный регулятор любого типа - хоть ШИМ, хоть тиристорный. Я буду ставить тиристорный, как более простой, надежный и практически не уступающий по характеристикам (в нем нет электролитов, а значит он не подвержен ускоренному старению от нагрева, а инерционность реакции всецело зависит от индуктивности ОВ при самой распрекрасной схеме регулятора).

[coredumped]

Тиристоры не подойдут, тк будут вносить искажения в форму тока возбуждения, и как следствие - в выходное напряжение генератора, что, кмк, недопустимо. Поэтому остаются транзисторы.

[VladimirIvan]

Там такая индуктивность якоря, что все искажения в ней потонут.

[Ан-162]

что все искажения в ней потонут.

Именно так.

[Владимир08]

Всё началось с того,что прежние электрики перенесли шкаф управления генератором,а работает он или нет - не проверили...или сказали руководству ,что всё в порядке.Потом они уволились,а когда через несколько месяцев понадобилось запустить генератор,оказалось,что он не работает.При подаче напряжения с акуммулятора он не возбуждался и были заметны рывки оборотов с тенденцией к торможению.
Ранее генератор часто эксплуатировался с перегрузкой той или иной фазы.В результате, при внешнем осмотре, в клемной коробке был обнаружен почти отгоревший ноль и подгоревший вывод одной из фаз.Поэтому сразу появилось подозрение на перегрев и межвитковое замыкание основной обмотки.В субботу,я отсоединил от компаундирующего трансформатора провода вспомогательной обмотки и подав на ротор напряжение от сварочного трансформатора(через отрезок нихромовой спирали и выпрямитель) установил ток возбуждения 10А.На фазы генератора подвесил три лампы накаливания по 500Вт и запустив дизель,включил сварочный в сеть...лампы прекрасно загорелись.Потом проверил фазные напряжения,оказалось,что все три напряжения одинаковы и равны 200В.На этом первый этап испытания был закончен.Ещё перед пуском я проверял сопротивления изоляции обмоток на корпус но забыл отсоединить нейтраль,поэтому когда омметр показал сопротивление 133кОм,я сделал ошибочный вывод о перегреве изоляции основной обмотки генератора.Уже вечером понял свою ошибку и одновременно разбираясь в схеме системы возбуждения,мне в голову пришла мысль,что электрики, при переносе шкафа управления, могли перепутать фазировку выводов вспомогательной обмотки и подключить их к компаундирующему трансформатору встречно с фазами генератора(именно этим могли быть вызваны отказы возбуждения и рывки) .Завтра собираюсь испытать генератор на большую нагрузку с независимым возбуждением, и если всё будет в порядке,досконально проверить фазировку выводов всех обмоток.В результате этих перетрубаций и возникла мысль о модернизации генератора - для более удобного управления и точного контроля параметров по всем трём фазам.

[Ан-162]

Понятно. Генератор у Вас рабочий.
Восстанавливайте родную схему.
(ток возбуждения на х.х. около 12А у него)

[Владимир08]

А какой ток возбуждения под нагрузкой? Завтра утром хочу поключить к генератору асинхронный двигатель 18кВт...хотелось бы сразу подать на обмотку возбуждения необходимый ток.

[Ан-162]

Восстановите родную схему, и под нагрузкой ток возбуждения будет увеличиваться автоматически на нужную величину.
Если конечно вы не меняли положение регулировки отводов на резисторах RS.
В противном случае придется подбирать эти положения для достижения неизменного напряжения под нагрузкой.
Испытания эти лучше проводить не на двигателе, а на активной нагрузке, не боящейся значительных перенапряжений.
Под полной нагрузкой ток ОВ в среднем больше на 20-50% последнего на х.х.
Зависит от констуктивных особенностей конкретной модели.
У меня на 500 кВт-ном было около 30%, по памяти. Но там возбуждение двухступенчатое - первичная ОВ расположена на статоре и наводит эдс в 3ф роторе возбудителя с 3ф выпрямительным мостом и с этого моста идет уже ток на основную (мощную) ОВ. Все выделенное зеленым находится на основном валу (роторе) генератора и поэтому не нуждается в каких-либо скользящих контактных соединениях. Соединено просто проводами на роторе.
Таким образом, и ОВ, и силовые обмотки питания нагрузки, находятся на статоре, и никакого обслуживания (типа замены щеток) генератор не требует, кроме подшипников, конечно.

[Владимир08]

Сегодня проверил схему системы возбуждения и обнаружил неправильную фазировку дополнительной обмотки.Исправил всё согласно схеме и после нескольких попыток генератор заработал.