Co je AVR pro generátor?

Poruchy a opravy lodních elektrických zařízení. Práce s automatizací a elektronikou v podmínkách lodi. Jen cvič!

Pokud se vám některé fotky/obrázky/kresby nenačítají, pak doporučujeme využít služby VPN!

09.07.2024

Regulace činné a jalové zátěže paralelně pracujících generátorů

Regulace činné a jalové zátěže paralelně pracujících generátorů – důležitý aspekt pro zajištění stability a spolehlivosti energetického systému lodi.

Toto je stručná odpověď na otázku „Regulace aktivní a reaktivní zátěže paralelně pracujících generátorů“ v rámci otázek pro elektromechaniky a elektro kadety při pohovorech s posádkou. Článek obsahuje odkazy na podrobnější informace.

Do tohoto procesu je zapojeno několik klíčových mechanismů a kontrolních systémů.

koncepty:

1. Aktivní výkon (P): Výkon, který funguje, se měří ve wattech (W).
2. Jalový výkon (Q): Výkon, který vytváří elektromagnetické pole, se měří v reaktivních voltampérech (var).

Aktivní regulace výkonu:

Aktivní výkon je řízen změnou výkonu dodávaného do zátěže prostřednictvím řízení paliva v motorech nebo řízení toku výkonu v elektronických systémech.

1. Automatický systém řízení frekvence a aktivního výkonu (APFC): Používá se k udržení stabilní frekvence sítě. Pokud se zatížení zvýší, frekvence se sníží a AFC zvýší dodávku paliva do dieselového generátoru, aby se zvýšil činný výkon a obnovila se frekvence.
2. Regulátory rychlosti: Řídí otáčky turbíny a zajišťují stabilní provoz dieselového generátoru. Se zvyšujícím se zatížením regulátor otáček zvyšuje dodávku paliva, aby byla zachována nastavená rychlost.

Regulace jalového výkonu:

Jalový výkon je regulován změnou napětí na svorkách generátorů, čehož je dosaženo řízením buzení generátorů.

1. Automatický systém regulace napětí (AVR): Používá se k udržení stabilního napětí v síti. Když se změní jalová zátěž, AVR upraví buzení generátoru tak, aby udrželo specifikovanou úroveň napětí.
2. Regulátory buzení: Řídí budicí proud v budícím vinutí generátoru změnou napětí na výstupu generátoru. S rostoucím jalovým zatížením regulátor zvyšuje budicí proud, aby udržel požadované napětí.

Koordinace paralelních generátorů:

1. Rozložení odporového zatížení: Činný výkon mezi generátory pracujícími paralelně je distribuován v poměru k jejich jmenovitému výkonu. K tomuto účelu slouží koordinace nastavení regulátoru otáček.
2. Reaktivní rozložení zátěže: Jalový výkon je rozdělen mezi generátory v závislosti na jejich vlastnostech a aktuálním stavu. Regulátory buzení každého generátoru jsou nastaveny tak, aby napětí v místě připojení generátorů zůstalo stabilní.

Obecné metody a zařízení:

1. Synchronizátory: Zařízení, která zajišťují fázovou, napěťovou a frekvenční synchronizaci generátorů před jejich paralelním zapojením.
2. Transformátory a reaktory: Používá se k regulaci toku činného a jalového výkonu a také ke snížení ztrát a řízení distribuce výkonu v síti.

Efektivní řízení aktivní a reaktivní zátěže paralelně pracujících generátorů vyžaduje integrovaný přístup, včetně automatických řídicích systémů, mechanických a elektrických řídicích zařízení. Správná koordinace těchto systémů umožňuje udržení stability sítě, optimální distribuci energie a minimalizaci ztrát.

Co je účiník a jak jej můžete použít k pochopení rovnoměrného rozložení aktivní a jalové zátěže generátorů pracujících paralelně?

Účiník (PF) je bezrozměrná veličina, která popisuje vztah mezi činným výkonem (P) a zdánlivým výkonem (S) v elektrickém systému. Vyjadřuje se jako kosinus fázového úhlu ( ) mezi napětím a proudem.

Vzorec pro účiník:

• P – činný výkon (ve wattech, W),
• S – celkový výkon (ve voltampérech, VA),
• φ je úhel mezi vektorem napětí a vektorem proudu.

Typy napájení:

• Aktivní výkon (P): Výkon, který skutečně funguje a je měřen ve wattech (W).
• Jalový výkon (Q): Síla, která vytváří elektromagnetické pole, ale nevykonává žádnou užitečnou práci. Měří se v reaktivních voltampérech (var).
• Hrubý výkon (S): Celkový výkon, který je vektorovým součtem činného a jalového výkonu, se měří ve voltampérech (VA).

Vzorec pro plný výkon:

Hodnota účiníku:

1. Ideální účiník: Rovná se 1 (nebo 100 %), což znamená, že veškeré dodané napájení je využito k užitečné práci. V tomto případě je úhel φ = 0 stupňů a napětí a proud jsou ve fázi.
2. Nízký účiník: Označuje přítomnost významného jalového výkonu. Například účiník 0,7 znamená, že pouze 70 % celkového výkonu se spotřebuje na užitečnou práci a zbytek je reaktivní.

Vliv účiníku:

• O účinnosti systému: Nízký účiník znamená, že systém je neefektivní, protože k přenosu stejného činného výkonu je potřeba větší proud, což má za následek vyšší ztráty ve vedení a větší velikosti zařízení.

Korekce účiníku:

• Kondenzátory: Instalace kondenzátorových baterií, které produkují jalový výkon opačného znaménka, pomáhá snížit celkový úhel φ a tím zlepšit účiník.
• Synchronní kompenzátory: Synchronní stroje, které mohou pracovat v režimu generování nebo spotřeby jalového výkonu a pomáhají tak regulovat účiník.
• Aktivní filtry: Používá se pro dynamickou kompenzaci jalového výkonu a harmonických.

Příklad výpočtu účiníku:
Předpokládejme, že máme systém s činným výkonem P = 800 W a jalovým výkonem Q = 600 var.
Pojďme vypočítat celkový výkon:

Pojďme vypočítat účiník:

Účiník tohoto systému je tedy 0.8, což znamená, že 80 % celkového výkonu je využito k provedení užitečné práce.

Automatický regulátor napětí, běžně označovaný jako AVR, je elektronické zařízení v pevné fázi používané v dieselových generátorech. AVR je navržen tak, aby usnadnil automatické udržování vstupního napětí. výstup generátoru na nastavené hodnotě, zejména pokud se změní nebo změní zatížení generátoru generátor Provozní teplota Zjednodušeně lze AVR popsat jako nedílnou součást budícího systému alternátoru. AVR je v podstatě součástí alternátoru. Typ AVR dodávaný s generátorem do značné míry závisí na typu a příslušenství nainstalovaný na generátoru.

Umístění AVR v dieselových generátorech

Obecně lze AVR nalézt kdekoli na níže uvedeném místě (1) v ovládací skříni hlavního generátoru.

(2) v rozvodné skříni generátoru (3) pod zadním krytem generátoru (obvykle v případě malých přenosných generátorů)

Jak funguje AVR dieselového generátoru?

Hlavní funkcí AVR je monitorovat výstupní napětí generátoru. Provádí to nejprve detekcí napětí na svorkách generátoru a jeho porovnáním s přednastavenou stabilní referenční hodnotou, aby se zkontrolovaly případné chybové signály je rozdíl mezi těmito dvěma, ACR reguluje budicí proud zvýšením nebo snížením proudu tekoucího do statoru budiče. To zase zajišťuje, že napětí na svorkách hlavního statoru je nižší nebo vyšší.

Jak jste si již možná uvědomili, AVR se používá jako regulační zařízení, které zajišťuje, že výstupní napětí generátoru zůstane ve stanoveném rozsahu. Tím zajišťuje, že napětí generátoru nikdy neklesne na úroveň, která by mohla způsobit jakékoli připojené elektrické zařízení k poruše zařízení nebo elektrických zařízení To také pomáhá zabránit vybití baterie.

Nastavení výstupního výkonu alternátoru se stává kritickým, když se mění otáčky alternátoru – k tomu dochází především při změně otáček motoru alternátoru, protože poměr alternátoru k motoru je během této doby neměnný Stabilní napětí zajišťuje bezpečný provoz jak elektrického zařízení dodávajícího elektřinu, tak generátoru baterie.

Typy automatických regulátorů napětí

Podle principu fungování a aplikace lze AVR rozdělit do následujících kategorií:

Kontaktní automatický regulátor napětí

U tohoto typu AVR je frekvence vibrací kontaktů regulátoru relativně nízká, což vede k nižší přesnosti regulace napětí. Právě z tohoto důvodu a také relativně krátké životnosti se kontaktní AVR již nepoužívají generátory .

Tranzistorový automatický regulátor napětí

Tranzistorové AVR byly vyvinuty s rozvojem polovodičové technologie Tyto regulátory se vyznačují vysokou spínací frekvencí tranzistorů, vysokou přesností řízení, vysokou spolehlivostí a nízkým rádiovým rušením.

IC automatické regulátory napětí

IC regulátory, známé také jako regulátory integrovaných obvodů, nabízejí všechny výhody tranzistorových regulátorů. Kromě toho jsou velmi malé, což snižuje potřebu jakékoli externí kabeláže a zvyšuje tak účinek chlazení.

Automatické regulátory napětí s počítačovým ovládáním

Počítačem řízený regulátor závisí především na celkovém zatěžovacím proudu systému komunikujícího s počítačem generátoru Zde počítač motoru zajišťuje včasné zapínání a vypínání obvodu magnetického pole podle nastavených hodnot, což umožňuje elektrická soustava. správně fungovat.

V případě zájmu o dieselový generátor nás prosím kontaktujte na [email protected].