1. Системы возбуждения, источником энергии в которых служит генератор постоянного тока (возбудитель);

2. Системы возбуждения, источником энергии в которых является генератор переменного тока

С помощью полупроводниковых управляемых или неуправляемых выпрямителей переменный ток этого генератора преобразуется в постоянный;

3). Системы возбуждения, использующие энергию самой возбуждаемой машины (сомовозбуждение). Преобразование энергии осуществляется с помощью специальных трансформаторов и полупроводниковых вентилей.

50. Электромашинные системы возбуждения с возбудителями постоянного ток

Рис. Электромашинная система возбуждения с генератором постоянного тока.

GE – возбудитель; LG – обмотка возбуждения генератора; LE – обмотка возбуждения возбудителя; RR – реостат; АРВ – автоматический регулятор возбуждения; R – разрядный резистор.

В этой схеме возбудителем служит генератор постоянного тока, работающий по схеме самовозбуждения. При работе генератора постоянного тока по схеме независимого возбуждения, устанавливается вторая машина постоянного тока – подвозбудитель. Регулирование тока возбуждения осуществляется АРВ путем изменения тока возбуждения возбудителя.

Электромашинная система возбуждения, в которой возбудитель связан с валом возбуждаемой машины, называется прямой. Электромашинная система, в которой привод возбудителя осуществляется от электродвигателя, называется косвенной.

Система прямого возбуждения ( рис.а ) обладает такими достоинствами:

1. Вследствие большой инерции системы генератор – турбина, при кз частота вращения возбудителя практически остается неизменной;

2. Система обладает достаточной надежностью и небольшой стоимостью, содержит небольшое количество элементов.

Вместе с тем, ремонт или ревизия возбудителя возможны только при остановке генератора. Данная схема возбуждения не может быть использована для возбуждения мощных генераторов, так как по условиям надежной коммутации и технической прочности коллектора при частоте вращения 750об/мин минимальная предельная мощность возбудителей составляет 2500-3600 кВт, а при частоте 3000об/мин снижается до 300-500кВт. Этого достаточно лишь для возбуждения турбогенераторов с косвенным охлаждением, мощностью до 150МВт и турбогенераторов с непосредственным охлаждением до 100МВт.

a) б)

в)

Рис. Электромашинная система с возбудителем постоянного тока.

А – независимое прямое возбуждение;

Б - независимое косвенное возбуждение;

В – зависимое косвенное возбуждение;

GA – вспомогательный генератор,

М - двигатель,

Y – соединительная муфта.

При косвенной системе возбуждения возбудитель приводится во вращение двигателем М, который может быть подключен к вспомогательному генератору GA, установленному со своим возбудителем на одном валу с основным генератором (рис.б) или же к шинам системы СН (рис.в). Система возбуждения с использованием двигателя позволяет выбрать рациональную частоту вращения возбудителя, однако такая система возбуждения сложнее прямой системы и обладает меньшей надежностью. Кроме того, при присоединении двигателей М к шинам СН система возбуждения оказывается чувствительной к изменениям внешней сети. В условиях снижения напряжения в сети частоту вращения и напряжение возбуждения можно поддерживать путем установки маховика, повышающего механическую постоянную системы двигатель – возбудитель.

Косвенная независимая система возбуждения применяется главным образом только для тихоходных генераторов малой мощности. Косвенная зависимая с маховиком – применяется для возбуждения синхронных компенсаторов и резервного возбуждения генераторов.

Выше рассмотренная система возбуждения характеризуется большими постоянными времени Т_е (0,3-0,6с) и небольшими потолками по напряжению (не более 2U_fном). Скорости нарастания возбуждения в этой системе также небольшие. Поэтому используются более совершенные системы.