Как проверить возбуждение на генераторе: как происходит возбуждение
Как происходит возбуждение генератора
Генератор – это не просто какой-нибудь узел. По сути, он является электрической машиной, преобразующей мехэнергию в ток. Генератор обеспечивает автомашину подзарядкой, без которой та сможет продержаться в движении не больше 1-2 часов за счет аккумулятора. Узнайте, как происходит возбуждение генератора в автомобиле.
Как происходит возбуждение в гене
Содержание
- 1 Как происходит возбуждение в гене
- 2 Что такое СВ и АРВ
- 3 Разновидности СВ
- 4 Проверка возбуждения
Электроэнергия или электрическая сила в генераторе возникает тогда, когда сквозь магнитный поток внутри перемещается проводник. Ток возникает также и в том случае, когда перемещается магнит, а проводник остается неподвижным.
Без теоретических объяснений и выводов, можно представить себе возбуждение гена так:
- На обмотку гена подается электричество с АКБ.
Электрический ток первыми принимают щетки и медные кольца. - Реле отсечки – специальная штука, которая не дает аккумулятору разрядиться при остановке генератора. Когда водитель включает зажигание, то напряжение поступает на реле отсечки, оно притягивает внутренние элементы генератора, тем самым, замыкаются контакты. Получается, что реле в этом случае – эффективный переходник, соединяющий обмотку гена с аккумулятором.
- На приборной панели в салоне автомобиля предусмотрена лампочка. Она дает понять водителю, когда начинается зарядка геном АКБ. Когда включается зажигание, она горит до тех пор, пока напряжение идет с аккумулятора и гаснет, когда процесс энергополучения идет обратно.
Электрический ток первыми принимают щетки и медные кольца.Что такое СВ и АРВ
Система возбуждения гена – это комплекс различных устройств, включающих: возбудитель, АРВ, СГП, УБФВ, устройство развозбуждения, а также дополнительные тесто-измерители.
Система возбуждения
АРВ – это не что иное, как регулятор, функционирующий полностью на автомате.
СГП – средство, которое гасит магнитное поле. УБФВ – устройство, благодаря которому осуществляется быстрая форсировка возбуждения.
Сам возбудитель является источником питания (ИП) обмотки постоянным напряжением. В данном случае ИП может быть сам ген совместно с полупроводниками и выпрямительным блоком (диодным мостом).
АРВ применяются в синхронном гене. Здесь они выполняют функцию повышения физической стабильности генерирующего устройства. Принято классифицировать АРВ на устройства с пропорциональным шагом и сильным шагом. Одни способны изменять токоэнергию по несоответствию статорного напряжения, а вторые – реагируют в более широком смысле этого слова.
Когда ток снижается, к примеру, при замыкании, предусмотрена форсировка. Она подразумевает скорое увеличение возбуждения, что влияет на остановку спадов напряжения и сохраняет устойчивость.
Корректировка и ускорение значительно повышают надежность функционирования реле.
Когда происходит отключение генератора, что тоже может вызываться внутренними замыканиями, агрегат следует развозбудить.
Для этого достаточно погасить магнитполе, что даст возможность уменьшить размеры повреждения статорной обмотки.
Погасить магнитполе – это, значит, быстрое уменьшить магнитпоток возбуждения гена до величины, близкой к 0. Одновременно с этим уменьшается ЭДС агрегата.
Как погасить магнитное поле
Гашение магнитполя осуществляется с помощью АГП – особых устройств-автоматов, действующих от реле. Именно они помогают активировать сопротивление.
В генерирующих устройствах, функционирующих по принципу тиристорвозбуждения, снижение магнитполя осуществляется методом переключения основных вентилей в инверторный порядок. Тем самым, сэкономленная в обмотке энергия, передастся возбудителю или диодному мосту.
Характеризуется СВ номинальным напряжением (НТ), но оно может быть разным.
- 100 или 600 В, если речь идет о возбуждении на выводах обмотки.
- 100 или 8000 А, если речь идет о НТ, находящимся непосредственно в обмотке, и соответствует нормальной, стандартной работе генератора.
Следует знать, что НТ возбудителя должен составлять доли процентов от НТ генератора. Как правило, считают значения в 0,2-0,6 процентов от номинальной мощности гена.
Что касается быстродействия возбудителя, то оно зависит от скорости нарастания силы тока на обмотке индуктора (ротора).
СВ (система возбуждения) обязана рассчитываться в зависимости от работы АРВ. Другими словами, без АРВ работа допускается, но только на время, нужное для ремонта или замены. В остальных случаях использование АРВ обязательно.
Примечание. Если СВ, все же, функционирует без АРВ, то нужно обеспечить дополнительную систему защиты. Это РДУ и другие средства, способные обеспечить развозбуждение и автогашение генераторного поля.
СВ обязана обеспечивать ток в продолжительном режиме, превышая НТ генератора не менее чем на 10 процентов.
Бесконтактная система возбуждения
СВ также бывает полупроводниковой. В этом случае она должна иметь РВС (режим внутреннего сохранения).
Важно, чтобы защитные устройства, обеспечивающие стабильность во время перенапряжений, были многократного действия.
| Состав системы возбуждения | Что обеспечивает система возбуждения |
|---|---|
| трансформатор выпрямительный | начальное возбуждение |
| трансформатор последовательный вольтодобавочный | холостой ход |
| тиристорный преобразователь (ТВ 8-2000/) 050- 1У4) | включение в сеть методом точной синхронизации в нормальных режимах и самосинхронизации в аварийных режимах |
| система охлаждения преобразователя | работу ГГ в энергосистеме с нагрузками от холостого хода до номинальной и перегрузками |
| агрегат начального возбуждения (АН В-2) | недовозбуждение в пределах устойчивой работы генератора |
| автоматический регулятор возбуждения (АУ1Г типа АРВ-СД) | форсировку возбуждения по току и напряжению |
| панель гашения поля | эффективное гашение поля |
| релейные панели | развозбуждение при нормальных остановках агрегата |
Разновидности СВ
СВ принято делить на 2 группы.
Они классифицируются в зависимости от способа возбуждения. Различают СВ независимого типа (СВНТ) и зависимого (СВЗТ).
К СВНТ относят все возбудители, которые сопряжены с генераторным валом. По сути, они способны вырабатывать напряжение в независимом режиме.
За группу СВЗТ принимают возбудители, схватывающие вольтаж прямиком с концов основного генератора. Ток поступает через трансформаторы особого типа.
Тиристорная система возбуждения
Более выгодно смотрятся СВНТ, так как в них выработка тока не зависит от электроцепи.
Интересный момент. На генах со слабой мощностью в качестве возбудителя применяются отдельные, независимые генераторы, способные вырабатывать ток. Они соединяется с валом основного гена (синхронного).
Другие преимущества СВНТ:
- Высокий процент быстродействия;
- Высокая скорость нарастания тока;
- Возможность замены тиристоров, вышедших из строя, без остановки генератора.
Однако СВНТ имеют и недостатки, связанные с самим устройством возбудителя.
К примеру, если быстрота повышения возбуждения не слишком высока.
Кроме того:
- Слабыми в СВНТ выглядят контакты скользящего типа, так как напряжение к ним подводится через щетки.
Сегодня наиболее востребованы СВ с полупроводниковыми диодными мостами. Они построены по 3-фазной схеме, в них задействуется минимальное количество выстроенных по порядку тиристоров.
Что касается схем диодного моста, то они бывают 1-групповыми и 2-групповыми. Один выпрямитель внедрен в первом случае, два – во втором.
Токоподавателем в СВНТ является синхронный ген, нашедший место между индуктором и верхним кронштейном основного генератора.
Устройство синхронного генератора
СВЗТ менее надежна, чем первая система, так как работа возбудителя здесь полностью зависимая. Другими словами, возбудитель в этом случае будет работать только в том случае, если получит ток от сети. А в сети, как правило, часто возникают замыкания, нарушающие стабильное функционирование СВ.
Получается лишняя нагрузка на СВЗТ, которая должна обеспечивать форсировку напряжения в обмотке.
Но СВЗТ в некоторых случаях имеют плюсы перед самостийными системами. Они выражаются простотой схемы. Недостатком же выступает, как и говорилось, непостоянство работы, что более всего заметно в высокомощных машинах.
По мнению экспертов, если подразумевается длительность ремонта, то лучше зарекомендуют себя СВЗТ.
Проверка возбуждения
Основными симптомами, которые доказывают неработоспособность СВ на генераторе, являются показатели внешних характеристик. Говоря иначе, если напряжение через выводы генератора не поступает, то агрегат должен самовозбуждаться по принципу. Если такого не происходит, налицо проблема.
Хорошо заметна работа генератора на дизельных агрегатах. Они получают меньшую, чем обычно дозу топлива, как только генератор развивает небольшую мощность. Таким образом, дизельная установка остается недогруженной.
Проверка системы возбуждения
Ясно, что при уменьшении подачи топлива в цилиндры, снизится и скорость движения.
По ней (скорости) можно будет определить снижение напряжения генератора, следовательно, и его возбуждение.
Если в генераторе увеличивается произведение напряжения, то не должно увеличиваться магнитное насыщение СВ, иначе прочность изоляции электромашины не выдержит. Ограниченным в некоторых значениях можно назвать также генераторный ток, который в случае увеличения приведет к перегоранию обмотки якоря.
Проверка исправности ротора генератора ВАЗ 2108, 2109, 21099
Неисправность ротора генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 (37.3701) в первую очередь приводит к исчезновению зарядного тока и разрядке аккумуляторной батареи.
На щитке приборов после пуска двигателя будет постоянно гореть лампочка разряда АКБ , сигнализирующая, что зарядный ток отсутствует. Стрелка вольтметра находится в красной зоне или на границе с ней. Если проверить вольтметром (мультиметром, тестером и т. п.) напряжение на выводах АКБ при работающем двигателе, то оно будет ниже требуемых 13.
6 В.
Неисправностями ротора генератора могут быть короткое замыкание в его обмотках и отрыв выводов обмотки возбуждения от контактных колец — «обрыв».
Необходимые для проверки ротора инструменты
Мультиметр, тестер, вольтметр и т. п.
Если их нет, то контрольная лампа — лампочка на 1-5 Вт, 12 В с припаянными к ней проводами.
Проверка ротора генератора 37.3701
Проверку на короткое замыкание и на обрыв можно провести не снимая генератор с двигателя и не вынимая ротор. Снимаем регулятор напряжения и через открывшееся окно проводим описанные ниже манипуляции.
Проверка замыкания обмотки «возбуждения» ротора на «массу»
Плюс мультиметра в режиме омметра прижимаем по очереди к контактным кольцам, минус на корпус генератора («массу»). Если ротор исправен (отсутствует замыкание на «массу»), сопротивление должно стремится к бесконечности.
При использовании контрольной лампы необходимо через нее, по очереди, пустить плюс от АКБ на каждое из контактных колец обмотки «возбуждения» ротора.
Минусом будет выступать корпус генератора, так как он установлен на автомобиле и соединен с минусом АКБ. Если ротор исправен, контрольная лампа загораться не должна — плюс и минус ни где не встречаются. В противном случае будет гореть.
Далее проверяем обмотку «возбуждения» на «обрыв»
Плюс мультиметра (в режиме омметра) на одно контактное кольцо, минус на другое. При исправной обмотке возбуждения сопротивление находится в пределах 5-10 Ом.
Если применяется контрольная лампа, то плюс от АКБ через нее пускаем на одно контактное кольцо, а минус другим проводом на второе контактное кольцо. Лампа должна гореть. Если это так, то обмотка «возбуждения» исправна.
Проверка на «обрыв» обмотки возбуждения ротора генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099Оторвавшиеся от контактных колец выводы обмотки ротора можно увидеть только после снятия и разборки генератора.
См. фото в начале статьи. В ряде случаев их можно припаять. Чаще всего неисправный ротор генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 следует заменить.
Примечания и дополнения
— Обычно, на неисправность ротора, при поиске проблем в работе генератора начинают грешить уже в последнюю очередь. Аналогичные симптомы (горение лампочки разряда, падение стрелки вольтметра, низкое напряжение) могут быть при неисправности регулятора напряжения или диодного моста («пробит» диод). В первую очередь стоит проверить именно их, потом приступать к проверке ротора.
Еще статьи по электрооборудованию автомобилей ВАЗ
— Подшипники генератора ВАЗ 2108, 2109, 21099
— «Воет» генератор, причины
— Проверка диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 (без снятия с двигателя)
— Проверка диодного моста генератора автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 (на снятом с двигателя генераторе)
— Контрольная лампа разряда АКБ горит после пуска двигателя
— Как снять (заменить) диодный мост генератора?
Подписывайтесь на нас!
Системы и методы управления возбуждением генератора
Содержание
Системы возбуждения Системы возбуждения могут быть охарактеризованы как системы, которые придают ток возбуждения скручиванию ротора генератора.
Всесторонне продуманные схемы возбуждения обеспечивают неизменное качество работы, безопасность и быструю переходную реакцию.
К четырем основным методам возбуждения относятся:
- Метод шунтирования или система возбуждения с самовозбуждением
- Система усиления возбуждения (EBS)
- Генератор с постоянными магнитами (PMG)
- Вспомогательная обмотка (AUX).
Каждая техника имеет свои индивидуальные фокусы. Во всех методах используется автоматический регулятор напряжения (AVR) для подачи постоянного тока на статор возбудителя. Выходная мощность переменного тока ротора возбудителя компенсируется вкладом постоянного тока для основного ротора генератора. Дальнейшие разработки фреймворков используют дополнительный вклад в AVR.
В этой статье исследуется разработка, возможности и применение каждой техники, а также схемы и схемы для каждой из них.
Автоматический регулятор напряжения (АРН) Конструкция АРН отличается от используемого возбуждения.
Все получают взносы от статора генератора , когда он вращается. AVR, способные мгновенно уменьшать или стирать внутреннюю музыку, вызванную входными сигналами стека, используются для приложений с непрямой загрузкой. Обычно используются два типа:
Силиконовый управляемый выпрямитель (SCR) – измеряет уровень мощности статора и определяет его оконечную нагрузку для напряжения возбудителя. Может вызывать неудобства при использовании с непрямыми грузами.
Читайте также: Советы по покупке бывшего в употреблении дизельного генератора
Полевой транзистор (FET) — измеряет уровень мощности от статора и переводит его во флаг широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для возбудителя. Этот стиль AVR, также называемый миганием поля, может использоваться для стратегий возбуждения. Непрямолинейные нагрузки не вызывают входных данных о сбоях возбуждения.
Шунт или система возбуждения с автономным питанием Стратегия шунтирования представляет собой простой и практичный план подачи питания на АРН.
Этот метод не требует дополнительных сегментов или проводки. В тот момент, когда возникают проблемы, расследование перестраивается с меньшим количеством сегментов и проводки для утверждения.
Когда генератор поворачивается, статор подает входное напряжение на АРН. Более того, в АРН есть датчики, контролирующие выход статора.
АРН действует как стабилизатор энергосистемы. Он подает питание на возбудитель, который преобразуется в постоянный ток. Затем ток подается на статор для выхода стека.
Самым большим недостатком этой статической системы возбуждения является то, что АРН зависит от кучи, питаемой генератором. В момент, когда куча строится, напряжение начинает уменьшаться, и АРН должен дать больше энергии возбудителю, чтобы помочь запросу.
Это толкает AVR как можно дальше. Если АРН проталкивается, он сдерживает пробой поля возбуждения. Выходное напряжение уменьшается до небольшой суммы.
В случае короткого замыкания в цепи питания АРН генератор не будет иметь источника возбуждения.
Это приводит к потере выходной мощности генератора.
Генераторы с параллельным питанием или автономным питанием могут использоваться при прямой нагрузке (постоянная нагрузка). Генераторы с этим методом возбуждения не рекомендуются для приложений с непрямолинейными нагрузками (разной нагрузкой). Звуки, связанные с непрямолинейными нагрузками, могут вызывать нарушения поля возбуждения.
Система форсирования возбуждения (EBS)Структура EBS содержит аналогичные важные части, обеспечивающие вклад и получение выходных данных от AVR. Дополнительные сегменты в этой структуре:
- Модуль управления форсированием возбуждения (EBC)
- Генератор форсирования возбуждения (EBG).
EBG устанавливается на определенном конце генератора. Внешний вид такой же, как у неизменного магнита. EBG подает питание на контроллер, когда вал генератора вращается.
Модуль управления EBC подключен параллельно регулятору напряжения (АРН) и возбудителю.
EBC получает движение от AVR. В момент, когда это необходимо, контроллер подает на возбудитель изменяющиеся уровни тока возбуждения на уровнях, которые зависят от потребностей каркаса.
Дополнительная мощность, поддерживаемая каркасом возбуждения, отвечает требованиям стека. Это позволяет генератору запуститься и компенсировать напряжение возбуждения.
Эта система возбуждения не предназначена для приложений непрерывного питания. Он предлагается для применения в условиях кризиса или снижения мощности. В момент запуска генератора каркас EBS отделяется до момента, когда достигается рабочая скорость. EBG все еще вырабатывает энергию, но контроллер не управляет ею.
Каркас учитывает динамическую реакцию, является более доступным и отвечает требованиям для обеспечения 300% тока короткого замыкания. Непрямые нагрузки, например запуск двигателя, усиливаются по сравнению со стратегией шунтирования или самовозбуждения.
Генератор с постоянными магнитами (PMG) Синхронные генераторы, оснащенные постоянными магнитами без замены, относятся к числу наиболее известных стратегий с независимым питанием.
На определенном конце вала генератора установлен вечный магнит.
Современные системы возбуждения, такие как PMG, обеспечивают раздельную подачу питания на AVR, когда вал генератора вращается. АРН обеспечивает питание, используя дополнительную мощность при обеспечении непрямых нагрузок, например, запуск двигателей.
При вращении вала генератора создается безупречный, незацепленный, непрерывный трехступенчатый сигнал.
Некоторые из наиболее заметных преимуществ использования генераторов, оснащенных технологией возбуждения PMG:
- Поле возбуждения не сминается благодаря регулируемому отключению для очистки.
- Изменение нагрузки не влияет на поле возбуждения.
- Напряжение производится при вводном запуске и не зависит от выдающихся результатов в полевых условиях.
- При пуске двигателя поле возбуждения не падает ввиду отсутствия питания АРН.
Система PMG увеличивает вес и размер со стороны генератора. Это наиболее часто используемый метод возбуждения для приложений, использующих двигатели, которые запускаются и останавливаются, и другие непрямолинейные нагрузки.
Стратегия вспомогательной обмотки используется уже довольно давно. Использования идут от морского до промышленного применения и более функциональны в более крупных учреждениях.
Эта стратегия имеет другое поле возбуждения, но не использует сегмент, связанный с определенным концом полюса генератора. В этих методах используется вращение вала и вечный магнит или генератор для дополнительного возбуждения.
В статор введена дополнительная одноступенчатая обмотка. По мере вращения вала генератора основные обмотки статора подают напряжение на АРН, как и во всех ранее упомянутых методах.
Дополнительные одноступенчатые обмотки подают напряжение на АРН. Это делает необходимым дополнительное напряжение возбуждения при работе с непрямолинейными нагрузками.
Для приложений с прямой нагрузкой могут использоваться стратегии шунтирования, EBS, PMG и AUX. Возбуждение шунта является самой разумной стратегией.
Для приложений с непрямой нагрузкой можно использовать стратегии возбуждения EBS, PMG и AUX. Возбуждение PMG является наиболее известным и широко используемым.
Ознакомьтесь с нашим каталогом генераторов
Часто задаваемые вопросы о возбуждении в генераторе :Что такое возбудитель?
Возбудитель помогает в создании магнитного поля, подавая электрический ток, который может быть в форме батареи или генератора.
Зачем генераторам возбуждение?
Механическая энергия превращается в электрическую путем перемещения электрических проводников в магнитном поле с помощью генераторов. Возбуждение создает это электромагнитное поле, которое инициирует преобразование.
Что происходит, когда генератор теряет возбуждение?
Когда генератор теряет возбуждение, ток в роторе постепенно уменьшается, а напряжение поля также уменьшается на постоянную времени поля. В таком случае генератор и потребляет реактивную мощность, действуя как асинхронный генератор, из энергосистемы, а не генерирует реактивную мощность.
Девозбуждение генератора — Защита системы возбуждения
Защита системы возбуждения
Синхронный генератор электростанции состоит из ротора, вращающегося в магнитном поле. Это магнитное поле создается катушками возбуждения ротора, и для производства электричества в катушках должен протекать ток для создания поля. Подключение системы возбуждения к тому же валу, что и ротор, обеспечивает этот ток возбуждения и позволяет ротору вызывать движение электрических зарядов.
Переходные процессы могут возникать в системах возбуждения, когда напряжение на катушку возбуждения внезапно исчезает, вызывая быстрое уменьшение тока с течением времени. Это связано с тем, что энергия, хранящаяся в катушке, пытается поддерживать величину тока, создавая противоэлектродвижущую силу (ЭДС), которая может быть значительно больше, чем подаваемое напряжение, и, если ее не контролировать, может быть достаточно, чтобы повредить компоненты в цепи. система. Следовательно, необходимо учитывать остановы предприятий, запланированные или нет.
Варисторы Metrosil регулируют величину противо-ЭДС, рассеивая накопленную в катушке энергию на соответствующую нагрузку. Степень нелинейности между характеристиками напряжения и тока наших варисторных дисков и наша способность сопоставлять диски по их энергопоглощающим свойствам означает, что возможен сверхбыстрый разряд систем возбуждения. Мы можем заверить инженеров по защите в этом через наши Лаборатория испытаний высоких энергий (HETL). HETL позволяет нам тестировать сборки резисторов до их максимального номинала перед отправкой, обеспечивая нашим клиентам полную уверенность в том, что их ценные активы полностью защищены от скачков напряжения.