Описание

В больших генераторах переменного тока система возбуждения обеспечивается небольшой синхронной машиной, подключенной на том же валу, что и основной синхронный генератор. Выпрямление тока осуществляется вращающимся диодным мостом, установленным на валу синхронной машины, тем самым избегая проскальзывающих колец для подачи питания постоянного тока в поле синхронного генератора. Механическая связь синхронного генератора и возбудителя осуществляется с использованием скорости в качестве механического входного сигнала для машины возбудителя.

«Возбудитель» представляет собой небольшую синхронную машину мощностью 8,1 кВА, 400 В, 50Hz, 1500 об/мин. Трансформатор 400V/12 В используется для адаптации выходного напряжения 400 В возбудителя к выпрямителю. В реальной жизни этот трансформатор не будет использоваться. Вместо этого выходное напряжение возбудителя будет составлять 12 В. Выход выпрямительного моста подключен непосредственно к полевым клеммам синхронного генератора. Фильтрация не требуется из-за большой индуктивности поля.

Синхронный генератор - машина 2 МВА, 400V, 50 Гц, 1500 об/мин с приводом от дизельного двигателя. Номинальный ток поля (Ifn) 100A, указанный в параметрах маски, позволяет использовать действительное напряжение, приложенное к ротору (не напряжение поля, наблюдаемое от статора). Это приводит к номинальному напряжению поля 9.2837 В. Напряжение на клеммах поля синхронного генератора измеряется внутри подсистемы «Полевые соединения». Эта подсистема необходима для сопряжения входа Vf синхронной машины и реальных полевых терминалов. Он использует источник тока, управляемый выходом постоянного тока моста, который также соответствует току постоянного поля. Напряжение, появляющееся на этом источнике тока, соответствует полевому напряжению, которое должно подаваться на вход синхронной машины Vf.

Регулирование напряжения генератора осуществляется путем управления напряжением поля возбудителя. Дизельный двигатель обеспечивает общую механическую мощность, необходимую основной синхронной машине и возбудителю.

Моделирование

Запустите модель и просмотрите сигналы в блоке «Объем синхронного генератора». От 0 до 3 секунд синхронная машина обеспечивает мощность 500 кВт (25% от номинальной). При t = 3 с включается дополнительно 1000 кВт замыканием автоматического выключателя. Для поддержания напряжения на уровне 1 pu ток возбуждения увеличивается от 112 А до 185 А (след 1). Напряжение поля (след 2) содержит пульсацию 300 Гц, но эта пульсация не появляется в токе поля из-за большой индуктивности поля. Трассировка 3 показывает, что после переключения нагрузки напряжение на клеммах синхронной машины возвращается к своему номинальному значению после 3-секундного переходного процесса. Следы 4 и 5 показывают механическую выходную мощность дизеля и скорость мотор-генераторной установки. Регулирование скорости поддерживает скорость 1 pu и номинальную частоту (выходное напряжение 50 Гц).