همانطور که کرارا در کلیه جزوات تحریک عنوان شده در ژنراتورهای سنکرون جهت تولید الکتریسیته لازم است یک میدان مغناطیسی دوار داشته باشیم بدین لحاظ می بایستی بتوانیم جراین DC مناسبی برای تولید این میدان به روتور ژنراتور اعمال کنیم.
این مولد DC بایستی از شبکه مستقل باشد تا ضربه های اعمال شده در شبکه به آن اعمال نشود حال این مولد را می توان بر روی بخشی از روتور ژنراتور مستقر نمود که تشکیل خواهد شد از ژنراتور و یک سو کننده جریان بدون اتصالات الکتریکی که این نوع را تحریک دینامیک گویند.
و نوع دیگر سیستم تحریک استاتیک می باشد که شامل یک ترانس و یک سو کننده جریان می باشد که توان لازم را از خروجی ژنراتور می گیرد و توسط جاروبک بر روتور منتقل می نماید.
بدیهی است این نوع سیستم هر کدام دارای معایب و محاسنی می باشند که بطور خلاصه و فهرست وار تشریح می گردد.
سیستم دینامیک :
1- استهلاک کمتر در نبود قطعات جاروبک و رینگ انتقال دهنده جریان
2- حجم کمتر در بخش تجهیزات کمکی
3- رسیدگی و بازبینی کمتر
4- طویل شدن روتور و سنگین شدن آن و مشکلات بالانس
سیستم استاتیک :
1- بالا بودن سرعت پاسخ سیستم
2- کوتاه بودن شفت
3- استهلاک رینگ و جاروبک ها
4- الزام به داشتن محرک اولیه
بدیهی است برای کنترل ولتاژ خروجی ژنراتور باید جریان DC اعمال شده به روتور توسط یک سیستم کنترل تحت نظارت قرار گیرد که اینجا نقش کنترل کننده این سیستم ها از ساده ترین و قدیمی ترین نوع تا پیشرفته ترین آنها در ساختار کلی مشترک می باشند که تشکیل می شود از یک مقایسه – کننده با دو تا چند ورودی که عبارتست از ولتاژ ژنراتور، ولتاژ مبنا (set point) ، جریان ژنراتور ، جمع برداری ولتاژ و جریان ژنراتور که ورودی ذکر شده آخرین بعنوان کنترل کننده MVAR ژنراتور بکار می رود . از طرفی بسته به نوع و ارزش کنترل کننده ها سیستم می تواند دارای یک حلقه کنترل یا بیشتر باشد. بطور مثال جهت بالابردن سرعت سیستم یک حلقه فرعی جهت نمونه گیری جریان تحریک استفاده می شود.
در این جزوه سیستم تحریک ژنراتورهای MARELL1 که از نوع استاتیک با کنترل کننده الکترونیکی می باشد در قالب سه بخش زیر تشریح می گردد.
1- مولد جریان DC یا بخش قدرت
2- سیستم کنترل
3- اجزاء کنترل
1- بخش قدرت و تولید کننده جریان DC
معمولا این بخش از یک پل نیمه هادی تشکیل شده که در سیستم های مختلف بصورت پلهای تمام موج یا نیم موج که می تواند بصورت تک فاز یا سه فاز در مدار عمل نمایند تشکیل شده است این سیستم دارای یک پل سه فاز نیم موج می باشد که در یک بازو دیود و در بازوی دیگر تایریستور کار یکسو سازی را عهده دار می باشند . جریان سه فاز ورودی ازطریق یک ترانس 11KV/330 V با توان 200 KVA از طریق فیوزهای 1FU ~ 3FU به پل ارتباط پیدا می کند مسیر تغذیه سه فاز ورودی در شکل (1) و مجموعه پل یکسو ساز با تجهیزات جانبی آن در شکل (2) نشان داده شده است.
در شکل (1) ترانس TV با نسبت 330/220 و قدرت 350 VA فن 88VE1 را تغذیه می کند و فیوزهای 4FU و 5FU کار حفاظت جریانی آنرا عهده دار است، این فن در بالای سقف پانل تحریک نصب شده است و کار خنک کاری تجهیزات تحریک را انجام می دهد ترانس 330/380 IS با توان 1KVA تغذیه ترانس TVT از شکل 2 را بعهده دارد.
همانطور که در شکل شماره (2) مشاهده می شود جریان خروجی از شاخه مثبت پل پس از عبور از حلقه سیم پیچ آمپلی فایر مغناطیسی TC و کلید تحریک (41F) به جاروبک روتور انتقال می یابد همچنین جریان خروجی از شاخه منفی پس از عبور از شنت N2 و کنتاکت دیگر کلید (41F) به جاروبک روتور منتقل می شود.
سیم پیچ TC که بعنوان یک مجموعه کنترل کننده جریان در بازوی ثانویه ترانس TVT قرار گرفته است وظیفه دارد با افزایش جریان تحریک میزان ولتاژ اعمال شده به فن خنک کننده تایریستورها VT را افزایش دهد تا در نتیجه میزان هوای دمیده شده به رادیاتورهای پل افزایش یابد، لذا نتیجه می گیریم میزان دمش خنک کاری تابع جریان خروجی پل می باشد.
جریان خروجی پل توسط شنت و آمپرمتر 0 ~ 500 متصل به آن قابل قرائت می باشد همچنین ولتاژ خروجی تحریک توسط ولتمتر 0 ~ 500 از طریق دو فیوز قابل قرائت است.
از مقاومت RSC به عنوان مقاومت تخلیه جریان تحریک پس از قطع کلید (41F) استفاده می گردد بدیهی است پس از قطع کلید فوق کنتاکتهای N.C کلید مذکور جریان پسماند حاصل در، روتور را سریعا در مقاومت RSC تخلیه می نماید.
ترانس های T و 2T ترانسهای پالس می باشند که وظیفه انتقال مغناطیسی پالسهای اعمال شده از سیستم کنترل به گیت تایریستورها را عهده دار می باشند.
مقاومت متغییر RSC در سر راه سیم پیچ TC قرار گرفته است بطوریکه افت ولتاژ حاصل از آن به عنوان فیدبک جریان تحریک استفاده می گردد.
شایان ذکر است این فیدبک در کلیه سیستم های مختلف تحریک بکار نمی رود و بسته به نوع طراحی به جهت داشتن سرعت بیشتر در پاسخ سیستم کنترل، بعنوان یک فیدبک داخلی بکار می رود.
ترانسهای جریان TA1 و TA2 بعنوان فیدبک جریان ژنراتور و ترانس های ولتاژ TV3 و TV1 بعنوان فیدبک ولتاژ ژنراتور بکارمی رود.
در راه اندازی اولیه ژنراتور های سنکرون قبل از برقراری جریان از طریق پل یکسو کننده، احتیاج است که یک میدان مغناطیسی اولیه ایجاد شده تا ژنراتور دارای ولتاژ خروجی گردد و این ولتاژ بتواند بعنوان منبع تغذیه پل مذکور استفاده گردد.
در ژنراتورها معمولا از 3 طریق این کارعملی می گردد:
1- پسماند مغناطیسی:
در این حالت هسته روتور از جنس آهن نرم استفاده می شود بطوریکه توسط اعمال یک جریان DC اولیه به روتور مغناطیسی گردد این پسماند مغناطیسی تا مدتهای زیاد قابل استفاده می باشد که گاها در تغییرات انجام شده بر روی روتور (مثلا زمان خارج کردن روتور از درون استانور این پسماند کم شده و یا از بین می رود در این صورت پس از جا زدن روتور با اعمال جریان DC به روتورباعث احیاء این پسماند می شوند.
دانشنامه کلمات:-
الکتریسیته
الکتریسیتهمجموعهای از پدیده‌های طبیعیست که به حضور و جریان بار الکتریکی وابسته است. الکتریسیته آثار معروف متنوعی چون آذرخش، الکتریسیته ساکن، القای الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی دارد