سیستم کنترل تحریک (ژنراتورهای Marelli)
در ژنراتورهای سنکرون جهت تولید الکتریسیته لازم است یک میدان مغناطیسی دوار داشته باشیم بدین لحاظ می بایستی بتوانیم جراین DC مناسبی برای تولید این میدان به روتور ژنراتور اعمال کنیم.
  • حمید نظری
  • 1397/1/23
  • 0
  • 251

در ژنراتورهای سنکرون جهت تولید الکتریسیته لازم است یک میدان مغناطیسی دوار داشته باشیم بدین لحاظ می بایستی بتوانیم جراین DC مناسبی برای تولید این میدان به روتور ژنراتور اعمال کنیم.

این مولد DC بایستی از شبکه مستقل باشد تا ضربه های اعمال شده در شبکه به آن اعمال نشود حال این مولد را می توان بر روی بخشی از روتور ژنراتور مستقر نمود که تشکیل خواهد شد از ژنراتور و یک سو کننده جریان بدون اتصالات الکتریکی که این نوع را تحریک دینامیک گویند.

و نوع دیگر سیستم تحریک استاتیک می باشد که شامل یک ترانس و یک سو کننده جریان می باشد که توان لازم را از خروجی ژنراتور می گیرد و توسط جاروبک بر روتور منتقل می نماید.

بدیهی است این نوع سیستم هر کدام دارای معایب و محاسنی می باشند که بطور خلاصه و فهرست وار تشریح می گردد.

 

سیستم دینامیک :

  1. استهلاک کمتر در نبود قطعات جاروبک و رینگ انتقال دهنده جریان
  2. حجم کمتر در بخش تجهیزات کمکی
  3. رسیدگی و بازبینی کمتر
  4. طویل شدن روتور و سنگین شدن آن و مشکلات بالانس

سیستم استاتیک :

  1. بالا بودن سرعت پاسخ سیستم
  2. کوتاه بودن شفت
  3. استهلاک رینگ و جاروبک ها
  4. الزام به داشتن محرک اولیه

بدیهی است برای کنترل ولتاژ خروجی ژنراتور باید جریان DC اعمال شده به روتور توسط یک سیستم کنترل تحت نظارت قرار گیرد که اینجا نقش کنترل کننده این سیستم ها از ساده ترین و قدیمی ترین نوع تا پیشرفته ترین آنها در ساختار کلی مشترک می باشند که تشکیل می شود از یک مقایسه – کننده با دو تا چند ورودی که عبارتست از ولتاژ ژنراتور، ولتاژ مبنا (set point) ، جریان ژنراتور ، جمع برداری ولتاژ و جریان ژنراتور که ورودی ذکر شده آخرین بعنوان کنترل کننده MVAR ژنراتور بکار می رود . از طرفی بسته به نوع و ارزش کنترل کننده ها سیستم می تواند دارای یک حلقه کنترل یا بیشتر باشد. بطور مثال جهت بالابردن سرعت سیستم یک حلقه فرعی جهت نمونه گیری جریان تحریک استفاده می شود.

در این جزوه سیستم تحریک ژنراتورهای MARELL1 که از نوع استاتیک با کنترل کننده الکترونیکی می باشد در قالب سه بخش زیر تشریح می گردد.

  1. مولد جریان DC یا بخش قدرت
  2. سیستم کنترل
  3. اجزاء کنترل

 

  1. بخش قدرت و تولید کننده جریان DC

معمولا این بخش از یک پل نیمه هادی تشکیل شده که در سیستم های مختلف بصورت پلهای تمام موج یا نیم موج که می تواند بصورت تک فاز یا سه فاز در مدار عمل نمایند تشکیل شده است این سیستم دارای یک پل سه فاز نیم موج می باشد که در یک بازو دیود و در بازوی دیگر تایریستور کار یکسو سازی را عهده دار می باشند . جریان سه فاز ورودی ازطریق یک ترانس 11KV/330 V با توان 200 KVA از طریق فیوزهای 1FU ~ 3FU به پل ارتباط پیدا می کند مسیر تغذیه سه فاز ورودی در شکل (1) و مجموعه پل یکسو ساز با تجهیزات جانبی آن در شکل (2) نشان داده شده است.

در شکل (1) ترانس TV با نسبت 330/220 و قدرت 350 VA فن 88VE1 را تغذیه می کند و فیوزهای 4FU و 5FU کار حفاظت جریانی آنرا عهده دار است، این فن در بالای سقف پانل تحریک نصب شده است و کار خنک کاری تجهیزات تحریک را انجام می دهد ترانس 330/380 IS با توان 1KVA تغذیه ترانس TVT از شکل 2 را بعهده دارد.

همانطور که در شکل شماره (2) مشاهده می شود جریان خروجی از شاخه مثبت پل پس از عبور از حلقه سیم پیچ آمپلی فایر مغناطیسی TC و کلید تحریک (41F) به جاروبک روتور انتقال می یابد همچنین جریان خروجی از شاخه منفی پس از عبور از شنت N2 و کنتاکت دیگر کلید (41F) به جاروبک روتور منتقل می شود.

سیم پیچ TC که بعنوان یک مجموعه کنترل کننده جریان در بازوی ثانویه ترانس TVT قرار گرفته است وظیفه دارد با افزایش جریان تحریک میزان ولتاژ اعمال شده به فن خنک کننده تایریستورها VT را افزایش دهد تا در نتیجه میزان هوای دمیده شده به رادیاتورهای پل افزایش یابد، لذا نتیجه می گیریم میزان دمش خنک کاری تابع جریان خروجی پل می باشد.

جریان خروجی پل توسط شنت و آمپرمتر width="12" /> 0 ~ 500 متصل به آن قابل قرائت می باشد همچنین ولتاژ خروجی تحریک توسط ولتمتر  0 ~ 500 از طریق دو فیوز قابل قرائت است.

از مقاومت RSC به عنوان مقاومت تخلیه جریان تحریک پس از قطع کلید (41F) استفاده می گردد بدیهی است پس از قطع کلید فوق کنتاکتهای N.C کلید مذکور جریان پسماند حاصل در، روتور را سریعا در مقاومت RSC تخلیه می نماید.

ترانس های T و 2T ترانسهای پالس می باشند که وظیفه انتقال مغناطیسی پالسهای اعمال شده از سیستم کنترل به گیت تایریستورها را عهده دار می باشند.

مقاومت متغییر RSC در سر راه سیم پیچ TC قرار گرفته است بطوریکه افت ولتاژ حاصل از آن به عنوان فیدبک جریان تحریک استفاده می گردد.

شایان ذکر است این فیدبک در کلیه سیستم های مختلف تحریک بکار نمی رود و بسته به نوع طراحی به جهت داشتن سرعت بیشتر در پاسخ سیستم کنترل، بعنوان یک فیدبک داخلی بکار می رود.

ترانسهای جریان TA1 و TA2 بعنوان فیدبک جریان ژنراتور و ترانس های ولتاژ  TV3 و TV1 بعنوان فیدبک ولتاژ ژنراتور بکارمی رود.

در راه اندازی اولیه ژنراتور های سنکرون قبل از برقراری جریان از طریق پل یکسو کننده، احتیاج است که یک میدان مغناطیسی اولیه ایجاد شده تا ژنراتور دارای ولتاژ خروجی گردد و این ولتاژ بتواند بعنوان منبع تغذیه پل مذکور استفاده گردد.

 

در ژنراتورها معمولا از 3 طریق این کارعملی می گردد:

  1. پسماند مغناطیسی:

در این حالت هسته روتور از جنس آهن نرم استفاده می شود بطوریکه توسط اعمال یک جریان DC اولیه به روتور مغناطیسی گردد این پسماند مغناطیسی تا مدتهای زیاد قابل استفاده می باشد که گاها در تغییرات انجام شده بر روی روتور (مثلا زمان خارج کردن روتور از درون استانور این پسماند کم شده و یا از بین می رود در این صورت پس از جا زدن روتور با اعمال جریان DC به روتورباعث احیاء این پسماند می شوند.

  1. ژنراتور کمکی : (PMG)

معمولا این سیستم در تحریک های نوع دینامیک بکار می رود بدین صورت که یک ژنراتور در انتهای روتور اصلی ژنراتور نصب گردیده است که روتور آن مغناطیس دائم می باشد و جریان تولید شده در استانور آن به عنوان تغذیه سیستم بکار می رود.

  1. منبع تغذیه کمکی (باتری)

در سیستم های نوع استاتیک معمولا برای راه اندازی ژنراتور جراین باطری توسط یک کلید به جاروبک های روتور منتقل می گردد این کلید قبل از بسته شدن کلید تحریک اصلی به مدت چند ثانیه یک جریان ابتدایی به روتور منتقل کرده تا با بالا رفتن ولتاژ خروجی ژنراتور سیستم خود کفا گردد که جریان راه اندازی در سیستم تحریک Marelli از این نوع می باشد، این جریان از طریق باتری و از طریق کلید 31 (Field Flash) به روتور جاری می گردد. بدین صورت که با اعمال فرمان بستن کلید تحریک (کلید 41F) کویل 31 انرژی دار شده و کلید مذکورکه زمان دار می باشد به مدت 3 ثانیه جریان را هدایت می کند تا ولتاژ ژنراتور را به میزان 6KV برساند این ولتاژ به میزانی است تا تغذیه سیستم به جهت افزایش ولتاژ ژنراتور تا حد 11Kv کنترل آن تامین گردد.

2- سیستم کنترلک

همانطور که در بخش اول عنوان شد سیستم های تحریک بطور عام فقط دارای دو فیدبک یکی ولتاژ و دیگری جریان ژنراتور می باشد که در یک حلقه کنترلی در بخش مقایسته کننده با مرجع سنجیده و حاصل سیگنال خطا پس از اعمال ضرایب حاصله از توابع تبدیل سیستم در خروجی بعنوان سیگنال کنترل کننده ظاهر می شود.

بدیهی است در این حلقه که بعنوان حلقه اصلی کنترل محسوب می گردد ضرایب عکس العمل سیم پیچ ژنراتور می بایستی دخالت داده شود.

در صورتیکه بخواهیم اثر لختی حاصل از سیم پیچ تحریک را در سرعت پاسخ سیستم تاثیر دهیم احتیاج است یک حلقه فرعی برای آن تعریف کنیم ، بصورتیکه سگنال خطای مورد نظر حاصل سنجش سیگنال خروجی حلقه اصلی  با سیگنال فیدبک جریان تحریک باشد.

 

- محدود کننده های جریان تحریک

تا زمانی که ژنراتور با شکبه پارالل نشده است افزایش و کاهش جریان تحریک به غیر از محدود کردن ولتاژ بی باری ژنراتور (OVER VOLTAGE PROTECTION) مشکلاتی را برای سیم پیچ های روتور و استاتورایجاد نخواهد کرد ولی پس از اتصال به شبکه رفتار سیستم کنترل تابع شبکه خواهد بود بصورتیکه با افزایش میزان سفلی شدن شبکه جریان تحریک افزایش و با افزایش خازنی شدن شبکه جریان تحریک کاهش پیدا خواهد کرد این تغییرات در مجموعه ای بنام کنترل کننده بار راکتیو خلاصه می گردد که باید به محدود کننده های حد بالا و حد پایین تحریک به شرح زیر اشاره کرد.

 

- حد پایین تحریک:

زمانی که شبکه بشدت خازنی شود سیستم می بایستی جریان تحریک را در جهت کاهش فعال نمودن این اثر را در حد مطلوب خنثی نماید . بدیهی است بدلیل کاهش جریان تحریک روتور در دو انتها شروع به گرم شدن می نماید که برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و همچنین از دست دادن میدان مغناطیسی مورد نیاز تولید مگاوات می بایستی یک محدود کننده حد پایین تحریک وارد عمل شود و اجازه ندهد که جریان راکتیو ازمیزان تعیین شده کمتر شود

- حد بالای تحریک

در این حالت بدلیل سلفی شدن شبکه سیستم لازم می بیند که جریان تحریک را به جهت پاسخگویی به این تغییر افزایش دهد که در این حالت مگاوار لازم به شبکه اعمال می شود که افزایش بیش از حد جریان تحریک باعث می گردد دمای سیم پیچ های استاتور از حد متعارف تجاوز کند و باعث صدمات ناشی از گرمای بیش از حد به عایق ژنراتور و هسته آن گردد در  این بخش نیز احتیاج به یک محدود کننده حد بالای تحریک داریم

 

ضریب KLsv در حالت حداکثر محدود کنندگی برابر

Klsv=11(volt)/len(A)

و در غیراینصورت

Klsv=2.28(volt)/len(A)

 

از آنجائیکه ولتاژ خروجی ژنراتور تابع تغییرات ولتاژ مرجع می باشد لذا ولتاژ خروجی ژنراتور در حالت زیر متناسب با مرجع تغییر می کند.

الف- تغییرات ولتاژ مرجع بین صفر و 11 ولت و ژنراتور بین صفر تا 110 درصد

ب- تغییرات ولتاژ مرجع بین 8 تا 11 ولت و ژنراتور بین 80 تا 110 درصد

 

3- بررسی اجزاء کنترل

بدنبال بررسی اجمالی حلقه های کنترلی سیستم می توان با در نظر گرفتن شکل (6) اجزاء کنترل سیستم را بشرح زیر تشریح کرد:

در بلوک دیاگرام شکل (7) که شمابه دیاگرام توصیف شده در شکل شماره (6) می باشد می توان اجزاء سیستم را بطور گسترده مشاهده نمود.

همانطور که در شکل مشاهده می شود بلوک های مشخص شده با یک حرف با اندیس های مختلف در یک کارت الکترونیکی گنجانده شده اند. که ذیلا به تشریح این کارت ها می پردازیم.

  1. اجزاء اصلی کنترل

کارت RT

این کارت در حقیقت مقایسگر اصلی حلقه کنترل می باشد. همانطور که در شرح دیاگرام کنترلی سیستم عنوان شد در حلقه اصلی ولتاژ و جریان ژنراتور بعنوان فیدبک های اصلی سیستم بکار رفته اند بدین لحاظ ورودی های این کارت عبارتند ازک

  1. جریان ژنراتور
  2. ولتاژ ژنراتور
  3. سیگنال مرجع سیستم

شکل این کارت می بایستی مجموعه ای از شکل 5b و 4 از کتاب می باشد.

همانطور که در شکل (8) آمده است ولتاژ ژنراتور به ترانس 1T و 2T و جریان ژنراتور توسط CT از طریق دو مقاومت متغییر 1PST و PST به ترانس های  3T و 4T اعمال می گردد از این دو مقاومت متغییر در جهت تنظیم محدوده عملکرد جریان استفاده می شود.

بدیهی است بلوک A2 شامل ترانس های 1T و 2T و بلوک A3 شامل ترانس های3T و 4T می باشد. همانطور که مشاهده می گردد سیگنال حاصل از جمع برداری ولتاژ ترانس 1T و جریان 4T و همچنین ولتاژ ترانس 2T با جریان ترانس 3T  به یکسو کننده 3 فاز وارد و ولتاژ DC شده حاصل از این یکسو ساز که از طریق پین 13 قابل قرائت در کارت به ورودی مقایسگر I-OA بعنوان فیدبک سیستم اعمال می گردد، همانطور که از طریق سربندی ترانس ها به یکدیگر مشاهده می گردد سیگنال حاصل از این دو ترانس عبارتند از تفاضل دو بردار ذکر شده.

که جمع برداری حاصل از این دو بردار در پل یکسو کننده و به عنوان قید یک سیستم به مقایسه کننده اعمال می گردد. از طرفی سیگنال مرجع از طریق کارت INS-GOI به ترمینال پین 47 این کارت اعمال می گردد. همانطور که دیده می شود سیگنال فیدبک با پلاریته مثبت و مرجع با پلاریته منفی ازطریق دو مقاومت مساوی 3R و 7R به مقدار 5/2 کیلو اهم به مدار جمع کننده 1-0A وارد می گردد.

حاصل جمع جبری این دو سیگنال با حداکثر ضریب تقویت  در خروجی ظاهر می گردد که بدیهی است این ضریب تقویت با مقاومت متغییر  2P که در خارج کارت تعییه شده از صفر تا ماکزیمم مقدار خود قابل تغییر می باشد.

از طرفی جهت استفاده از سیگنال مذکور، در مدارات مختلف این در تقویت کننده PUSH-POLL طبقه بعد تقویت گردیده و بر روی پین 55 قبل ازOP- قابل خواندن است.

مقادیر     الی width="17" /> به شرح ذیل می باشد.

  براساس 12R=464 kn و 4c=22mf برابر 1sec می باشد.                  

در حالت   اتصال 1J به 3                   

     مقدار تغییرات مقاومت متغییر 2P می باشد.                     

مقدار  برحسب 4c=22mf و 7R=215 kn بین صفر تا 0.47 ثانیه تغییر کند.

 

اجزاء دیگری که می توان در این کارت به آن اشاره نمود بشرح ذیل می باشدک

1- مدار محدود کننده سیگنال خروجی مقایسه کننده:

همانطور که در شکل 9 مشاهده می گردد این عمل به عهده دیود زنر 15D با حداکثر میزان محدود کننده  می باشد.

2- رله PS (حفاظت)

کنتاکت N.C رله مذکور در مسیر فیدبک مقایسه کننده قرار گرفته است به شکلی که پس از بستن کلید تحریک 4I رله PS انرژی دار و با بازشدن کنتاکت مورد اشاره خروجی مقایسه کننده با شیب افزایش پیدا خواهد کرد.

لذا می توان گفت که این کنتاکت اجازه نمی دهد که با شروع لحظه اول بستن کلید تحریک ضربه و یا ولتاژ بالایی در خروجی مقایسه کننده ظاهر گردد و باالعکس پس از بازشدن کلید تحریک بلافاصله خروجی صفر گردد.

شایان ذکر است بر طبق FIG 9 می توان با استفاده از BREAK JUWPER . 1J و با اتصال خازنهای 2C یا 3C ازطریق اتصال پین 43  به پین 13 یک مدار مشتق گیر به کارت اضافه نمود. لذا در صورت استفاده از این بخش سیگنال فیدبک شبکه V/I با اعمال ضریب مشتق گیر مربوطه در مقایسه کننده ظاهر خواهد گردید همانطور که در شکل FIG9 مشاهده می گردد. در این کارت فقط انتگرال گیر مورد استفاده قرار گرفته است. بدیهی است در صورت استفاده این سیستم در یک شبکه محدود مانند شبکه داخلی کارخانجات که همواره شوکهای ناشی از به مدار آمدن و یا خارج شدن مصارف سلقی و یا خازنی را در بر دارد می توان از مشتق گیر مربوطه استفاده نمود.

به غیر از رله PS رله دیگری به نام AU در این کارت تعبیه شده است که کنتاکتهای آن در بخش های دیگر سیستم مورد استفاده قرار می گیرد.

جمع بندی عملکرد این کارت در سیستم به شرح ذیل میباشد:

پس از اعمال جریان ابتدایی از طریق باتری به سیم پیچ تحریک (بسته شدن کلید 4I) و برق دار شدن ترانس در تغذیه داخلی سیستم سیگنال مرجع با مقدار ابتدایی خود که به پین 47 اعمال می گردد باعث بالا رفتن ولتاژ مثبت در خروجی PIN55 و در نتیجه بالا رفتن ولتاژ ژنراتور می گردد. بدیهی است که با افزایش ولتاژ ژنراتور بلافاصله سیگنال فیدبک مربوطه در PIN13 کارت با پلاریته مثبت ظاهر خواهد شد تا باعث شود که ولتاژ خروجی کارت و در نتیجه ولتاژ ژنراتوراز حد تعیین شده بالاتر نرود. از این به بعد با افزایش و یا کاهش سیگنال مرجع توسط بهره بردار ( در صورتیکه ژنراتور با شبکه پارالل نباشد) باعث افزایش ولتاژ و در صورتیکه با شکبه پارالل باشد باعث افزایش بار REACTIVE می گردد.

 

کارت LS ( کارت محدود کننده بار REACTIVE)

وظیفه این کارت محدود کردن جریان راکتیو ژنراتور براساس اطلاعات دریافتی از CT و PT  می باشد و همچنین در حالتی که شبکه دارای تغییراتی از نظر بار راکتیو گردد خروجی این کارت به عنوان یک مرجع دوم به PIN 17 کارت RT اعمال می گردد. بدیهی است این مرجع شناوربوده و مستقل از مرجعی است که توسط بهره بردار قابل تغییر است.

ترانس های تعبیه شده در این کارت وظیفه محاسبه میزان بار اکتیو و راکتیو ژنراتور بر عهده دارند. بدین صورت که با سربندی در نظر گرفته شده برای ترانس های IT و 2T که از فاز S و R مربوط به PT و R و زمین مربوط به CT تغذیه می گردند میزان بار راکتیو را تعیین می کند لذا سیگنال حاصل از جمع برداری دو ترانس IT و 2T پس از یکسوسازی از طریق مقاومت 15R به ورودی OP.AMP اعمال می گردد.

میزان سیگنال اعمال شده به عنوان بار راکتیو توسط مقاومت 14R و میزان سیگنال اعمال شده به عنوان بار اکتیو توسط مقاومت متغییر 5P قابل تنظیم می باشد. این دو سیگنال توسط مقاومت های یاد شده در مدار جمع کننده جمع جبری می شوند و با ضریب تقویت در خروجی (PIN47) ظاهر و از آنجا از طریق کلید ILS به ورودی کارتRT (PIN17) اعمال می شود. شکلهای (10) و (11)

بدهیهی است با (تغییرات شبکه ) گرایش شبکه به سمت سلفی شدن و یا خازنی شدن خروجی این کارت تغییر کرده و باعث می شود سیگنال خروجی کارت RT که نتیجه آن تغییر جریان  تحریک است موجب گردد که ژنراتور خود را با شبکه وفق دهد.

 

کارت RC:

در بلوک دیاگرام تشریح شده در بخش اول همانطور که ذکر کردیم به غیر از حلقه اصلی یک حلقه فرعی شامل فیدبک جریان تحریک وجود دارد که وظیفه این کارت انجام این مهم است:

این کارت دارای دو ورودی می باشد که یکی عبارت است از خروجی کارت RT و دیگری عبارتست از ولتاژ حاصل از نمونه جریان تحریک که از دو سرمقاومت RTC( شکل 3AC) به این کارت اعمال می گردد، لذا سیگنال اعمال شده به پین 45 بعنوان مرجع و سیگنال حاصل از جریان که پس از یکسوسازی در پین 39 حاصل میگردد به عنوان فیدبک کار انجام می دهد.

همانطور که در شکل 12 مشاهده می گردد نسبت اعمال سیگنال جریان دو برابر سیگنال مرجع می باشد.

پلاریته این سیگنال همواره در مقایسه با سیگنال مثبت اعمال شده به پین 45 منفی است و جمع جبری حاصل ازاین دو سیگنال به نحوی است که خروجی پین (PIN55) RC افزایش پیدا کرده و باعث می گردد تا جریان تحریک زیاد گردد لذا بلافاصه با برگشت فیدبک جریان تحریک خروجی کارت صفر خواهد شد . میزان نسبت تقویت کنندگی این مدار عبارتست از:

مقدار سیگنال صفر خروجی این کارت توسط ولتمتری به همین نام (ZV) نشان داده می شود.

لذا با افزایش مرجع اصلی و یا مرجع شناور میزان ولتاژ نشان داده شده در ZERO VOLTMETER افزایش پیدا کرده و پس از ثابت زمانی سیم پیچ تحریک به صفر گرایش پیدا می کند.

 

کارت INS1:

این کارت ولتاژ مرجع سیستم را توسط یک مقاومت متغییر که با موتور کوپل شده است ساخته می شود شکل (15) در صفحه 33 شمای کارت مذکور می باشد.

در این کارت 4 رله با نام های DIM،AUM،1،2 ، مقاومت متغییر IMP موتور M و تقویت کننده عملیاتی 1-OA قرار گرفته است.

فرمان افزایش ولتاژ مرجع توسط رله AUM و فرمان کاهش توسط رله  DIM داده می شود. همچنین فرمان گردش به چپ و راست موتور توسط رله های 1 و 2 اعمال می گردد، بدیهی است در صورتیکه موتور در هر جهت از حرکت باز نایستد باعث صدمه زدن به مقاومت متغییر خواهد شد، لذا جهت حفاظت از موتور و مقاومت متغییر احتیاج به یک مدار محدود کننده می باشد که در این کارت تقویت کننده عملیاتی 1-OA همین نقش را بعهده دارد منبع تغذیه مورد نیاز گردش موتور توسط دوعدد زنر 18D و 19D تثبیت می گردد. این کارت عمومی می باشد و با تغییر مقاومت و سری کردن مقاومت ثابت بعنوان کارت تعقیب کننده ولتاژ مرجع استفاده می گردد که در جای دیگر توضیح آن داده خواهد شد، بطوریکه در شکل شماره (14) نشان داده شده جهت سیگنال مرجع یک مقاومت ثابت 10 کیلو اهم با مقاومت 5 کیلواهم سری شده است و سر دیگر مقاومت از طریق پین 55 زمین شده است با فرمان افزایش یا کاهش جریان تحریک که متاثر از برقرار شدن رله های DIM و AUM می باشد مقاومت متغییر تغییر کرده و ولتاژ سروسط آن از طریق پین 53 بعنوان سیگنال مرجع اتوماتیک به کارت RT اعمال می شود.

 

نحوه افزایش و کاهش ولتاژ مذکوربه شرح زیر است:

با بستن کنتاکت های کلید PAR و PDR هر کدام از رله های AUM و DIM به ترتیب از طریق پین های 39 و 41 همین کارت که در شکل صفحه 4B مشاهد می گردد می توان انرژی دار شود.

بدیهی است انرژی دار شدن رله های مذکور باعث می شود کنتاکت مربوط به آن رله (شکل 14) باز شده و اتصال صفر ازورودی تقویت کننده عملیاتی  1-OA بر داشته شود و ولتاژ 15+ یا 15- ولت از طریق مقاومت های 1R&2R به آن اعمال شود که رله های 1 و 2 موتور را به گردش در آورد و مقاومت متغییر متصل به آن نیز تغییر نماید برای محدود کردن میزان چرخش موتور لازم است مدار محدود کننده ای در نظر گرفته شود که این عمل از طریق اعمال ولتاژ حاصل از پین 53 به ترانزیستور های    1TR و 2TR انجام می شود. پس در صورتیکه اپراتور فرمان کاهش ولتاژ مرجع را بدهد رله DIM انرژی دار شده و باعث می گردد خروجی 1-OP منفي شدن ترانزیستور 4TR روشن و رله 2 انرژی دار گردد. با بستن کنتاکت 2 موتور به چرخش در می آید و باعث می گردد ولتاژ منفی خروجی پین 53 کاهش پیدا کند که نتیجه این کاهشد محدود کننده باعث می گردد ترانزیستور 2TR سوئیچ شده ورودی 1-OA صفر شود و از ادامه حرکت پتانسیومتر موتوری جلوگیر شود. این عمل عینا در بخش افزایش ولتاژ مرجع انجام می گردد.

 

کارت INS-2:

این کارت ولتاژ مرجع بخش کنترل دستی را می سازد و همانطور که در شکل (1-15) نشان داده شده است مشاهبه کارت INS1 می باشد با این تفاوت که مقاومت متغییر کوپل شده به موتور 100 اهم می باشد و مقاومت شماره 20R نیز حذف شده است. و از طرفی بر طبق شکل (14) ، ولتاژ مرجع کنترل دستی که از طریق پین 53 این کارت سیگنال RIM را به کارت GPG اعمال می کند توسط یک مقاومت متغییر 100 اهم (9P) تقسیم ولتاژ شده است و بواسطه اتصال بین 49 کارت به این مقاومت که سر دیگر آن زمین شده است باعث شده است که سطح ولتاژ پین 53 بالاتر رود، همانطور که در این شکل دیده می شود مقاومت متغییر مذکور توسط کنتاکت زمان دار 31T زمین شده است.

این کنتاکت پس از بسته شدن کلید تحریک و کلید تحریک اولیه و اعمال حدود 3 ثانیه جریان باتری به سیم پیچ تحریک پس از حدود 3 الی 10 ثانیه باز می شود.

پس در صورتیکه سیستم کنترل در حالت دستی قرار داشته باشد و مقاومت موتوری آن در حداقل باشد تا بازشدن کلید تحریک اولیه 31 ولتاژ پین 53 (مرجع دستی) صفر خواهد بود و پس زمان ذکر شده ولتاژ این پین به حداقل خود (میزان افت ولتاژ بر روی 9P) رسید و اجازه نخواهد داد که حفاظت پایین ولتاژ بریکر ژنراتور را باز کند.

بدیهی است کلید محدود کننده های موتوری این مانند کارت INS1 عمل خواهد کرد.

 

3- اجزاء فرعی کنترل

کارت GPG

این بخش شامل ترانس های سنکرون کارت اختلاف فاز کارت مولد پالس و ترانسهای پالس می باشد:

1- ترانس های سنکرون

این ترانس وظیفه همزمان کردن تغذیه تایریستورها با پالس تولید شده جهت آتش کردن تایریستورهای مربوطه را بر عهده دارد. همانطور که در شکل 16 مشاهده می نماید ترانس های T4-T3-T2 بدین منظور ساخته شده اند اولیه ترانس ها بصورت مثلث و ثانویه آنها بصورت ستاره بسته شده اند. هر ترانس دارای چهار سر خروجی است که ازسه سران استفاده شده است. بدیهی است که سربندی خروجی ترانس ها به نحوی استفاده شده است که بتوان از خروجی های با ولتاژ های مختلف که دارای اختلاف فاز با یکدیگر می باشند استفاده نمود. ترانسT1 بعنوان ترانس منبع تغذیه بلوک کنترل استفاده می گردد.

این ترانس دارای دو سر خروجی با سطح ولتاژهای 30V و 48V می باشد که پس از ورود به کارت AS تغذیه ولتاژهای تغذیه  تهیه می شود.

 

2- کارت اختلاف فاز AS (PHASE SHIFTER)

این کارت بغیر از تهیه منبع تغذیه   بعنوان یک مدار PHASE SHIFTER استفاده می گردد بدین صورت که فاز  پس از ورود به PIN37 این کارت و توسط مدار RC مربوطه درجه اختلاف فاز بصورت سیگنالC30 در خروجی ظاهر می گردد به همین شکل فازهای B60 و A180 خروجی های C150 و C270 به ترتیب با اختلاف فازهای............ و ............. درجه ظاهر می گردد.

3- کارت مولد پالس GPG:

همانطور که مشاهده می شود از این نوع کارت دو عدد در سیستم مورد استفاده قرار گرفته است این کارت دارای دو بخش مشابه است:

بخش اصلی تولید کننده پالس بر عهده  و تایریستور 1TH می باشد لذا با موج سینوسی اعمال شده به پین 43 و با اختلاف فاز مشخص شده از قبل پس ازراه اندازی ترانزیستورهای 1TR و 2TR با ثابت زمانی حاصل از مقاومت 13R و خازن 1C که در کلکتور ترانزیستور 3TR تعبیه شده است باعث می گردد تا  روشن گردد.

ولتاژ ظاهر شده در پایه B2   4TR سبب می گردد تا تایریستور1TH آتش و پالس مورد نیاز از طریق پین 35 به تایریستور پل یکسوساز تحریک اعمال شود . همانطور که دیده می شود پالس های تولید شده در پین 55 و 35 این کارت تایریستور 1TH و 2TH سیستم تحریک را فعال می نماید و تایریستور سوم از طریق GPG دوم به شکل تشریح شده فوق روشن می شود.

 

ترانس پالس:

همانطور که در شکل 12 pulse basic diagram مشاهده می گردد پالس از طریق ترانس های T&2T به گیت تایریستور اعمال می شود در نتیجه زمانی که در کارت GPG تایریستور1TH  روشن می شود و جریان حاصل از VCC از طریق خازن C3 و سر اولیه ترانس پالس به زمین جاری می گردد و پالس حاصل از این تغییر جریان در ثانویه به گیت تایریستوراعمال می شود بدیهی است مورد استفاده این ترانس حفاظت از مدار تولید کننده پالس در مقابل ولتاژ اعمال شده از طریق گشت تایریستور می باشد در ضمن شکل موج خروجی حاصل از ترانس مناسبتر و جریان و ولتاژ کافی جهت اطمینان از روشن شدن تایریستورها در اختیار می گذارد.

همانطور که در شکل دیده می شود ثانویه ترانس مذکور دارای دو حلقه سیم پیچ می باشد که از حلقه دوم جهت پل های یک سوساز تمام موج استفاده می گردد.

 

آشکار ساز حد بالا و پایین ولتاژ ((RV1 & RV2

این کارت دارای دو کانال مشابه می باشد که هر کدام ازکانالهای تشکیل شده از یک مقایسه کننده که ورودی انها عبارتست ازولتاژ خروجی کارت RC یا به عبارتی ولتاژ کنترلی که جهت PHASE-SHIFTER  ارسال می گردد. این ولتاژ با ولتاژ حاصل ازمقادیر تقسیم شده از مقادیر متغیر 8P و 7P مقایسه می گردد بدیهی است هرگاه ولتاژ کنترل ARC که در حقیقت معادل میزان جریان تحریک می باشد از حد مجاز خود افزایش پیدا کند و باعث می گردد خروجی مقایسه کننده تغییر علامت داده و رله BZM بی برق گردد که در نتیجه کنتاکت این رله مسیر فرمان افزایش جریان تحریک را قطع می نماید.

به همین شکل مدار حد پایین تحریک عمل نموده و در صورتی که جریان تحریک از حد تعیین شده کمتر شود جهت محدود کردن کاهش عمل خواهد نمود.

همانطور که در شکل RV2 مشاهده می گردد مقایسه کننده های ذکر شده یک تقویت کننده عملیاتی می باشد که فقط در ناحیه اشباع کار می کند.

نظرات0
برای ارسال دیدگاه وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود به حساب کاربریایجاد حساب کاربری