Leroy-Somer: Системы возбуждения синхронных генераторов LSA

Для создания дифференцированного по применениям портфеля продукции разные компании создают различные серии изделий. При этом, в отличии от отечественных производителей, которые в качестве базового документа для изготовления того или иного изделия используют технические условия (ТУ), согласуемые с заказчиком в силу требований ГОСТ 2.114-95. ЕСКД. Технические условия, зарубежные производители не имеют в своей системе конструкторской документации (КД) подобного документа. Происходит это в силу различных подходов к проектированию и изготовлению изделий. В связи с этим, покупая то или иное изделие Российский заказчик не только не имеет возможности ознакомиться с ТУ, но и не имеет информации о том, требованиям каких стандартов оно соответствует. А поскольку ссылки на зарубежные стандарты для Российского заказчика бессмысленны, на рынке складывается недостаток достоверной информации о характеристиках тех или иных изделий. В настоящей статье кратко описываются различные системы возбуждения синхронных генераторов Leroy-Somer с целью предоставить более подробную инфомрмацию о том, какие характеристики имеют синхронные генераторы с той или иной системой возбуждения и какой отчественной нормативной документации они соответствуют.

Введение

Для создания дифференцированного по применениям портфеля продукции разные компании создают различные серии изделий. Сравнительных характеристики систем возбуждения SHUNT и AREP синхронных генераторов Leroy-SomerПри этом, в отличии от отечественных производителей, которые в качестве базового документа для изготовления того или иного изделия используют технические условия (ТУ), согласуемые с заказчиком в силу требований ГОСТ 2.114-95. ЕСКД. Технические условия, зарубежные производители не имеют в своей системе конструкторской документации (КД) подобного документа. Происходит это в силу различных подходов к проектированию и изготовлению изделий.

В связи с этим, покупая то или иное изделие Российский заказчик не только не имеет возможности ознакомиться с ТУ, но и не имеет информации о том, требованиям каких стандартов оно соответствует. А поскольку ссылки на зарубежные стандарты для Российского заказчика бессмысленны, на рынке складывается недостаток достоверной информации о характеристиках тех или иных изделий.

В настоящей статье кратко описываются различные системы возбуждения синхронных генераторов Leroy-Somer с целью предоставить более подробную инфомрмацию о том, какие характеристики имеют синхронные генераторы с той или иной системой возбуждения и какой отчественной нормативной документации они соответствуют.

Система возбуждения SHUNT для базовых примененийЭлектрическая схема системы возбуждения SHUNT

- Автоматический регулятор напряжения (AVR) питается от силовых шин генератора.

- Измерение напряжения производится с тех же силовых шин генератора.

- AVR генерирует и регулирует ток возбуждения в зависимости от выходного напряжения генератора.

Система возбуждения SHUNT является чрезвычайно простой и ее конструкция идеально подходит для базовых применений. Данная система не обеспечивает поддержание напряженя на силовых выводах генератора при высоких перегрузках и работы в режиме короткого замыкания.

Синхронные генераторы Leroy-Somer с системой возбуждения SHUNT соответствуют требованиям ГОСТ Р 52776-2007. Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и технические характеристики. Основным из этих требований является устойчивость к кратковременной перегрузке по выходному току 150% номинального тока в течение 120 секунд, которое задает гораздо более жесткие условия, чем требования обычно применяющегося при конструировании синхронных генераторов стандарта МЭК 34-1 или аналогичного EH 60034-1 (150% номинального тока в течение 30 сек).

Система возбуждения PMG для требовательных применений

Основной генератор имеет ту же конструкцию, что и синхронный генератор применяемый с системой возбуждения SHUNT.

- Питание AVR поступает от генератора (подвозбудителя) на постоянных магнитах (PMG), который установлен на дополнительном конце валу в задней части генератора. PMG обеспечивает постоянное напряжение, не зависящее от выходного напряжения синхронного генератора.

- Измерение напряжения производится на выходных клеммах генератора. Поэтому, при любой нагрузке AVR обеспечивает ток возбуждения  соответствующий нагрузке, в зависимости от изменения уставки выходного напряжения.Электрическая схема системы возбуждения PMG

Система возбуждения PMG обеспечивает высокую перегрузочную способность синхронного генератора (наброс нагрузки или запуск электродвигателя) и возможность выдерживать короткое замыкание (300% номинального тока в течение 10 секунд) для того, чтобы обеспечить надежное отключение тепловой защиты неисправной ветви электрической нагрузки: Самовозбуждение синхронного генератора не зависит от остаточной намагниченности . Это особенно подходим для требовательных применений. Система PMG имеет более высокие эксплуатационные характеристики, чем система возбуждения SHUNT.

Синхронные генераторы Leroy-Somer с системой возбуждения SHUNT соответствуют требованиям ГОСТ Р 52776-2007. Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и технические характеристики и более жестким требованиям ГОСТ Р 53471-2009. Генераторы трехфазные синхронные мощностью свыше 100 кВт. Общие технические условия.

Система возбуждения AREP для требовательных применений (запатентовано Leroy-Somer)

Автоматический регулятор напряжения получает питание от двух независимых дополнительных обмоток уложенных вместе с основной статорной обмоткой:

- Напряжение первой дополнительной обмотки H1 пропорционально выходному напряжению генератора (характеристика шунт/shunt).Электрическая схема системы возбуждения AREP

- Напряжение второй дополнительной обмотки H3 пропорционально току, выдаваемому генератором и зависит от приложенной к синхронному генератору нагрузки (компаундная/compound характеристика – эффукт бустера).

- Суммарной напряжение двух дополнительных обмоток питает AVR.

Эта цепь питания AVR не зависит от напряжения, измеряемого на выводных клеммах синхронного генератора. Поэтому, ток возбуждения, подаваемый регулятором напряжения на возбудитель синхронного генератора независимо от любых возмущений выходного напряжения (гармоники), вызываемых нагрузкой генератора.

Система возбуждения AREP обеспечивает высокую перегрузочную способность синхронного генератора (наброс нагрузки или запуск электродвигателя) и возможность выдерживать короткое замыкание (300% номинального тока в течение 10 секунд) для того, чтобы обеспечить надежное отключение тепловой защиты неисправной ветви электрической нагрузки: синхронный генератор с системой возбуждения AREP имеет меньшие габаритные размеры. чем генератор с системой возбуждения PMG и особенной подходит для требовательных применений.

Синхронные генераторы Leroy-Somer с системой возбуждения SHUNT соответствуют требованиям ГОСТ Р 52776-2007. Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и технические характеристики и более жестким требованиям ГОСТ Р 53471-2009. Генераторы трехфазные синхронные мощностью свыше 100 кВт. Общие технические условия.

Сравнение различных систем возбуждения

  SHUNT AREP PMG
Способность запуска асинхронных электродвигателей Стандартная Высокая Высокая
Поддержание напряжения при коротком замыкании Нет до 3 х Inom 10 сек до 3 х Inom 10 сек
Влияние искажений от нелинейных нагрузок Максимальное Минимаьлное Минимальное
Возможность трансформирования Да (в PMG) Да (в PMG) Да (в SHUNT)
Длина генератора Минимальная Минимальная Максимальная
Цена €€ €€€
Конструкция статора Стандартная Специальная Стандартная
Самовозбуждение От остаточной намагниченности От остаточной намагниченности Постоянными магнитами
Применения

Базовое резервное

Телекоммуникации

Морское, строительство, госпитали, банки, производство электроэнергии Морское, строительство, госпитали, банки, производство электроэнергии
Надежность Оптимальная Оптимальная Снижена из-за дополнительной вращающейся части

 

Тип системы возбуждения Тип синхронного генератора LSA
40 42.3 43.2 44.2 46.2 47.2 49.1 50.2 51.2 53.1 54
SHUNT          
AREP
PMG  
PMI *         опция опция опция

* Для обеспечения надежного сомовозбуждения, в обмотку индуктора возбудителя установлены постоянные магниты, которые обеспечивают самовозбуждение генератора даже в условиях потери остаточного магнетизма после длительного простоя.

Аналоговые или цифровые автоматические регуляторы напряжения в соответствии с требованиями заказчиков

Автоматические регуляторы напряжения Leroy-Somer являются результатом многолетнего опыта компании в производстве электронной техники. Они разработаны для удовлетворения самых взыскательных требований заказчиков по характеристикам, соответствию стандартам и надежности.

Основные принципы разработки и изготовления регуляторов напряжения Leroy-Somer:

- Простой, дружественный интерфейс пользователя;

- Использование IGBT-транзисторов для наилучшей работы в условиях нелинейных искажений от нагрузки;

- Стабильность напряжения ±0.5% в установившемся режиме с малым временем отклика (< 500 мсек);

- Усиленная конструкция с залитыми электронными цепями для лучшего сопротивления вибрации и агрессивным средам;

- Соответствие стандартам IEC 60034-1, UL508, ГОСТ Р 52776-2007, ГОСТ Р 53471-2009/

Цифровые автоматические регуляторы напряжения с аналоговым управлением

Линейка регуляторов R200 для синхронных генераторов с системой возбуждения SHUNT: упрощенная системаАвтоматический регулятор напряжения R250

- Однофазное измерение напряжения

- Защита от снижения скорости по характеристике U/f (R220) или U/f и функция LAM (R250)

Линейка регуляторов R400 для синхронных генераторов с системами возбуждения SHUNT, AREP и PMG: наилучшие характеристикиАвтоматический регулятор напряжения R450

- Однофазное измерение напряжения

- Установка предельного тока возбуждения

- Защита от снижения скорости по характеристике U/f и функция LAM

- Параллельная работа между генераторами с установленным трансформатором тока

- Параллельная работа с сетью с установленным трансформатором тока и модулем R726

- Трех-фазаное измерение напряжения в версии R450T или с модулем R731

- Защита от перегрузки в версии R450

Цифровые автоматические регуляторы напряжения

Линейка регуляторов D500 для синхронных генераторов с системами возбуждения SHUNT, AREP и PMG: наилучшие характеристики и передача данныхАвтоматический регулятор напряжения D510

- Программное обеспечение EASYREGTM установка параметров и мониторинг работы с дружественным интерфейсом

- Однофазное или трехфазное измерение напряжения

- Настраиваемая защита от снижения скорости по характеристике U/f и функции LAM

- Защита от перенапряжения на статоре

- Встроенная параллельная работа между генераторами и с сетью

- Базовая версия с поддержкой последовательной передачи данных по USB (Bluetooth в качестве опции)

- Расширенная версия с модулем связи по полевым шинам (PRPRIO LAN, CAN OPEN)

Системы облегчения приема и сброса нагрузки встроены в регуляторы напряжения Leroy-Somer

Характеристика U/f

- Учитывает влияние наброса нагрузки

- Мгновенная реакция регулятора при снижении скорости ниже порогового значения

- Постепенное нарастание напряжения до номинальногоРабота автоматического регулятора напряжения по характеристике U/f

Функция LAM

- Модуль облегчения приема нагрузки

- Снижение падения напряжения и длительности переходного процесса установления скорости дизельного двигателя

- Возможность увеличение набрасываемой нагрузки при том же допустимом отклонении скорости вращения дизельного двигателя

- Адаптивная настройка LAM для набросов нагрузки > 60%

Функционирование модуля облегчения приема нагрузки LAMВлияние модуля LAM на скорость вращенияИзменение мощности при работе модуля LAM

Регуляторы для системы возбуждения SHUNT

Тип регулятора напряжения Тип синхронного генератора серии LSA
40 42.3 43.2 44.2 46.2 47.2 49.1 50.2 51.2 53.1 54
R220                  
R250              
R450   опция опция опция опция опция          
Модули R726   опция опция опция опция опция                                                 
R731   опция опция опция опция опция          
Цифровой D510 опция* опция опция опция опция опция          

Регуляторы для системы возбуждения PMG

Тип регулятора напряжения Тип синхронного генератора серии LSA
40 42.3 43.2 44.2 46.2 47.2 49.1 50.2 51.2 53.1 54
R438   •   •              
R450          •  •      
R449                  •  •  •
Модули R726 опция* опция опция опция опция опция опция  опция   опция  опция опция 
R731 опция* опция опция опция опция опция  опция опция   опция  опция  опция
Цифровой D510 опция* опция опция опция опция опция  опция  опция  опция опция   опция

Регуляторы для системы возбуждения AREP

Тип регулятора напряжения Тип синхронного генератора серии LSA
40 42.3 43.2 44.2 46.2 47.2 49.1 50.2 51.2 53.1 54
R438 •  •               
R450          • •       
R449                 •   • • 
Модули R726 опция* опция опция опция опция опция  опция опция   опция опция   опция
R731 опция* опция опция опция опция опция  опция  опция опция   опция опция 
Цифровой D510 опция* опция опция опция опция опция  опция  опция  опция  опция опция 
 
 * внешняя установка
 

Об Emerson (Эмерсон):

Emerson (NYSE: EMR), имеет штаб-квартиру в городе Сэнт Луис (St. Louis), штат Миссури (Missouri) Соединенные Штаты Америки (USA) и является мировым лидером в синтезе технологий и инжиниринга для обеспечения инновационных решений для заказчиков промышленного, коммерческого и потребительского секторов по всему миру. Компания состоит из пяти бизнес сегментов: Process Management (Управление Процессами), Industrial Automation (Промышленная Автоматизация), Network Power (Питание Сетей), Climate Technologies (Климматические Технологии) и Commercial & Residential Solutions (Коммерческие и Бытовые Решения). Объем производства в 2011 финансовом году составил $24,2 миллиарда. Больше информации Вы можете найти на сайте www.emerson.com.

Об Emerson Industrial Automation TM:

Emerson Industrial Automation (Эмерсон Промышленная Автоматизация), подразделение Эмерсон (Emerson), обеспечивающее технологии, которые позволяю заказчикам из шировкого спектра отраслей увеличивать производительность, эффективность и качество. Спектр продуции включает синхронные генераторы, электродвигатели и преобразователи частоты, устройства распределения электроэнергии и жидкостей, устройства передачи механической энергии и трансмиссии, ультразвуковые системы пайки и решения по автоматизации. Emerson включает следующие бренды: Appleton, ASCO, Branson Ultrasonics, Browning, Control Techniques, Kop-Flex, Leroy-Somer, McGill, Morse, Numatics, O-Z/Gedney, Rollway, SealMaster, and System Plast. Болше информации Вы найдете на сайте www.EmersonIndustrialAutomation.com.

О Leroy-Somer:

Leroy-Somer является одним из мировых лидеров по производству электромеханических и электронных приводных систем и промышленных синхронных генераторов. Подразделение группы Эмерсон (Emerson), Leroy-Somer является французской компанией с 9700 сотрудниками, 32 заводами и 470 сервисными центрами и офисами продаж по всему миру. В 2011компания достигла оборота €1292 миллиона.

Комментарии

0 комментариев