Что такое тиристорные возбудители и для чего они нужны?

Электронные устройства контроля магнитного поля широко используются в промышленности. Они необходимы для подачи напряжения на обмотку возбуждения и управления. Они предназначены для автоматического регулирования токов возбуждения при прямом или реактивном пуске от преобразователя частоты или от сети. Обеспечивает стабильную синхронную и аварийную работу синхронных двигателей большой мощности. Достоинством таких систем является простота управления, компактность, интеграция в электронные системы управления в системах автоматического управления, где используется дистанционное изменение параметров. Ниже мы подробно расскажем, что такое тиристорные возбудители, какие бывают их типы и как они работают.

  • Описание и принципиальная схема
  • Режимы работы
  • Автоматический режим
  • Ручная операция
  • Ручной режим управления
  • Какие типы доступны и где они используются

Описание и схема установки

Тиристорные индукторы экономичны, просты в эксплуатации и регулировании. Они выполнены в виде отдельного цельного шкафа.

Ниже представлена ​​принципиальная схема и описание электронного устройства с тиристорным управлением, из которого понятно, из чего состоит устройство:

Конструкция аппарата показывает:

  • Управляемый выпрямитель, подающий энергию на обмотки возбуждения синхронного двигателя. Он состоит из тиристорного блока с системой импульсно-фазового регулирования.
  • Дроссель, представляющий собой входной трансформатор.
  • Модуль пожаротушения.
  • Тестовая система.
  • Измерительный блок, контролирующий уровень выходного тока напряжения возбуждения и уровень тока статора.
  • Модуль защиты и блок сигнализации. Обеспечивает защиту автоматики и диагностику систем аварийной сигнализации.

Поставляется в комплекте с реле-блоком управления для запуска двигателя. Имеет цифровую или аналоговую систему управления.

Тиристорный возбудитель позволяет:

  1. В тестовом режиме подать напряжение на обмотку возбуждения при неработающем двигателе.
  2. В режиме прямого пуска он подает напряжение на обмотки возбуждения, чтобы поддерживать функцию тока статора и тока скольжения.
  3. В режиме реактивного пуска активирует возбуждение при включении шунтирующего переключателя.
  4. Плавный (асинхронный) пуск с высоковольтным устройством плавного пуска.
  5. Обеспечивает синхронный пуск с использованием высоковольтного преобразователя частоты.

Электронный возбудитель контролирует и поддерживает нормальную работу. В то же время он обеспечивает безопасность устройств, требующих защитного устройства:

  • Он защищает выходные цепи, когда ток возбуждения превышает первоначально установленное значение.
  • Он защищает входные цепи, когда ток возбуждения превышает установленное значение.
  • Неисправность цепи изоляции.
  • Ошибка триггера.
  • Ошибка чередования фаз.
  • Нет напряжения питания.
  • Неправильная синхронизация мотора с электросетью.
  • От неисправности электронного регулятора напряжения.
  • Длительное время пуска, отличное от указанного. Продолжительность запуска программируется. Тайм-аут запуска рассматривается как ошибка.
  • Индикация асинхронной работы.
  • Защита от внешних тревог.
  • Защита от ошибок управления.

Если возбудитель снабжен защитой от снижения сопротивления изоляции внешней цепи, он может быть дополнительно оборудован:

  • Устройство для непрерывного контроля параметров сопротивления изоляции с дисплеем.
  • Наличие беспотенциального контакта в случае уменьшения сопротивления изоляции менее двух, фиксированных значений, которые можно установить с помощью регуляторов.

Наличие блока управления позволяет выдерживать напряжение статора в пределах допуска, а также емкость или коэффициент возбуждения в автоматическом режиме. Характеристика выставляется при запуске или удаленно.

Внешний вид и внутреннее оформление показаны на фото:

Режимы работы

Устройство предлагает три режима работы: автоматический, ручной и аварийный. Можно менять режимы при работающем двигателе. Переход от одного к другому не сопровождается всплесками тока. Ниже мы познакомимся с работой устройства.

Автоматический режим

Сохранение заданных параметров происходитс блоком согласования возбуждения — ARU. Параметры устанавливаются с помощью кнопок на пульте дистанционного управления или дистанционно.

АПД сохраняет заданные параметры:

  • Напряжение сети.
  • Коэффициент мощности двигателя (cosⱷ).
  • Стабильная работа двигателя при нагрузке, превышающей максимальную.
  • Регулирует напряжение статора, когда нагрузка падает ниже номинальной.

Ручной режим управления

Устройство позволяет изменять параметры в ручном режиме, задаваемом оператором с инженерной панели.

В этом случае агрегат обеспечивает:

  • Прямой пуск с автоматической подачей возбуждения на обмотки синхронного двигателя в зависимости от тока статора и скольжения.
  • Реактивный старт. Ток статора регулируется в автоматическом режиме.
  • Стабилизация тока возбуждения при резких изменениях нагрузки.
  • Он поддерживает ток стабилизации в пределах 5% при колебаниях питающего напряжения 70-110% от номинала. При изменении температурного режима обмоток.
  • Возможность плавного регулирования силы тока. При необходимости его можно быстро переместить.
  • Защита ротора от постоянных перегрузок.
  • Быстрое гашение поля ротора в случае длительного пропадания напряжения. В этом случае следует использовать сигнал пожаротушения.
  • Увеличьте напряжение в 1,75 раза от номинального. Это необходимо делать при нормальном напряжении сети возбудителя.
  • Напряжение должно быть ограничено до минимального значения.
  • Текущий предел для максимальных значений.

Аварийный режим

Предназначен для работы двигателя в аварийном режиме. Аналоговый возбудитель позволяет регулировать ток от нуля до усиления. Регулировка происходит в определенных пределах.

Он содержит модуль, который защищает цепи в случае:

  • Короткое замыкание в электронных цепях инвертора.
  • Отключение возбуждения работающего двигателя.
  • Непрерывная асинхронная работа.
  • Возникновение пробоя изоляции на землю.
  • Указанные значения перегрузки были превышены.
  • Частые запуски двигателя.
  • Повреждение контактных групп в модуле переключателя.
  • Напряжение статора увеличилось.
  • Повышенное напряжение в обмотке статора.
  • Чрезмерное напряжение в обмотке возбуждения.
  • Перегрев пускового резистора.

Электронные индукторы предназначены для подачи напряжения на обмотки возбуждения и регулирования токов возбуждения в автоматическом режиме. Они используются в синхронных двигателях большой мощности.

Какие бывают и где применяются

Индустрия производит тиристорные индукторы уже много лет. В настоящее время выпускаются модернизированные устройства с компьютерным управлением.

Устройства предназначены для питания обмоток возбуждения. С автоматическим регулированием постоянного и реактивного тока, частоты и плавным пуском.

В таблице приведены типы индукторов с их характеристиками:

Область применения довольно широка, они используются в гидроэнергетике, электротехнике, металлургии, нефтехимии, химической и пищевой промышленности.