مدار تحریک - دیزل ژنراتور

با افزایش ظرفیت دیزل ژنراتور ها مسأله تأمین تحریک میدان DC به تدریج دشوارتر می‌شود. منبع تحریک معمول یک ژنراتور DC است که خروجی آن از طریق جاروبک‌ها و حلقه‌های لغزان به میدان متناوب داده می‌شود. مسأله خنک کاری و نگهداری بطور اجتناب ناپذیری برای حلقه‌های لغزان، کموتاتور ها و جاروبک‌ ها مطرح می‌شود. بسیاری سیستم‌های تحریک جدید این مسائل را با کاهش استفاده از سطوح تماس لغزان و جاروبک‌ها به حداقل رسانده‌اند. در ماشین‌های سنکرون بزرگ سیم پیچ میدان بر روی روتور تعبیه می‌شود. در این قسمت توضیحاتی در مورد طرح‌های مختلف منبع تحریک DC و سیم پیچ‌های میدان ماشین سنکرون بزرگ ارائه شده است. برخی از مهم‌ترین سیستم‌های تحریک در زیر شرح داده شده است.

در شکل زیر یک طرح از تحریک سیم پیچ‌های میدان روتور نشان داده شده است.

شکل۱۲-۳: یک طرح از تحریک سیم پیچ‌های میدان روتور

در این تحریک کننده کمکی و تحریک کننده اصلی توسط محور اصلی می‌چرخد تحریک کننده کمکی که مولد DC **********شنت کوچکی است. سیم پیچ تحریک کننده اصلی را که یک مولد DC تحریک جداگانه است تغذیه می‌کند. خروجی DC تحریک کننده اصلی توسط حلقه‌های لغزان و جاروبک‌ها به سیم پیچ میدان ژنراتور اصلی داده می‌شود. این روش تحریک معمولاً در جاهایی استفاده می‌شود که حساسیت بالایی داشته باشد.

طرح دیگری از نحوه تحریک میدان ژنراتور اصلی شامل دو تحریک کننده اصلی جریان و متناوب و یک سو کننده‌های استاتیک می‌باشد. تحریک کننده اصلی جریان متناوب که به محور ماشین سنکرون متصل است دارای میدان دوار و آرمیچر ساکن است. خروجی آرمیچر تحریک کننده اصلی AC و فرکانس در حدود 400HZ دارد این خروجی به یک سو کننده کنترل شده استاتیک داده می‌شود و پس از یک سو شدن توان DC توسط حلقه‌های لغزان و جاروبک‌ها به میدان ژنراتور اصلی داده می‌شود.

درطرح سوم تحریک کننده AC به محور ماشین سنکرون متصل است و با آنها مـی‌چرخد. این تحریک کننده میدان ساکن و آرمیچر سه فاز گردان دارد. توان سه فاز از تحریک AC به دیودهای سیلیکونی یک سو کننده گردان واقع بر روی محور اصلی داده می‌شود. خروجی یک سو کننده‌ها روی محوراصلی و بدون استفاده از حلقه‌های لغزان و جاروبک‌ها به میدان اصلی داده می‌شود به عبارت دیگر توان از تحریک کننده AC توسط سیم‌های واقع در محور اصلی به طرف دیودهای سیلیکونی یک سو کننده و سپس به میدان ژنراتور اصلی داده می‌شود. همانطور که در شکل نشان داده شده است در این طرح به حلقه‌های لغزان نیازی نبوده به همین دلیل این نوع تحریک ماشین سنکرون سیستم تحریک بدون جاروبک نامیده می‌شود و در توربو ژنراتورهای بزرگ (بیشتر از 500MW) جریان مستقیم لازم برای سیم پیچ‌های تحریک گردان بطور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد (تا 10KA) در چنین حالتی طراحی جاروبک‌ها پیچیده خواهد شد و قابلیت اطمینان سیستم کار ژنراتور پایین خواهد آمد. سیستم تحریک بدون جاروبک تنها راه حل امیدوار کننده برای تغذیه سیم پیچ میدان در ژنراتورهای بزرگ است. به دلیل مزایای این سیستم تحریک تقریباً در تمامی توربو ژنراتوها بکار می‌رود.

شکل۱۳-۳: سیستم تحریک بدون جاروبک

بهر حال برای تحریک میدان اصلی دیزل ژنراتور های بزرگ از طرح توان AC مورد نیاز تحریک تأمین می‌گردد، از جمله:

• از شبکه قدرت موجود
• از سیم پیچ آرمیچر سه فاز مخصوصی که در دیزل ژنراتور اصلی نصب شده است
• مستقیماً از ترمینال‌های دیزل ژنراتور اصلی