Аварийное возбуждение главного генератора

АВАРИЙНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА

При выходе из строя автоматического регулирования возбуждения тягового генератора установкой переключателя АП в положение «Аварийное» собирается аварийная схема.

Цепь питания обмотки возбуждения возбудителя: автомат А1 → провода 535, 372 → обмотка возбуждения И1 — И2 → провода 371, 352 → шунт Ш5 → провода 539, 536 → резисторы СВВ, САВ1 → провод 358 → резисторы САВ2 и САВЗ → провода 355, 589, 571 → главные контакты ВВ → провода 548, 520 → «минус» цепи управления ЗМ-7, 12.

Для обеспечения плавного трогания тепловоза резистор CAB на первых позициях контроллера включен полностью, уменьшая ток возбуждения возбудителя. С 4-й позиции резистор САВЗ шунтируется замыкающими главными контактами КАВ (355, 356), увеличивая ток возбуждения возбудителя и напряжение на выходе тягового генератора.

Со вторичной обмотки С1 — С2 возбудителя переменное напряжение подается на вход выпрямительного моста УВВ. Однако при переводе переключателя в положение «Аварийное» замыкаются контакты переключателя Р4 — РЗ и Р1 и шунтируют тиристоры +Т и -Т. Выпрямление переменного тока в выпрямителе УВВ происходит по обычной двухполупериодной схеме с четырьмя силовыми диодами.

Цепь питания независимой обмотки тягового генератора: зажим С1 возбудителя → предохранитель Пр1 → контакты переключателя АП Р4—РЗ → диод выпрямительного моста → шунт ШЗ → главные контакты KB → обмотка возбуждения тягового генератора И1 — И2 → диод выпрямительного моста → провод 365 → зажим С2 возбудителя.

ЗАЩИТА ДИЗЕЛЯ

Защита дизеля от снижения давления масла. При работающем дизель-генераторе давление масла на входе в лоток дизеля должно быть не менее 0,04 — 0,06 МПа (0,4 — 0,6 кгс/см2). В противном случае контакты реле РДМ4 (1166, 1167) размыкаются, питание реле управления РУ9, а значит, и электромагнита МР6 прекращается и дизель останавливается.

Нормальное давление масла в системе работающего дизеля должно быть выше 1,2 кгс/см2. Если давление на входе в дизель меньше приведенных величин, то реле давления масла РДМ1 своими контактами (1181, 1390) включает сигнальную лампу ЛДМ «Давление масла» на панели сигнализации в кабине машиниста. При дальнейшем снижении давления масла блок защиты, находящийся в ОРД и связанный с реле РДМ1, уменьшает частоту вращения коленчатого вала дизеля.

Защита дизеля от перегрева воды и масла. Контроль недопустимого нагрева воды и масла, охлаждающих дизель в тяговом режиме, осуществляют термореле воды ТРВ1 и ТРВ2 (в двух режимах — нормальном и высокотемпературном), а также термореле масла ТРМ. В нормальном режиме тумблер ТВ1 (1456, 1457) выключен. При нагреве охлаждающей воды на выходе из дизеля до 96 °С срабатывает реле ТРВ1 и отключает реле РУ22, которое осуществляет сброс нагрузки.

Высокотемпературный режим охлаждения дизеля используется только при температуре окружающего воздуха выше 40 °С. В этом случае включают тумблер ТВ1. При нагреве охлаждающей воды на выходе из дизеля до 105 °С срабатывает реле ТРВ2. При этом отключается реле РУ22, которое обеспечивает сброс нагрузки. Реле ТРМ отключает реле РУ22 при нагреве масла на выходе из дизеля до 88 °С.

Защита дизеля от давления в картере. При повышении давления масляных паров в картере дизеля выше 60 мм водяного столба замыкаются контакты дифманометра КДМ (1400, 1509). От автомата АУ через замкнутые с первой позиции контакты 1 и 3 контроллера машиниста по проводам 1604, 1605, 1400 через замкнутые контакты КДМ подается питание на катушку вентиля предельного выключателя ВА, что приводит к остановке дизеля.

ЗАЩИТА ТОРМОЗНОЙ МАГИСТРАЛИ

Давление воздуха в тормозной магистрали менее 0,27 — 0,32 МПа (2,7 — 3,2 кгс/см2) приводит к тому, что контакт реле давления воздуха РДВ (1483, 1493) снимает напряжение с катушки реле РУ22, которое, в свою очередь, отключает реле времени РВЗ, осуществляя тем самым сброс тяговой нагрузки и перевод схемы в режим холостого хода.

При обрыве тормозной магистрали поезда или нарушении ее целостности происходит дополнительная разрядка и включается пневмоэлектрический датчик ДДР. Его рабочая камера специальным каналом соединена с каналом дополнительной разрядки воздухораспределителя и при снижении давления воздуха в тормозной магистрали на 0,02 МПа (0,2 кгс/см2) датчик ДДР срабатывает. Его замыкающий контакт включает реле РУ1.

Цепь питания реле РУ1-. автомат АУ → провода 1684, 1685 → контакты блокировки тормоза БУ → провода 1686, 1632, 1309 → контакты ДДР → провод 1310 → контакты ДТЦ → провода 1314, 1306 → катушка реле РУ1 → «минус» цепей управления.


Реле управления РУ1 имеет три контакта:

1 замыкающий контакт (1321, 1320) создает цепь самопитания реле РУ1;

2.замыкающий контакт включает сигнальную лампу ЛРТ «Обрыв тормозной магистрали»;

3.размыкающий контакт обесточивает РВЗ, в результате чего происходят сброс нагрузки и перевод схемы в режим холостого хода.

При нарушении плотности тормозной магистрали вблизи тепловоза его воздухораспределитель срабатывает, что вызывает торможение. Загорается сигнальная лампа «Заторможено». В этом случае после срабатывания реле ДДР с уже изложенным воздействием на схему размыкается контакт датчика ДТЦ (1310, 1314), и реле РУ1 отключается. Сигнальная лампа ЛРТ гаснет. Для ускоренного отпуска тормоза необходимо нажать кнопку КОТ. При этом получает питание вентиль ВОТ. При срабатывании датчиков ДОТ загорается лампа ЛОТ.

АВАРИЙНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА

При выходе из строя автоматического регулирования возбуждения тягового генерато­ра переключением переключателя АП в положение «Аварийное» со­бирается аварийная схема возбуждения возбудителя и тягового генератора.

Цепь питания обмотки возбуждения возбудителя.

Автомат А1 ® провода 535, 372 ® обмотка возбуждения И1-И2 ® провода 371, 352 ® шунт Ш5 ® провода 539, 536 ® резисторы СВВ, САВ1 ® пр. 358 ® резисторы САВ2 и САВ3 ® провода 355, 589, 571 ® главные контакты ВВ ® про­вода 548, 520 ® минус цепи управления 3М-7, 12.

Для обеспечения плавного трогания тепловоза резистор САВ на первых позициях контроллера включен полностью, уменьшая ток возбуждения возбудителя. С 4-й позиции резистор САВ3 шунтируется замыкающими главными контактами КАВ (355, 356), увели­чивая ток возбуждения возбудителя и напряжение на выходе тягового генератора.

С вторичной обмотки С1 — С2 возбудителя переменное напряжение подается на вход выпрямительного моста УВВ. Однако при переводе переключателя в положение «Аварийное» замыкаются контакты пере­ключателя Р4 — РЗ и Р1 и шунтируют тиристоры +T и -Т. Выпрямление переменного тока в выпря­мителе УВВ происходит по обычной двухполупериодной схеме с че­тырьмя силовыми диодами.

Цепь питания независимой обмотки тягового генератора.

Зажим С1 возбу­дителя ® предохранитель Пр1 ® контакты переключателя АП Р4- РЗ ® диод выпрямительного моста ® шунт ШЗ ® главные контакты КВ ® обмотка возбуж­дения тягового генератора И1- И2 ® диод выпрямительного моста ® пр. 365 ® зажим С2 возбудителя.

АВАРИЙНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

При выходе из строя одного из тяговых электродвигателей необходимо выключить соответствующий тумблер ОМ1 — ОМ6 «Отключатели ТЭД».

Например, при отключении тумблера ОМ6 его замыкающий контакт (провод 1559) разрывает цепь питания поездного контактора П6, который своим главным контактом отключает неисправный шестой электродвигатель.

Размыкающий контакт ОМ6 (провода 1392, 1393) в цепи катушки РУ5 шунтирует блокировочный контакт контактора П6.

Другой размыка­ющий контакт ОМ6 (провода 448, 453) шунтирует потенциометр СИД индуктивного датчика, что приводит к снижению мощности тягового генератора, т. е. переход в зону селективной характеристики, и умень­шению нагрузки на остальные электродвигатели.

Предварительная прокачка масляной системы

Схемой предусмотрена возможность предва­рительной прокачки масла в системе дизеля. При включе­нии тумблера ОМН через его контакт (1219, 1220) напря­жение от автомата АЗ подается на катушку контактора КМН.

Контактор КМН включается и собирает цепь пита­ния электродвигателя МН. Включение маслопрокачивающего насоса тумблером ОМН возможно только при от­ключенном контакторе КТН, т.е. при неработающем дизе­ле.

Включение электродвигателей вентиляторов кузова и калорифера

Электродвигатель вентилятора кузова ВК и венти­лятора калорифера МК получает питание соответственно от выключателей А11 «Вентилятор кузова» и АК «Кало­рифер».

Одновременно с включением электродвигателя вен­тилятора кузова ВК включается электропневматический вентиль жалюзи вентилятора кузова ВВК, и открывает их.

Подача песка

Подача песка необходима для предотвращения боксования колес­ных пар. Песок пода­ется под первую и четвертую колесные пары (при движении вперед) и под третью и шестую (при движении назад).

Воздух к форсункам песочницы подается из питательной магистра­ли пневматической системы тепловоза при включении электропневма­тических клапанов КП.

Для включения их и подачи песка под колесные пары необходимо нажать педаль песочницы ПН. При этом создается цепь питания катушек 1КП1, 2КП2 при движении «Вперед» или 1КП2, 2КП1 при движении «Назад» от автомата АУ «Управление общее» через контакты блокировочного устройства тормо­за БУ и реверсивного барабана контроллера В — О — Н.

Кроме того, предусмотрена подача песка только под первую колес­ную пару, как наиболее склонную к боксованию. Для этого в тяговом режиме тепловоза необходимо нажать кнопку КПП и питание подает­ся от автомата АУ через блокировку БУ на катушку вентиля 1КП1, подавая песок под первую колесную пару.

Определение аварийной секции

Определение аварийной секции при включении одной из сигнальных ламп (ЛДМ, ЛУВ, ЛО, ЛПС) на пульте управления возможно при поступления аварийного сигнала с ведущей или ведомой секции.

Читайте также  Аккумуляторы для генератора 150а

Для этого служит тумблер ТП I — II на пульте управления, при включении ко­торого подается питание от автомата АУ через контакты БУ и ре­версивного механизма контроллера В – О –Н на катушку реле РУ12.

Реле РУ12 включается и своими размыкающими контактами разрыва­ет цепь питания сигнальных ламп ведущей секции.

Если сигнальная лампа гаснет, то это означает, что сигнал подается с ведущей секции. Если же лампа продолжает гореть, то сигнал подается со ведомой секции.

Для проверки исправности ламп служит тум­блер ТКС. При его включении на лампы по подается напряжение от вы­ключателя АУ по цепи питания тумблера ТП I — II и лампы должны за­гораться.

Автоматическая световая и звуковая пожарная сигнализация

Система автоматической пожарной сигнализации служит для автомати­ческой подачи звукового и светового сигналов в случае появления на тепловозе по­жара или чрезмерно высокой температуры.

Она включает в себя пожарные датчики ДТ 1- ДТ 17, реле управления РУ6, сигнальную лампу ЛПС «Пожар» на панели сигнали­зации, а также используется в качестве звукового сигнала зуммер СБ в кабине машиниста .

Питание катушки реле управления РУ6 осуществляется от автомата А7, при этом на катушку реле минус подводится через пожарные датчики ДТ1- ДТ17.

При повышении температуры в месте установки пожар­ного датчика до 105—115° С пожарный датчик разрывает цепь питания ре­ле РУ6 по минусу. Отключение РУ6 приводит к включению сигналь­ной лампы ЛПС «Пожар» и сигнала боксования СБ.

Проверка работы пожарной сигнализации осуществляется тумбле­ром ТПС «Пожарная сигнализация», который отключает реле РУ6, имитируя срабатывание одного из датчиков.

Для прекращения действия пожарной сигнализации необходимо отключить автомат А7.

Ввод тепловоза в депо

Тепловоз в депо вводят от внешнего источника пи­тания через штепсельный разъем РВД, подключенный к первому и второму последовательно включенным тяговым электродвигателям.

При этом дизель должен быть оста­новлен, реверсор устанавливается в положение в соответствии с направлением движения, тумблеры ОМ1-ОМ6 от­ключены.

Дата добавления: 2019-01-14 ; просмотров: 259 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Система возбуждения генераторов

Магнитное поле ротора, необходимое для создания электродвижущей силы обмотки статора любого генератора, создается постоянным током, протекающим по обмотке возбуждения (ОВ). Для питания ОВ предназначена система возбуждения, в значительной степени определяющая надежность работы синхронных генераторов. В связи с этим к системе возбуждения предъявляются следующие основные требования:

  • 1) надежное питание постоянным током ОВ в любых режимах, в том числе при авариях в энергосистемах;
  • 2) устойчивое регулирование тока возбуждения при изменении нагрузки генератора;
  • 3) необходимое быстродействие;
  • 4) форсировка возбуждения, т.е. обеспечение быстрого нарастания тока возбуждения, примерно до двукратного значения;
  • 5) быстрое гашение магнитного поля возбуждения при оперативных отключениях генератора от сети.

В зависимости от источника энергии, используемого для питания обмоток возбуждения, системы возбуждения разделяются на группы:

  • 1) электромашинное возбуждение с использованием генератора постоянного тока;
  • 2) электромашинное возбуждение с использованием генератора переменного тока с преобразованием этого тока в постоянный;
  • 3) самовозбуждение путем преобразования части электрической энергии переменного тока генератора в энергию постоянного тока возбуждения.

Электромашинные системы возбуждения, где источником энергии является генератор постоянного тока, т.е. возбудитель, использовались в течение длительного времени для большинства генераторов. Обычно они находились на одном валу с генератором и приводились во вращение той же турбиной, что и сам генератор. Такая система называется прямой. В случае, если возбудитель приводится во вращение отдельным двигателем, то систему принято называть косвенной. В отечественном генераторостро- ении применяют, как правило, прямую систему возбуждения, имеющую меньшую стоимость и большую надежность.

Увеличение мощностей турбо- и гидрогенераторов, а следовательно, необходимых мощностей возбудителей инициировало необходимость замены генераторов постоянного тока электромашинными системами возбуждения с применением генераторов переменного тока, не имеющих никаких ограничений по мощности. Для преобразования переменного тока в постоянный ранее использовались ртутные выпрямители, которые в дальнейшем уступили место управляемым и неуправляемым полупроводниковым преобразователям на основе диодов, тиристоров, транзисторов. Полупроводниковые преобразователи обладают большей надежностью, а в целом система с генераторами переменного тока большим быстродействием, позволяющим осуществить высокий уровень возбуждения (до четырехкратного номинального напряжения возбуждения при постоянном времени системы возбуждения менее двух сотых секунды). Широкое внедрение систем возбуждения с управляемыми преобразователями было осуществлено впервые в мире в нашей стране. В дальнейшем переход на такие системы был осуществлен и за рубежом.

Мощность генераторов для системы возбуждения составляет 0,5-2% полной мощности главного генератора. Например, для турбогенератора 320 МВт она достигает 2 МВт, для 800 МВт — 6 МВт и т.д., токи возбуждения — тысяч ампер (для мощных турбогенераторов 5-8 тыс. А). Это обстоятельство создает большие трудности при организации токоподвода к обмотке возбуждения с помощью скользящего контакта между контактными кольцами ротора и щетками. Поэтому для ряда генераторов была успешно применена бесщеточная система возбуждения, где постоянный ток подается непосредственно с вращающегося ротора возбудителя на обмотку возбуждения главного генератора.

Переменное напряжение обмотки возбуждения преобразуется в постоянное выпрямительным мостом, установленным на роторе. Силовые роторные вентили должны обладать повышенной механической прочностью и вибростойкостью.

Преимуществом систем самовозбуждения является то, что они не имеют электромашинного возбудителя — генератора. Для питания обмотки ротора главного генератора используется часть энергии статора главного генератора. В результате надежность системы повышается, стоимость ее уменьшается, сокращается длина генератора. Начальное возбуждение генератора осуществляется за счет остаточного намагничивания машины или током от постороннего источника.

В состав системы возбуждения входит автоматический регулятор возбуждения (АРВ). Он осуществляет поддержание заданного уровня напряжения и устойчивость работы генератора при колебаниях напряжения в электрической системе при изменении значения и характера нагрузок, отключении электростанции, линии электропередачи, коротких замыканиях. Основные требования, предъявляемые к АРВ, — это быстродействие, устойчивость регулирования, обеспечение форсировки возбуждения при резких снижениях напряжения в сети, что чревато потерей статической и динамической устойчивости генераторов.

Ввод в эксплуатацию дальних электропередач, объединение отдельных энергосистем в единую сеть, рост мощностей генераторов потребовали существенного повышения их динамической и статической устойчивости. Были созданы АРВ сильного действия (АРВ СД), реагирующие не только на отклонение параметров режима генератора (напряжение, ток, частота), но и на скорость их изменения.

При возникновении аварийных режимов, коротких замыканий в генераторе, шинопроводе или трансформаторе, после внезапного отключения генератора необходимо быстро уменьшить магнитное поле обмотки возбуждения генератора. Эта операция носит название гашение поля и осуществляется специальным автоматом гашения поля (АГП). К устройству АГП предъявляются два основных, иногда противоречащих друг другу, требования: время гашения поля должно быть возможно меньшим, а возникающее при гашении индуктированное перенапряжение в обмотке ротора не должно превосходить допустимых значений.

forum.injectorservice.com.ua

АВТОЛИКБЕЗ. Ещё раз о возбуждении генератора

АВТОЛИКБЕЗ. Ещё раз о возбуждении генератора

Сообщение Саша-Ирпень » 02 фев 2014, 10:15

После запуска мотора исправный генератор должен начать выдавать напряжение, другими словами — возбудиться.
Попробую, в меру своих слабых знаний рассказать, как было реализовано возбуждение начиная от «Копейки», (ВАЗ 2101) и до
сегодняшней «Калины». (Прошу не судить строго за возможные неточности. Конструктивная критика приветствуется). Материал буду
выкладывать частями, т. к. не располагаю большим количеством
свободного времени.

ВАЗ 2101:
На приведенной электросхеме можно проследить путь движения тока. (показано красными стрелками).
Ток идет по пути: «+» АКБ», болт «30» генератора, Клеммы «30/1 » и «15» замка зажигания, предохранитель 10, выводы «15» и «67» реле
регулятора, вывод «67» геенратора, обмотка возбуждения, (ротора) генератора, масса блока и «-» АКБ.

ДОСТОИНСТВА:
К достоинствам этой схемы можно отнести её простоту и понятность. Также, её удобно диагностировать, измеряя напряжения и ток в
разных точках.

НЕДОСТАТКИ:
(Вот недостатков довольно таки много).
При включенном зажигании весь ток возбуждения, (ок. 2,2 а), протекает через ротор.
Поэтому:
при холодном пуске, возникает дополнительное торможение проворачиванию двигателя, поскольку обмотка возбуждения
«забирает» дополнительный ток от АКБ, которого и так » в обрез» при зимнем пуске.
При включенном «по забывчивости» зажигании происходит разряд АКБ, которая за сутки разрядится «в ноль».
Даже после запуска мотора, ток продолжает течь через замок, (хотя внутри генератора, совсем рядом, также, имеется напряжение).
Этот ток дает дополнительную нагрузку на контактную группу замка зажигания, которой и так не очень легко.
Из-за длинной цепи возбуждения, на ней происходит заметное падение напряжения, что снижает точность регулирования напряжения
бортсети регулятором напряжения. (Хотя совсем рядом, внутри генератора имеется напряжение, которое можно было бы. ).
Частые окисления предохранителя №10 вызывают сбои в работе
генератора.
.
Часть этих недостатков была устранена на ВАЗ 2105 с генератором Г222 и регулятором напряжения Я112В.

Re: Ещё раз о возбуждении генератора.

Сообщение Саша-Ирпень » 03 фев 2014, 05:11

Часть этих недостатков была устранена на ВАЗ 2105 с генератором Г222 и регулятором напряжения Я112В.
В этом генераторе ток возбуждения разделен на силовой и управляющий. Силовой ток идет от силового болта «30»
установленного на задней крышке генератора. Для этого на регуляторе напряжения имеется специальный провод, подключаемый к
этому болту. По этому проводу и течет силовой ток. А вот, управление этим током, (т. е. его включение), производится замком
зажигания. Тогда ток течет по цепи, которая подобна протеканию тока на Г221.

Читайте также  Тдкс в генераторах высокого напряжения

Впервые столкнувшись с этим генератором я провел несколько измерений. Оказалось, что его ток управления, (шина «15», от
предохранителя №9) составляет ок. 15 ма, (0,015а) и появляется только при включенном зажигании. А вот силовой ток = 3 а и,
также, появляется только после появления питания на управляющем выводе. Управляющий ток открывает выходные транзисторы включенные
по схеме Дарлингтона и через ротор начинает протекать ток.

(Генератор Г222 уже мощнее, чем его предшественник. Поэтому и ток ротора на нем = 3 а, а ток отдачи этого генератора будет 50а. В
отличие от Г221 ток ротора которого будет 2,2 а, а ток отдачи 42 ампера).

Примерно в это же время появился генератор 29.37.01. Это был самый мощный генератор легкового автомобиля того времени. Он
выдавал ток 60а. Устанавливался он на М2140, Иж-комби и Иж-2715. Даже на «Мечту многих» того времени — Газ 24, тогда устанавливался 40-а
амперный генератор. Правда, уже на Газ 24-10 установили генератор 16.37.01, который выдавал 65 ампер.

Так вот, 29.37.01 хотя и имел регулятор напряжения Я112А, установленный на корпусе генератора, но был запитан по более
«древней» схеме, чем его ВАЗовский родственник. Обмотка возбуждения на нем питается только от замка зажигания, от шины «15».

ДОСТОИНСТВА: К достоинствам этого генератора относится подключение силового питания от силовой магистрали. Но, остальные
недостатки его «младшего брата» Г221, у него остались.

НОВЫЕ НЕДОСТАТКИ: Конструкция Г222, (с «Р.Н.» установленном на генераторе), создала неудобства с доступом к регулятору
напряжения и измерениям, (проверкам) в контрольных точках. Из-за этого данная конструкция не получила любви в «широких массах».
Поэтому, в большинстве случаев ремонтники просто выбрасывают Я112В, устанавливая вместо неё, (чаще всего на правом
брызговике), привычное РН127.
.
Следующий, (и очень большой), шаг в совершенствовании генератора был сделан в генераторе с плечом дополнительных диодов —
37.37.01, который устанавливался на ВАЗ 2108.

Re: Ещё раз о возбуждении генератора.

Сообщение Саша-Ирпень » 04 фев 2014, 05:22

Следующий, (и очень большой), шаг в совершенствовании генератора был сделан в генераторе с плечом дополнительных диодов — 37.37.01, который устанавливался на ВАЗ 2108. (Хотя, с начала 90-х годов этот генератор начали ставить и на ВАЗ 2107).
В конструкции этого генератора устранено большинство недостатков его «старших братьев».
Так, при включении зажигания через ротор течет мизерный ток, (в несколько сот миллиампер), протекающий через контрольную лампочку щитка приборов. (Иногда, применяются ещё и два мощных резистора по 50 ом, подстраховывающие возбуждение в случае перегорания лампочки). Благодаря этому, сведены к минимуму как разряд АКБ при оставленном включенном зажигании, так и притормаживание двигателя при пуске.
После возбуждения генератора он переходит на самопитание, т. е. ток ротора берется от плеча дополнительных диодов и не нагружает контактную группу замка зажигания. Аналогично, стали ненужными провода от шины «15» замка зажигания и к генератору подходит только один провод от щитка приборов.

Казалось бы — вот она идеальная конструкция, лишенная всех недостатков. Но, совершенству нет предела, да и как оказалось недостатки у этой конструкции тоже имеются:
Генераторы в «возрасте», частенько перестают возбуждаться на оборотах холостого хода. После прогазовки все нормализуется, а при проверке, обычно, придраться не к чему. Если же, любыми способами, увеличить ток возбуждения, то дефект пропадает.

Для понимания сути этой проблемки давайте, чуть подробнее рассмотрим сам процесс возбуждения генератора с плечом дополнительных диодов:
После включения генератора, загорается лампочка на щитке приборов, через которую протекает ток ок. 200ма. Ток течет через лампочку, провод коричневый с белым, штекер «61», «+» щетку, обмотку ротора, «-» щетку, открытые выходные транзисторы «Р.Н.» и на массу блока цилиндров. Этот ток создает вокруг ротора магнитное поле, которое при вращении генератора, суммируясь с остаточным магнитным полем ротора, создает в обмотке статора Э.Д.С. После выпрямления плечом дополнительных диодов, Э.Д.С., также, подается на ротор. Этот ток, ещё больше усиливает магнитное поле ротора и т. д. Происходит лавинообразное нарастание выходного напряжения генератора и он возбуждается, т. е. выходит на рабочий режим.
С первого взгляда, может показаться, что даже самый малый ток, поданный на «61» вывод, будет «усилен» и генератор должен возбудиться. Но, это не так. Существует некая пороговая величина тока возбуждения. Для того, чтобы понять, почему так, давайте вспомним вольт-амперную характеристику полупроводникового диода.
На графике видно, что при напряжении, примерно, до 0,6 вольта, через диод протекает очень-очень маленький ток. А уже выше 0,6 вольта, сила тока пропускаемого диодом резко увеличивается.

Желающие могут проделать несколько экспериментов:
1). Если, аналоговым омметром, измерить сопротивление полупроводникового диода в прямом направлении на пределе *1, то мы получим сопротивление ок. 7-8 ом. Но, если ещё несколько раз измерить его сопротивление, но уже на пределах *10, *100, *1000, то стрелка прибора, все равно, дойдет до того же места, что и на пределе *1. Получается, что сопротивление диода не одинаковое. Нет, просто на электронно дырочном переходе, (т. е. на полупроводниковом диоде), происходит падение напряжения ок 0,6 вольта, что и искажает показания омметра. Поэтому, в цифровых китайских тестерах имеется, специальный режим — проверка диодов.

2). (Этот эксперимент я лично проводил совсем недавно). Если подать напряжение на лампочку 3 вт, , через диод, (как в генераторе), то лампочка засветится. Но, если измерять протекающий ток миллиамперметром, а напряжение подавать через реостат, плавно увеличивая его величину от «нуля» вольт, то можно увидеть, что примерно до 0,6 вольта, в цепи протекает мизерный ток. (Я намерял ок. 200 микроампер). И, только выше 0,6 вольта, величина тока заметно возрастает.

3). Если включить 2 диода последовательно, (а ведь при выпрямлении переменного тока в генераторе он ВСЕГДА течет через ДВА диода), то возрастание тока получим, только, при напряжении выше 1,2 вольта.

ВЫВОДЫ:
При возбуждении генератора, он начнет возбуждаться только при превышении некоего порогового напряжения. При включенном зажигании, лампочка щитка приборов/обмотка ротора с «Р.Н». образуют делитель напряжения. Величину напряжения на меньшем плече можно измерить вольтметром. (На выводе «61»). Обычно, оно = 2-3 вольтам. Если эта величина ниже определенного порога, то ток возбуждения на ХХ не потечет. Если внутри генератора имеются окисленные контакты, то к минимальной величине порогового напряжения, (скажем 1,2 в на диодах + 0,5 в падение на выходном транзисторе «Р.Н».) понадобится ещё дополнительное напряжение.
(Получается, что схемотехника возбуждения Г222 многократно надежней, чем генератора с плечом доп. диодов).

Какая же величина тока возбуждения, приходящему к генератору от щитка приборов, будет оптимальной? Может быть, не мелочиться и сделать ток по максимуму? Или, наоборот, по минимуму? Как у каждой медали, у обеих вариантов будет две стороны.
При минимальном токе возбуждения, при ухудшении контактов, подсевшей АКБ, старении генератора и т. п. ухудшится возбуждение генератора.
При максимальном же токе, генератор возбудится преждевременно, еще при пуске мотора, что притормозит вращение коленвала.
Еще один момент. Генератор заряжает АКБ по величине напряжения. (Напомню, что существует ешё и второй способ зарядки — по величине тока). Поэтому, после затяжного зимнего пуска, когда АКБ сильно подсела, номинальное напряжение возбудившегося генератора, даст, соответственно, очень большой ток зарядки.
Поэтому, оптимальным решением было бы использование надежного возбуждения, как на Г222, самопитания генератора, как на 37.37.01. и регуливания тока зарядки АКБ в зависимости от ситуации. Вот примерный путь дальнейшего совершенствования конструкции генератора.

ПОЖЕЛАНИЕ:
Напомню, что если на ВАЗ 2105-07 и на карбюраторных ВАЗ 2108-09 на щитке приборов был вольтметр, который позволял увидеть как перезаряд, так и пониженное напряжение в бортсети, то на инжекторных авто вольтметра мы уже не увидим. Поэтому, лампочка контроля работы генератора погаснет при равенстве напряжений силового и дополнительного плеча диодов. А вот величина этого напряжения, при неисправности генератора, может быть далека от нормы. Поэтому, если бы по лампочке увидеть ещё и величину выходного напряжения генератора.
.

Генераторы «десятого» семейства не претерпели принципиальных изменений в сравнении с «девяточными».

2.4. Системы возбуждения генераторов

Магнитное поле ротора, необходимое для создания электродвижущей силы обмотки статора любого генератора, создается постоянным током, протекающим по обмотке возбуждения (ОВ) (см. рис. 2.1). Для питания ОВ предназначена система возбуждения, в значительной степени определяющая надежность работы синхронных генераторов. В связи с этим система возбуждения должна обеспечивать:

1) надежное питание постоянным током ОВ в любых режимах, в том числе при авариях в энергосистемах;

2) устойчивое регулирование тока возбуждения при изменении нагрузки генератора;

3) необходимое быстродействие;

4) форсировку возбуждения, т.е. обеспечение быстрого нарастания тока возбуждения, примерно до двукратного значения;

5) быстрое гашение магнитного поля возбуждения при оперативных отключениях генератора от сети.

В зависимости от источника энергии, используемого для питания ОВ, системы возбуждения разделяются на следующие группы:

1) с электромашинным возбуждением с использованием генератора постоянного тока;

Читайте также  Бензиновый генератор makita g4800lx

2) с электромашинным возбуждением с использованием генератора переменного тока с преобразованием этого тока в постоянный;

3) с самовозбуждением путем преобразования части электрической энергии переменного тока генератора в энергию постоянного тока возбуждения.

Электромашинные системы возбуждения, где источником энергии является генератор постоянного тока, т.е. возбудитель, использовались в течение длительного времени для большинства генераторов. Обычно они находились на одном валу с генератором и приводились во вращение той же турбиной, что и сам генератор. Такая система называется прямой. В случае если возбудитель приводится во вращение отдельным двигателем, то систему принято называть косвенной. В отечественном генераторостроении применяют, как правило, прямую систему возбуждения, имеющую меньшую стоимость и большую надежность.

Увеличение мощностей турбо- и гидрогенераторов, а следовательно, необходимых мощностей возбудителей инициировало необходимость замены генераторов постоянного тока электромашинными системами возбуждения с применением генераторов переменного тока, не имеющих никаких ограничений по мощности. Для преобразования переменного тока в постоянный ранее использовались ртутные выпрямители, которые в дальнейшем уступили место управляемым и неуправляемым полупроводниковым преобразователям на основе диодов, тиристоров, транзисторов. Полупроводниковые преобразователи обладают большей надежностью, а в целом система с генераторами переменного тока большим быстродействием, позволяющим осуществить

высокий уровень возбуждения (до четырехкратного номинального напряжения возбуждения при постоянной времени системы возбуждения менее 0,02 с). Широкое внедрение систем возбуждения с управляемыми преобразователями было осуществлено впервые в мире в нашей стране.

В дальнейшем переход на такие системы был осуществлен и за рубежом.

Мощность генераторов для системы возбуждения составляет 0,5—2% полной мощности главного генератора. Например, для турбогенератора 320МВт она достигает 2МВт, для турбогенератора 800МВт — 6МВт и т.д., токи возбуждения составляют тысячи ампер (для мощных турбогенераторов 5—8тыс.А). Это обстоятельство создает большие трудности при организации токоподвода к обмотке возбуждения с помощью скользящего контакта между контактными кольцами ротора и щетками. Поэтому для ряда генераторов была успешно применена бесщеточная система возбуждения, где постоянный ток подается непосредственно с вращающегося ротора возбудителя на обмотку возбуждения главного генератора. Переменное напряжение обмотки возбуждения преобразуется в постоянное выпрямительным мостом, установленным на роторе. Силовые роторные вентили должны обладать повышенной механической прочностью и вибростойкостью.

Преимуществом систем самовозбуждения является то, что они не имеют электромашинного возбудителя — генератора. Для питания обмотки ротора главного генератора используется часть энергии статора главного генератора. В результате надежность системы повышается, стоимость ее уменьшается, сокращается длина генератора. Начальное возбуждение генератора осуществляется за счет остаточного намагничивания машины или током от постороннего источника.

В состав системы возбуждения входит автоматический регулятор возбуждения (АРВ). Он осуществляет поддержание заданного уровня напряжения и устойчивость работы генератора при колебаниях напряжения в электроэнергетической системе при изменении значения и характера нагрузок, отключении электростанции, линии электропередачи, коротких замыканиях. Основные требования, предъявляемые к АРВ, — это быстродействие, устойчивость регулирования, обеспечение форсировки возбуждения при резких снижениях напряжения в сети, что чревато потерей статической и динамической устойчивости генераторов.

Ввод в эксплуатацию дальних электропередач, объединение отдельных энергосистем в единую сеть, рост мощностей генераторов потребовали существенного повышения их динамической и статической устойчивости. Были созданы АРВ сильного действия (АРВ СД), реагирующие не только на отклонение параметров режима генератора (напряжения, тока, частоты), но и на скорость их изменения.

При возникновении аварийных режимов, коротких замыканий в генераторе, шинопроводе или трансформаторе, после внезапного отключения генератора необходимо быстро уменьшить магнитное поле обмотки возбуждения генератора. Эта операция носит название гашение поля и осуществляется специальным автоматом гашения поля (АГП). К устройству АГП предъявляются два основных, иногда противоречащих друг другу, требования: время гашения поля должно быть возможно меньшим, а возникающее при гашении индуктированное перенапряжение в обмотке ротора не должно превосходить допустимых значений.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Особенности перевода возбуждения генератора с основного возбудителя на резервный

Овсянников, А. М. Особенности перевода возбуждения генератора с основного возбудителя на резервный / А. М. Овсянников. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 49 (339). — С. 43-45. — URL: https://moluch.ru/archive/339/75900/ (дата обращения: 26.10.2021).

В статье рассматривается проблема резервирования возбудителя синхронного генератора, а также описывается процесс перевода возбудителя с основного агрегата на резервный.

Ключевые слова: генератор, возбуждение, регулирование, резервирование.

При эксплуатации синхронных генераторов часто возникает проблема повышения надежности его системы возбуждения. Одним из наиболее действенных способов добиться этого является резервирование — установка агрегата резервного возбуждения.

Агрегат резервного возбуждения состоит из асинхронного электродвигателя и генератора постоянного тока, на общем палу которых расположен тяжелый маховик, сохраняющий за счет механической энергии примерно постоянной частоту вращения агрегат a при кратковременных снижениях напряжения в сети питания электродвигателя агрегата. Резервные возбудители, как правило, имеют релейную форсировку возбуждения, действующую при глубоких снижениях напряжения на выводах генератора. Основной и резервный возбудители отключаются и подключаются к ротору турбогенератора автоматами с дистанционным управлением.

Перевод генератора с основного на резервный возбудитель без отключения генератора можно производить:

а) в нормальных режимах при синхронной работе генератора;

б) в аварийных режимах с кратковременным переводом турбогенератора в асинхронный режим и последующей ресинхронизацией.

Перевод турбогенератора с основного на резервный возбудитель осуществляется проведением перечисленных ниже операций в указанной последовательности:

  1. Запускается агрегат резервного возбуждения и устанавливается на его генераторе напряжение приблизительно на 10 % выше напряжения работающего основного возбудителя.
  2. Включается автомат резервного возбудителя и отключается автомат основного возбудителя. При включении автомата его третьим контактом закорачивается обмотка основного возбудителя (ОСВ). Закорачивание обмотки ОСВ имеет следующее назначение — в случае, когда при включении резервного возбудителя его напряжение окажется ниже напряжения основного работающего возбудителя, основной возбудитель начинает работать как генератор на нагрузку с малым сопротивлением якоря резервного возбудителя. Поэтому ток в обмотке ОСВ увеличивается, повышая соответственно возбуждение, которое в свою очередь увеличивает ток и т. д. Таким образом, получается лавинообразное повышение тока возбуждения, что может привести к повреждению как выпрямителя, так и якоря резервного возбудителя.
  3. Затем при неизменном положении рукоятки автотрансформатора УАТ изменением сопротивления в цепи возбуждения резервного возбудителя корректируется режим реактивной нагрузки турбогенератора.
  4. Отключается рубильник подвозбудителя.
  5. С помощью накладок отключаются все цепи управления основным возбуждением и цепи управления автоматом гашения поля турбогенератора от основного возбудителя; осуществляется управление автоматическим гашением поля (АГП) от резервного возбудителя перевода возбуждения генератора с резервного возбудителя на основной проводятся операции в следующем порядке:

– Собирается и подготавливается схема системы основного возбуждения применительно к условиям ее работы в нормальном режиме турбогенератора.

– Проверяется исправность и правильность действия и сигнализации всех элементов в схеме возбуждения. Установочный автотрансформатор (УАТ) устанавливается в положение, при котором будет обеспечено напряжение основного возбудителя при последующей работе на ротор турбогенератора в условиях нормального режима, т. е. равное напряжению, которое поддерживается в данный момент находящимся в работе резервным возбудителем.

– Включается рубильник в цепях статора подвозбудителя (ПВ), тем самым подается напряжение питания в систему регулирования. При этом выпрямленный ток выхода должен быть в пределах 15–20А.

– Перед подключением автомата 1АВ основного возбудителя к шинам ротора турбогенератора контролируется напряжение и в основного возбудителя, которое должно быть несколько ниже напряжения работающего резервного возбудителя.

– Изменением в некоторых пределах положения УАТ проверяется управляемость основного возбудителя на холостом ходу, и УАТ возвращается в исходное положение.

– После выполнения предыдущих операций автоматом 1АВ основной возбудитель подключается к шинкам ротора турбогенератора (параллельно с автоматом 2АВ). При этом ток от резервного возбудителя пока не изменяется, а нагрузка включенного основного возбудителя пока остается равной нулю.

– Если при проведении всех описанных выше операций никаких ненормальностей не отмечается, то автоматом 2АВ отключается резервный возбудитель и возбуждение главного турбогенератора автоматически переводится на основной возбудитель. Аварийный перевод возбуждения турбогенератора с основного возбудителя на резервный с кратковременным переводом турбогенератора в асинхронный режим.

При допустимой кратковременной работе главного турбогенератора в асинхронном режиме операции его перевода с основного возбуждения на резервное производятся в следующем порядке:

  1. Быстро снижается нагрузка турбогенератора до значения 40 % номинальной мощности генератора.
  2. Отключается АТП с автоматическим включением в цепь ротора сопротивления Ra,c контактором Ka,c, включаемым вспомогательным контактом АТП. Турбогенератор переводится в асинхронный режим работы.
  3. Включается в работу резервный возбудитель и возбуждается до напряжения, приближенно равного напряжению на роторе, имевшему место при работе основного возбудителя до отключения АТП.
  4. Отключается автомат 1АВ и включается 2АВ соответственно основного и резервного возбудителей.
  5. Включается автомат АТП, контактором Ka,c отключается Ra,c, и турбогенератор, как правило, втягивается в синхронизм; активная нагрузка на турбогенераторе может быть увеличена до нормальной.

После устранения неисправностей в системе основного возбуждения турбогенератор может быть переведен снова с резервного на основное возбуждение, как было описано выше.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: