FI116107B - Menetelmä ja laitteisto tahtigeneraattorin magnetoimiseksi - Google Patents
Menetelmä ja laitteisto tahtigeneraattorin magnetoimiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI116107B FI116107B FI20011964A FI20011964A FI116107B FI 116107 B FI116107 B FI 116107B FI 20011964 A FI20011964 A FI 20011964A FI 20011964 A FI20011964 A FI 20011964A FI 116107 B FI116107 B FI 116107B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- circuit
- current
- voltage
- magnetization
- excitation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
- H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
116107
MENETELMÄ JA LAITTEISTO TAHTIGENERAATTORIN MAGNETOIMISEKSI
Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään ja patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukaiseen laitteistoon tahtigeneraattorin 5 magnetoimiseksi.
Tahtikoneen, erityisesti tahtigeneraattorin magnetointi on järjestetty nykyisin harjattomana, jossa säädetty magnetointi virta syötetään magnetointikoneen välityksellä magnetointikäämiin. Magnetointivirta tuotetaan esimerkiksi verkkojännitteeseen 10 kytketyllä jännitemuuntajalla, jonka toisiojännitettä säädetään jännitesäätäjällä. Poikkeustilanteissa, erityisesti verkkojohtimissa tapahtuvaa oikosulussa, kun verkkojännite putoaa olennaisesti, ei näin kehitetty magnetointi ole riittävä.
Oikosulkutilanteessa on tunnetussa tekniikassa magnetointi varmistettu esimerkiksi 15 erillisellä virtamuuntajalla, joka on mitoitettu niin suureksi, että taataan riittävä magnetointitaso. Tämän ratkaisun haittapuolena on, että siinä ei magnetointivirtaa ole mahdollista säätää, vaan magnetoinnin määrää virtamuuntajan mitoitus. Tapauskohtaisesti on pitänyt tapauskohtaisesti suunnitella ja valmistaa jokaiseen kohteeseen erikseen sopiva muuntaja, mikä useinkaan ei ole kilpailukykyinen ratkaisu.
20 .:. Keksinnön tarkoituksena on ratkaista edellä kuvattu ongelma ja aikaansaada edullinen ja ; kustannustehokas tahtigeneraattorin magnetointi tilanteisiin, joissa verkon jännite on .' · *; olennaisesti pudonnut. Keksinnön mukainen menetelmä tunnetaan patenttivaatimuksen 1 •; · · tunnusmerkkiosan tunnuspiirteistä. Vastaavasti keksinnön mukainen laitteisto tunnetaan '; · * 25 patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosan tunnuspiirteistä. Keksinnön eräät muut edulliset .· suoritusmuodot tunnetaan epäitsenäisten patenttivaatimusten tunnuspiirteistä.
Keksinnön mukaisella ratkaisulla saadaan luotettavasti sopiva magnetointitaso oikosulkutilanteissa. Keksinnön mukainen ratkaisu on yksinkertainen ja edullinen 30 toteuttaa. Sama toteutus on helposti sovellettavissa laajalle tehoalueelle, mikä alentaa suunnittelu ja valmistuskustannuksia. Tällöin voidaan käyttää rajoitettua valikoimaa standardoituja oikosulkuvirtamuuntajia, millä merkittävä vaikutus koko tuotantoketjun tehokkuudessa. Keksinnön mukainen ratkaisu on mahdollista liittää myös olemassa 2 116107 oleviin generaattoreihin, koska laitteisto on yhdistettävissä helposti saatavilla oleviin komponentteihin. Myös aiempien asennusten viritys parempaan toimintapisteeseen on mahdollista, jos virtamuuntaja on mitoitettu virheellisesti ylisuureksi. Paitsi oikosulkutilanteita, keksintö on sovellettavissa myös muissa poikkeustilanteissa, kuten 5 käynnistettäessä suuria moottoreita, jolloin generaattorin jännite pyrkii laskemaan alle sallitun raja-arvon.
Keksintöä kuvataan seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa - kuvio 1 esittää tunnettua ratkaisua tahtigeneraattorin magnetoimiseksi oikosulussa, 10 - kuvio 2 kuvaa tunnetun tekniikan mukaista tahtigeneraattorin oikosulkuvirtaa magnetointivirran funktiona, - kuvio 3 esittää keksinnön mukaista ratkaisua, - kuvio 4 kuvaa tahtigeneraattorin oikosulkuvirtaa magnetointivirran funktiona keksinnön mukaisella ratkaisulla.
15
Kuviossa 1 on kuvattu tahtigeneraattorin magnetointipiiri, joka huolehtii magnetoinnista normaalitilanteessa sekä tunnetun mukaisella ratkaisulla oikosulkutilanteessa.
Tahti generaattori a 10 magnetoidaan magnetointikäämiin 6 johdetulla magnetointivirralla Im. Generaattoriin vaihejohtimiin on kytketty kolmivaihemuuntaja 20 Tl, jonka toisiokäämi 1 on järjestetty syöttämään jännite jännitesäätäjälle 3. Muuntajan :.!·* Tl toinen toisiokäämi 7 tuottaa generaattorin jännitteen oloarvon säätäjälle 3.
Generaattorin vaiheeseen S kytketty virtamuuntaja T2 mittaa virran oloarvon, joka V : viedään myös jännitesäätäjälle. Normaalitoiminnassa jännitesäätäjältä saadaan ' ‘ generaattorin vaatima magnetointivirta Im, joka johdetaan diodin 12 kautta käämiin 6.
* · * · ♦ ' ’ 25 ···* Tunnetun tekniikan mukaisesti oikosulkutilanteita varten on tahtigeneraattorin päävirtapiirin vaihejohtimiin R-S-T järjestetty kolme virtamuuntajaa T3. Normaali ... käyttötilanteessa on virtamuuntajien toisiot on oikosuljettu kytkimellä K2, jota ohjataan jännitesäätäjästä. Vaihtoehtoisesti kytkintä K2 voidaan ohjata myös kontaktorilla, joka ’*··’ 30 on kytketty jännitemuuntajan Tl ulostuloon, jolloin kytkimen K2 koskettimet avautuvat jännitteen pudotessa niin paljon, että kontaktori päästää. Kytkimen ohjauksessa voidaan v ·' käyttää myös jänniterelettä. Virtamuuntajat ovat rakenteeltaan yksinkertaisia rengasmuuntajia, joiden ensiöpiirin muodostaa sinänsä tunnetulla tavalla generaattorin 3 116107 vaihejohdin ja joissa ei ole mitään säätövälineitä. Virtamuuntajien toisiot on liitetty tasasuuntaajaan 4, jonka ulostulo on yhdistetty syöttämään magnetointikäämiä 6 diodin 14 kautta. Virtamuuntaja on mitoitettu aikaansaamaan ainakin kolmen sekunnin ajaksi kolminkertaisen nimellisvirran suuruisen oikosulkuvirran. Suuremmat virrat voisivat 5 tuhota paitsi magnetointilaitteiston että myös itse generaattorin.
Kuviossa 2 on kuvattu tunnetun tekniikan mukaisen ratkaisun ominaiskäyrät. Käyrä la kuvaa generaattorin oikosulkuvirtaa magnetointivirran funktiona ja käyrä 2a virtamuuntajan ominaiskäyrää. Generaattorin toimintapiste asettuu generaattorin ja 10 virtamuuntajan leikkauspistettä vastaavaan kohtaan K2. Käyrä 2b kuvaa erään toisen virtamuuntajan ominaiskäyrää, jolloin toimintapiste vastaavasti saa arvon Ikj.
Kuviossa 3 on kuvattu keksinnön mukainen ratkaisu. Normaalitoiminnan osalta toteutus vastaa kuvion 1 mukaista laitteistoa ja vastaavat osat on merkitty samoilla 15 viitenumeroilla kuin kuviossa 1. Oikosulkutilanteessa tuotetaan magnetointivirta uudella tavalla. Sen mukaisesti on virtamuuntajien 2 toisioihin kytketty säätöpiiri 8, jonka ulostulo on liitetty tahtigeneraattorin 10 magnetointikäämiin 6. Tahti generaattorin 10 vaihejohtimiin R, S JA T liitetyn jännitemuuntajan Tl toisiokäämistä 7 saadaan jännitteen oloarvo kuten kuvion 1 yhteydessä kuvattiin. Jännitteen oloarvoa verrataan 20 jännitesäätäjässä 3 olevassa jännitteen vertailupiirissä ennalta määrättyyn jännitteen vertailuarvoon. Jännitteen laskiessa alle raja-arvon säätäjä avaa koskettimet K2, jolloin : virtamuuntajat syöttävät säätöpiirin 8 kautta magnetointikäämiä 6.
':*·· Säätöpiiri 8 muodostuu olennaisesti kolmesta osasta: suodattimesta 22, liipaisupiireistä *:··: 25 42 ja 44 sekä tyristoreista 28, 30, 32 ja 34. Suotimen 22 tehtävänä on suodattaa korkeajännitteiset ylijännitepiikit, jotka voivat tuhota tasasuuntauskomponentteja tai jopa säätäjän. Varsinainen säätöpiiri käsittää kaksi paria vastarinnan kytkettyjä tyristoreita. Tyristorit 28 ja 30 on kytketty virtamuuntajan ulostulojohtimien 36 ja 38 välille ja ...· vastaavasti tyristorit 32 ja 34 on kytketty viranmuuntajan ulostulojohtimien 38 ja 40 : 30 välille. Liipaisupiiri 42 ohjaa tyristoreita 28 ja 30 ja vastaavasti liipaisupiiri 44 ohjaa " tyristoreita 32 ja 34. Liipaisupiirit ohjaavat tyristorit johtaviksi, kun virtamuuntajan . ulostulon pääjännitteet ylittävät asetellun arvon. Virtamuuntajan ulostulojohtimet on edelleen kytketty tasasuuntaajan 46 kolmivaihesisääntuloon. Tasasuuntaajan 11 6107 4 tasajänniteulostulo on kytketty tahtigeneraattorin magnetointikäämiin 6. Säätöpiiri rajoittaa virtamuuntajien syöttämän virran haluttuun tasoon, jolloin voidaan käyttää standardoituja virtamuuntajia.
5 Oikosulkutilanteessa on magnetointivirran oltava toisaalta riittävän suuri, jotta saavutetaan sopivan suuruinen virtareletoiminta. Magnetointivirta ei kuitenkaan saa kasvaa liian suureksi, jotta magnetointipiiri tai generaattori ei vaurioituisi. Tyypillisesti pyritään toiminta suunnittelemaan niin, että generaattorin oikosulkuvirta 1¾ (Fig. 4) on noin kolme kertaa nimellisarvo In. Virtamuuntajan ominaiskäyrä (Fig. 4, käyrä 2c) antaa 10 oikosulkuvirta-arvon I^b, kun sitä vastoin virtamuuntajan virtaa rajoittamalla haluttuun arvoon In*, saadaan oikosulkuvirta rajoitettua haluttuun arvoon Ika. Keksinnön mukaisesti magnetointivirran maksimiarvoa voidaan säätää (Fig.4, viiva 3a) valitsemalla liipaisupiirin liipaisujännitteet sopivan suuruisiksi. Käytännössä tämä voidaan tehdä esimerkiksi hyppyjohtimilla (jumpers). Magnetointijännitteelle ja säätimen asetuksille 15 määritetään esiasetteluarvot suunni ttel ui askelmista ja ennen generaattorin käyttöönottoa suoritetaan oikosulkukoe, jossa tarkistetaan sopiva magnetointijännitteen arvo. Tämän jälkeen asetetaan liipaisupiirien hyppyjohtimet jännitetasoa vastaaville kohdille oikean oikosulkumagnetoinnin aikaansaamiseksi. Koska kyseessä on laitekohtainen ominaissuure, ei käytön aikana ole tarvetta asetusta muuttaa.
20
Generaattorin magnetointi voidaan keksintöä sovellettaessa toteuttaa nykyisin yleisesti ; käytetyn harjattoman magnetoinnin lisäksi myös erityisesti pienillä generaattoreilla harjallisen magnetoinnin yhteydessä. Normaalitilanteen magnetoinnin toteutus ei olennaisesti vaikuta esillä olevan keksinnön soveltamiseen. Vaikka oikosulkutilanteessa 25 normaalimagnetointi ei ole käytettävissä erityisesti edellä kuvatussa sovellutuksessa, voidaan keksintöä hyödyntää myös tilanteissa, joissa jännite laskee hetkellisesti, kuten suurta moottoria käynnistettäessä. Tällöin normaalimagnetointi on toiminnassa, mutta siihen yhdistetään virtamuuntajalla tuotettu ja säätäjällä säädetty lisämagnetointi kuormituksen vaatimalla tavalla.
’ *: 30 ' · ‘ ‘: Keksintöä on edellä kuvattu sen erään suoritusmuodon avulla. Esitystä ei ole kuitenkaan ' :·. katsottava patentin suojapiiriä rajoittavaksi, vaan sen sovellusmuodot voivat vaihdella ;' ’ ‘ · oheisten patenttivaatimusten määrittämissä rajoissa.
Claims (11)
1. Menetelmä tahtigeneraattorin (10) niagnetoimiseksi verkkojännitteen laskiessa alle 5 raja-arvon, jota tahtigeneraattoria magnetoidaan magnetointikäämillä, jossa menetelmässä mitataan verkkojännitettä ja verrataan verkkojännitettä vertailuarvoon, jolloin verkko-johtoon (R,S,T) järjestetään ainakin yksi virtamuuntaja (2), jonka ensiö on sarjassa verk-kojohdon kanssa, tunnettu siitä, että verkkojännitteen laskiessa alle vertailuarvon virta-muuntajan (2) toision oikosulkevat kytkimet (K2) avataan, ja että virtamuuntajan toisi- 10 oon liitetyllä säätöpiirillä (8) ohjataan tahtigeneraattorin magnetointipiiriin (6) virtaa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että magnetointipiiriin säätöpiirillä (2) ohjattu virta (Im) on verrannollinen verkkovirtaan.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtamuuntajan avulla kehitetty magnetointivirta yhdistetään varsinaisen magnetointipiirin virtaan. 4
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätöpiirin asetuksia muuttamalla säädetään magnetointitaso, jotta riittävä magnetointitaso saavutetaan. 20
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätöpiirin toiminta- , : , piste säädetään tahtigeneraattorin nimellismagnetointijännitteen perusteella.
6. Laitteisto tahtigeneraattorin niagnetoimiseksi tahtigeneraattorin (10) verkkojännitteen 25 pudotessa alle ennalta asetetun raja-arvon, johon laitteistoon kuuluu verkkojännitteen mittauslaite sekä vertailuelin, jolla verkkojännitteen oloarvo on verrattavissa raja-arvoon, : jolloin tahtigeneraattorin verkkojohdon kanssa sarjaan on järjestetty ainakin yksi virta- : muuntajan (2) ensiö, tunnettu siitä, että ja virtamuuntajan (2) toisio on yhdistettävissä ,,,; säätöpiiriin (8) avaamalla toision oikosulkevat kytkimet (K2), joka säätöpiiri (8) on jär- , · . 30 jestetty tuottamaan tarvittava magnetointiteho verkkojännitteen laskiessa alle raja-arvon. 116107
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että oikosulkumagnetointi on kytkettävissä normaalimagnetoinnin rinnalle, jolloin generaattorin (10) kokonaismag-netointi on näiden yhdistelmä.
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säätöpiiriin kuuluu sää- töelimet, joilla oikosulkumagnetoinnin suuruus on säädettävissä tahtigeneraattorin mag-netointijännitteen funktiona.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säätöelimet on muodos- 10 tettu hyppyjohtimina, joilla magnetointijännitteen taso on.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 6-9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että magnetointi on ohjattavissa säätämällä virtamuuntajan toisiojännitettä. * · • 1 i « i · t 1 i t » 1 » • « 1 1 » • I t I * · » t 116107
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20011964A FI116107B (fi) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Menetelmä ja laitteisto tahtigeneraattorin magnetoimiseksi |
PCT/FI2002/000793 WO2003038989A1 (en) | 2001-10-09 | 2002-10-09 | Method and apparatus for magnetizing a synchronous generator |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20011964A FI116107B (fi) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Menetelmä ja laitteisto tahtigeneraattorin magnetoimiseksi |
FI20011964 | 2001-10-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20011964A0 FI20011964A0 (fi) | 2001-10-09 |
FI20011964A FI20011964A (fi) | 2003-04-10 |
FI116107B true FI116107B (fi) | 2005-09-15 |
Family
ID=8562024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20011964A FI116107B (fi) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | Menetelmä ja laitteisto tahtigeneraattorin magnetoimiseksi |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI116107B (fi) |
WO (1) | WO2003038989A1 (fi) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI124636B (fi) * | 2008-12-01 | 2014-11-14 | Wärtsilä Finland Oy | Erillissähköjärjestelmä |
ES2394329B2 (es) * | 2012-07-09 | 2014-03-28 | Universidad Politécnica de Madrid | Sistema y método de vigilancia de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2210688A (en) * | 1938-06-08 | 1940-08-06 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Regulation of synchronous machines |
US2298536A (en) * | 1939-01-18 | 1942-10-13 | Ward Leonard Electric Co | Electric controlling apparatus |
CA404079A (en) * | 1939-12-28 | 1942-04-14 | L. Fountain Lawrence | Three-phase compensator |
US2996654A (en) * | 1958-04-16 | 1961-08-15 | Gen Electric | Non-linear feedback circuit for generators |
-
2001
- 2001-10-09 FI FI20011964A patent/FI116107B/fi active IP Right Grant
-
2002
- 2002-10-09 WO PCT/FI2002/000793 patent/WO2003038989A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20011964A (fi) | 2003-04-10 |
FI20011964A0 (fi) | 2001-10-09 |
WO2003038989A1 (en) | 2003-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0183005B1 (ko) | 도체내 임의 한극의 직류전류 감지 방법 및 장치와, 그 감지모터 전류에 응답하는 전자 정류모터 제어기 | |
US12021471B2 (en) | Apparatus for protecting and controlling an electrical load | |
AU2003250089B2 (en) | Method for operating a wind power plant and method for operating it | |
EP1343247B1 (en) | Turbine generating apparatus | |
US6807072B2 (en) | Electric power conversion device with push-pull circuitry | |
CN101803175B (zh) | 用于确定无刷电机中励磁电流的方法和装置 | |
WO1997036368A1 (en) | Frequency converter for an electromotor | |
US8362730B2 (en) | Synchronous machine starting device | |
US20070090783A1 (en) | Method for braking a synchronous machine | |
US7215099B2 (en) | Method in frequency converter provided with voltage intermediate circuit, and frequency converter | |
US6310901B1 (en) | Automated AC filament universal laser power controller in a gas ion laser system and method | |
CA2506541A1 (en) | Method and system for providing power to circuit breakers | |
FI116107B (fi) | Menetelmä ja laitteisto tahtigeneraattorin magnetoimiseksi | |
EP2062347A1 (en) | Method and device for reducing the influence of a dc component in a load current of an asynchronous three-phase motor | |
KR910003788B1 (ko) | 회로차단기 | |
EP1497912B1 (en) | Method and arrangement in connection with slip-ring machine | |
WO2005010630A1 (en) | Soft starter for asynchronous motor | |
DK170243B1 (da) | Anlæg til fremstilling af elektrisk energi og fremgangsmåde til start af en større forbruger | |
RU2348050C1 (ru) | Устройство для испытания машин переменного тока | |
US20050104562A1 (en) | Device for regulating the voltage in generators by means of coil tapping and a control relay | |
EP1320186A1 (en) | Output voltage regulating device for alternators | |
SU860965A1 (ru) | Устройство дл возбуждени вентильного сварочного генератора | |
SU736330A1 (ru) | Устройство дл автоматического регулировани возбуждени бесщеточных синхронных машин | |
JP2000060190A (ja) | 自動電圧調整装置 | |
JPS59156199A (ja) | 交流発電機の励磁調整装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: ABB OY Free format text: ABB OY |
|
FG | Patent granted |
Ref document number: 116107 Country of ref document: FI |