أنظمة الإثاره للمولدات الكهربائية (exciters)


بسم الله الرحمن الرحيم


الحمد لله والصلاه والسلام على اشرف الانبياء والمرسلين اما بعد:

     يقوم نظام الإثاره بإمداد العضو الدوار بكميه التيار المناسبه لإنتاج المجال     المغناطيسي للآله المتزامنه .وتعتمد كمية الإثاره على معامل القدره ، سرعة الآله     وتيار الحمل . والتيارات الأكبر والسرعات الأقل ومعاملات القدره المختلفه مطالب    أثاره أكبر. نظام الإثاره يمكن أن يكون نظام منفصل (لكل مولد) أو نظام إثاره مركزي . والنظام المركزي يكون أرخص لما أن آي خطأ في نظام الإثاره المركزي يؤثر على كل المولدات وعليه فان المولدات الحديثه لها مستثيرات منفصله.
والمطلب الرئيسي لنظام الإثارة هي المعوليه تحت كل ظروف الخدمه ( بساطة التحكم ،سهولة الصيانة ،الإستقرارية والإستجابه الإنتقاليه العاليه ). التكلفه الإبتدائية لمعدات الإثاره يجب أن تكون إعتباراً ثانوياً عند إختبار النظام . والذي له معولية أفضل يكون مفضلاً (بساطة التحكم ،وسهولة الصيانة) لأن التكلفه الإبتدائية لأنظمة الإثاره تكون صغيره جداً مقارنة بتكلفة المولد.


تصنيف أنظمة الإثاره

1- نظام الاثاره (DC)
          يتكون هذا النظام من مولدات تيار مستمر لإمداد تيار المجال للآله المتزامنه.
ولهذا النظام مستثير رئيسي ومستثير دليلي :
اولاً ـ المستثير الرئيسيه : 
هو  مولد تيار مستمر منفصل الإثاره ويعطي تيار المجال مولد التيار المتردد.
ثانياً ـ المستثير الدليلي :
هو مولد تيار مستمر ذو إثاره ذاتيه ويعطي تيار المجال للمستثير الرئيسي.
ويمكن إدارة كل من المستثيرالرئيسي والدليلي عن طريق العمود الرئيسي  (مباشر أو خلال تروس) أو يدار منفصلاً بواسطة محرك ، والمستثيرات المداره من العمود الرئيسي تقي نظام الوحده للتشغيل والإثاره من التأثر بالإضطرابات الخارجيه.
ومن وجهة النظر تلك تفضل المستثيرات ذات الإداره المباشره.
نجد أن مولدات الهيدرو تدور عند سرعات منخفضه ، ونادراً ما تنطبق سرعة الدوران مع السرعه الأكثر إقتصاداً لمقنن محدد المستثير . لذلك يستخدم حجم إطار كبير للمستثير ، وهذا الحجم بالرغم من تكاليفه الباهظه إلا إنه يبسط تهوية المستثير ويقدم منافذ كافيه لإجراء الصيانه وضبط الفرش وعضو التوحيد .
مستثير مولدات التيار المتردد لتوربينه صغيرة الحجم تكون عادة مقترنه مباشرةً بالعمود ولمولدات التيار المتردد لتوربينه متوسطه كبيره الحجم ، تقرن المستثيرات 
) بالعمود . RPM الرئيسى خلال تروس وتدور عادة عند (1000
مقنن جهد المستثير الرئيسى لكل من مولدات الهيدرو والمولدات التوربينيه يكون حوالى 400 فولت ، وسعة المستثير حوالى 0,5 % من سعة المولد .
فتح دائرة الإثاره المفاجئ يمكن أن يؤدي إلى حدوث جهد عالي مستحث فى لفات المجال الحثيه نتيجة التحرر المفاجئ للطاقه المخزنه فيه ، وبمجرد فتح قاطع المجال فانه يوصل مقاومه تفريغ المجال وتبدد الطاقه فى هذا المقام .
        إن مشاكل و أعطال مستثيرات المولدات التوربينيه  تكون متكرره الحدوث نتيجة للسرعه العاليه . ولذلك تزود محطات البخار بمستثيرات إحتياطيه تدار بمحرك منفصل وفى بعض الحالات يزود نظام الإثارة بتحكم إمبليدائن : ( هو مولد تيار مستمر متعامد  )  له معامل تكبير عالي جداً . AVRالمجال عالي الإستجابة ، يستمد طاقته من
ويحتاج قدرة تحكم صغيره جداً وفي مولد التيار المستمر العادي مطلوب 2% تغير  في طاقة المجال لإنتاج 100% تغير في خرج الطاقه ، وبذلك يعطي تكبير حوالي 50 وفي الجانب المقابل فان الآله متعامدة المجال يكون لديها معامل تكبير 1000000 أو أكبر والتكبير الرئيسي للإمبلداين يوجد في نظام إثارة المولدات التوربينيه .
الشكل ( 1) نظام الاثاره بالتيار المستمر
الشكل(2) يوضح : مولد التغذيه المستقله
) DC عيوب نظام إستخدام الإثاره(
     كبر الثابت الزمني (حوالي 3 ثواني) وصعوبات التوحيد ولذلك أستبدلت بإستخدام أنظمة الإثاره ذات التيار المتردد والأنظمه الإستاتيكيه .

2-أنظمة الإثاره (AC)
       يتكون هذا النظام من مولد تيار متردد وقنطرة مقوم ثايرستور متصله مباشرتاً بعمود مولد تيار متردد بهذا يتم الإستغناء عن عضو التوحيد وحلقات مجمع مجال مولد الرئيسي وبعض التوصيلات الآخرى .
الشكل ( 3 ) نظام الاثاره بالتيار المتردد
3-نظام الإثاره الإستاتيكي
عن طريق محول خافض ونظام مقوم بمقومات قوس الزئبق يسحب هذا النظام قدره الإثاره من أطراف المولد . لا توجد أجهزه قطع أو مصهرات بين التيار المتردد (أطراف المولد) والمحول المقوم ثلاثي الطور مغمور في الزيت مع تبريد هواء مدفوع.
نظام الإثاره الإستاتيكي له زمن إستجابه صغير جداً (20 ميللي ثانيه) ويعطي أداء ديناميكي ممتاز لكن دائرته معقده وتحتاج إلى صيانه خاصه .
ويمكن تلخيص مميزات دوائر الإثارة الإستاتيكية كالأتي :ـ
اولاً ـ  تمنع فقد الإحتكاك بالهواء للمستثيير وكراسي تحميل عضو التوحيد وصيانة اللفات، وكل هذه العوامل تؤدي الى تكلفة تغير منخفضة.
ثانياً ـ  تؤخذ طاقة الإثاره من أطراف الآله لذلك يكون جهد الإثاره متناسباً مع السرعه وفي المقابل لمستثيرات العمود يكون جهد المستثير متناسباً مع مربع السرعه ولذلك يمنح ميزه رئيسيه في رفض الحمل .
ثالثاً ـ نظام الإثاره الإستاتيكي يستجيب مع السرعه الإلكترونيه .
الشكل ( 4 ) نظام الاثاره الاستاتيكي

هناك تعليق واحد:

  1. شكرا لك اخي موضوع جميل و اكثر من رائع اتمنى زيارة مدونتي و ترك تعليقك و شكرا لك
    http://www.arabic-dev.com/

    ردحذف

يتم التشغيل بواسطة Blogger.