Řízení napětí

Velikost indukovaného napětí alternátoru lze vyjádřit

kde     B - indukce magnetického pole (T)

             l - délka vinutí (m)

            v - rychlost pohybu (m/s)

Alternátor musí dodávat stálé napětí při různém zatížení, tzn. výstupní napětí musí být konstantní. Při změnách proudu ve statoru se tak musí měnit budící proud rotoru a tím i magnetické pole rotoru.

Pokud tedy dojde k poklesu svorkového napětí, je nutné zvýšit budící proud, tzv. alternátor přibudit.

Při nárůstu výstupního napětí je nutné naopak budící proud snížit, tedy alternátor odbudit.

Výstupní napětí alternátoru je také závislé na rychlosti otáčení rotoru. Při takovéto regulaci ovšem dochází ke změně kmitočtu indukovaného napětí. Při použití alternátoru v rozvodné síti je tedy tento způsob nevhodný.

Hlavními požadavky na budící soustavu jsou:

• udržování požadované hodnoty svorkového napětí

• provozní spolehlivost

• plynulá regulace

• rychlá odezva

• rychlé odbuzení

Budící soustava alternátoru

Budící soustava se skládá:

• systém zdroje buzení – umožňují plynulou regulaci, rychlá změna budícího napětí

• regulátor buzení – udržuje požadované výstupní napětí, zajišťuje stabilitu alternátoru

• odbuzovací systém

Budící systémy s rotačním budičem

Vhodné pro výkony do cca 150MW. Tento systém se skládá z rotačního budiče B, který je tvořen jako derivační buzení nastavené naprázdno. Regulátor R je napájen z rozvodny vlastní potřeby. Řízený usměrňovač napájí pomocné přídavné buzení. ZK představuje zhášecí komoru.

Všechny stroje jsou na společné hřídeli s alternátorem.

Volba konkrétního budiče potom závisí na výkonu:

• derivační dynamo – pro menší výkony

• dynamo s cizím buzením, které je buzeno derivačním dynamem

Obr. 1: Budící systém s rotačním budičem [1]

Budící systémy s tyristory

Regulace napětí je řešena pomocí řízeného usměrňovače přes rotační střídavý budič nebo z vlastní spotřeby (rozběh).

Z důvodu možného zkratu generátoru a provozní spolehlivosti jsou tyristory předimenzovány. Odbuzení lze provést přechodem v invertorový chod.

Obr. 2: Budící systém s tyristory [2]

Statické systémy bezkartáčové

Tyristory jsou umístěny na hřídeli alternátoru. Budič je realizován jako pomocný alternátor s kotvou na rotoru. Jeho budící vinutí je napájeno z přípojnice vlastní spotřeby.

Obr. 3: Statický systém bezkartáčový [3]

Zdroje

Obrázky

[1] Autor neznámý. Budící systém s rotačním budičem [online]. [cit. 2014-8-16]. Dostupný na www: http://web.spscv.cz/~kaderabek/plany_ulohy/synchrstroje.pdf.

[2] Autor neznámý. Budící systém s tyristory [online]. [cit. 2014-8-16]. Dostupný na www: http://web.spscv.cz/~kaderabek/plany_ulohy/synchrstroje.pdf.

[3] Autor neznámý. Statický systém bezkartáčový [online]. [cit. 2014-8-16]. Dostupný na www: http://web.spscv.cz/~kaderabek/plany_ulohy/synchrstroje.pdf.