మొట్టమొదటి ఉత్తేజిత వ్యవస్థను 1971 లో కింటే ఇండస్ట్రియల్ కో. లిమిటెడ్ అభివృద్ధి చేసింది. కొన్ని ఉత్తేజిత వ్యవస్థలు మరియు ఎక్సైటర్ సరఫరాదారులు శబ్ద ఉపరితలాలు, స్పిన్కోర్ టెక్నాలజీస్, మిత్సుబిషి ఎలక్ట్రిక్ పవర్ ప్రొడక్ట్స్, డైరెక్ట్మెడ్ పార్ట్స్, బాస్లర్ ఎలక్ట్రిక్ కో. మొదలైనవి. సింక్రోనస్ యంత్రాలకు dc సరఫరా లేదా DC ని అందించండి. డిసి ఎక్సైటర్స్, ఎసి ఎక్సైటర్స్, సిగ్నల్ సెన్సింగ్ లేదా ప్రాసెసింగ్ సర్క్యూట్లు, ఎలక్ట్రానిక్ యాంప్లిఫైయర్లు , రెక్టిఫైయర్లు మరియు ఉత్తేజిత వ్యవస్థ స్థిరీకరణ చూడు సర్క్యూట్లు వేర్వేరు ఉత్తేజిత వ్యవస్థల యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు. ఈ వ్యాసంలో, వివిధ రకాల ఉత్తేజిత వ్యవస్థలు, అంశాలు, ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు వివరించబడ్డాయి.
ఉత్తేజిత వ్యవస్థ అంటే ఏమిటి?
నిర్వచనం: శక్తి వ్యవస్థ యొక్క రక్షిత & నియంత్రణ విధులను నిర్వహించడానికి సింక్రోనస్ మెషిన్ ఫీల్డ్ వైండింగ్కు DC ని అందించే వ్యవస్థ. ఈ వ్యవస్థలో ఎక్సైటర్, పిఎస్ఎస్ (పవర్ సిస్టమ్ స్టెబిలైజర్), ఎవిఆర్ (ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్), ప్రాసెసింగ్ యూనిట్ మరియు కొలిచే అంశాలు ఉంటాయి. ఈ వ్యవస్థ అందించిన కరెంట్ ఎక్సైటింగ్ కరెంట్. ఈ సిస్టమ్ ఇన్పుట్ విలువలు కొలిచే మూలకాలను ఉపయోగించడం ద్వారా పొందబడతాయి, ఎందుకంటే జెనరేటర్ ఎక్సైటర్ యొక్క ఫీల్డ్ వైండింగ్ విద్యుత్ శక్తి యొక్క మూలం మరియు అటానమిక్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ సర్క్యూట్ ఎక్సైటర్ కరెంట్ను నియంత్రించడాన్ని నిర్వహిస్తుంది, కంట్రోల్ లూప్లో అదనపు సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి పిఎస్ఎస్ స్టెబిలైజర్ ఉపయోగించబడుతుంది.
ఉత్తేజిత వ్యవస్థ రకాలు
ఉత్తేజిత వ్యవస్థ యొక్క వర్గీకరణ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.
రకాలు-ఉత్తేజితం
DC ఉత్తేజిత వ్యవస్థ
DC (డైరెక్ట్ కరెంట్) వ్యవస్థలో రెండు రకాల ఎక్సైటర్లు ఉంటాయి, అవి ప్రధాన ఎక్సైటర్ మరియు పైలట్ ఎక్సైటర్. ఎక్సైటర్ అవుట్పుట్ను నియంత్రించడానికి ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ చేత సర్దుబాటు చేయబడుతుంది ఆల్టర్నేటర్ అవుట్పుట్ టెర్మినల్ వోల్టేజ్. ఫీల్డ్ వైండింగ్ అంతటా, ఫీల్డ్ బ్రేకర్ తెరిచినప్పుడు ఫీల్డ్ డిశ్చార్జ్ రెసిస్టర్ కనెక్ట్ చేయబడింది. డైరెక్ట్ కరెంట్ సిస్టమ్లోని ఈ రెండు ఎక్సైటర్లను మోటారు ద్వారా లేదా ప్రధాన షాఫ్ట్ ద్వారా నడపవచ్చు. ప్రధాన ఎక్సైటర్ వోల్టేజ్ రేటింగ్ సుమారు 400 వి. DC సిస్టమ్ ఫిగర్ క్రింద చూపబడింది.
dc-excitation
ప్రయోజనాలు
DC వ్యవస్థ యొక్క ప్రయోజనాలు
- మరింత నమ్మదగినది
- పరిమాణంలో కాంపాక్ట్
ప్రతికూలతలు
DC వ్యవస్థ యొక్క ప్రతికూలతలు
- పెద్ద పరిమాణం
- వోల్టేజ్ నియంత్రణ సంక్లిష్టంగా ఉంది
- చాలా నెమ్మదిగా ప్రతిస్పందన
ఎసి ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్
ఎసి (ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్) వ్యవస్థలో థైరిస్టర్ రెక్టిఫైయర్ వంతెన మరియు ఆల్టర్నేటర్ ఉంటాయి, ఇవి నేరుగా ప్రధాన షాఫ్ట్కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ప్రత్యామ్నాయ ప్రస్తుత వ్యవస్థలోని ప్రధాన ఎక్సైటర్ ఉత్తేజిత లేదా స్వీయ-ఉత్తేజితంతో వేరు చేయబడుతుంది. ఈ వ్యవస్థను రోటర్ సిస్టమ్ లేదా తిరిగే థైరిస్టర్ వ్యవస్థ అని రెండు రకాలుగా వర్గీకరించారు. AC వ్యవస్థ యొక్క వర్గీకరణ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.
వర్గీకరణ-యొక్క-ఎసి-ఉత్తేజితం
తిరిస్టర్ థైరిస్టర్ సిస్టమ్
తిరిగే థైరిస్టర్ లేదా రోటర్ సిస్టమ్ ఫిగర్ క్రింద చూపబడింది. దీని భ్రమణ భాగం ఆల్టర్నేటర్ ఫీల్డ్ను కలిగి ఉంటుంది రెక్టిఫైయర్ , రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్, విద్యుత్ సరఫరా మరియు ప్రత్యామ్నాయ కరెంట్ ఎక్సైటర్ లేదా ఎసి ఎక్సైటర్. నియంత్రిత ట్రిగ్గరింగ్ సిగ్నల్ విద్యుత్ సరఫరా మరియు రెక్టిఫైయర్ నియంత్రణ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది.
తిరిగే-థైరిస్టర్-రకం
ప్రయోజనాలు
తిరిగే థైరిస్టర్ వ్యవస్థ యొక్క ప్రయోజనాలు
- వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన
- సరళమైనది
- తక్కువ ధర
ప్రతికూలతలు
ప్రధాన ప్రతికూలత థైరిస్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన రేటు చాలా తక్కువ
బ్రష్ లేని వ్యవస్థ
బ్రష్ లేని ఆల్టర్నేటర్ వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగాలు స్టేటర్ మరియు రోటర్. స్టేటర్ బాడీ ప్రధాన స్టేటర్ను కలిగి ఉంటుంది మరియు అదేవిధంగా రోటర్ అసెంబ్లీలో ప్రధాన రోటర్ మరియు ఎక్సైటర్ రోటర్తో పాటు రోటర్కు అనుసంధానించబడిన ఒక ప్లేట్పై అమర్చిన బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ అసెంబ్లీ ఉంటుంది.
రోటర్ రొటేటింగ్ ఎసి (ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్) అవుట్పుట్ ఎక్సైటర్ రోటర్ కాయిల్స్లో ఉత్పత్తి అయినప్పుడు ఎక్సైటర్ స్టేటర్లో అవశేష అయస్కాంతత్వం ఉంటుంది మరియు ఈ అవుట్పుట్ బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ ద్వారా పంపబడుతుంది. వంతెన రెక్టిఫైయర్ గుండా వెళుతున్న అవుట్పుట్ DC (డైరెక్ట్ కరెంట్) గా మార్చబడుతుంది మరియు ప్రధాన రోటర్కు ఇవ్వబడుతుంది. కదిలే ప్రధాన రోటర్ స్థిరమైన ప్రధాన రోటర్ కాయిల్స్లో AC ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఆల్టర్నేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ను నియంత్రించడంలో ఎక్సైటర్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. రోటర్కు సరఫరా చేయబడిన DC మాగ్నెటైజేషన్ కరెంట్, ఇది ప్రధాన ఆల్టర్నేటర్ యొక్క క్షేత్రం, అందువల్ల మనం స్థిరమైన ఎక్సైటర్ ఫీల్డ్ కాయిల్స్కు కరెంట్ మొత్తాన్ని పెంచినా లేదా తగ్గించినా, ప్రధాన ఆల్టర్నేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ వైవిధ్యంగా ఉంటుంది. బ్రష్ లేని వ్యవస్థ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.
బ్రష్-తక్కువ-రకం
సింక్రోనస్ జనరేటర్కు, బ్రష్లెస్ సిస్టమ్ స్లిప్ రింగ్ మరియు కార్బన్ బ్రష్లను ఉపయోగించకుండా ఫీల్డ్ కరెంట్ను అందిస్తుంది. బ్రష్లెస్ ఎక్సైటర్ సిస్టమ్తో పాటు 16 పిఎమ్జి (పర్మనెంట్ మాగ్నెట్ ఎక్సైటర్) తో రోటర్ షాఫ్ట్ మరియు సిలికాన్ డయోడ్ రెక్టిఫైయర్తో మూడు-దశల ప్రధాన ఎక్సైటర్. శాశ్వత మాగ్నెట్ ఎక్సైటర్ 400 Hz, 220 V AC సరఫరాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
ఆల్టర్నేటర్ మెయిన్ రోటర్ షాఫ్ట్ బ్రష్ లేని ఎక్సైటర్ సర్క్యూట్తో బ్రష్లు, స్లిప్ రింగులు మరియు రోటర్ లీడ్స్ ద్వారా జతచేయబడుతుంది. ఎక్సైటర్ యొక్క ప్రధాన అవుట్పుట్ SCR వంతెనతో హాలో షాఫ్ట్లో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, అయితే శాశ్వత మాగ్నెట్ ఎక్సైటర్ మరియు ప్రధాన ఎక్సైటర్ ఘన షాఫ్ట్కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
ప్రయోజనాలు
బ్రష్ లేని వ్యవస్థ యొక్క ప్రయోజనాలు
- విశ్వసనీయత అద్భుతమైనది
- ఆపరేషన్ యొక్క వశ్యత మంచిది
- సిస్టమ్ స్పందనలు బాగున్నాయి
- బ్రష్ లేని వ్యవస్థలో కదిలే పరిచయం లేదు, కాబట్టి నిర్వహణ తక్కువగా ఉంటుంది
ప్రతికూలతలు
బ్రష్ లేని వ్యవస్థ యొక్క ప్రతికూలతలు
- ప్రతిస్పందన నెమ్మదిగా ఉంది
- వేగవంతమైన డి-ఎక్సైటింగ్ లేదు
స్టాటిక్ సిస్టమ్
ఈ వ్యవస్థలో రెక్టిఫైయర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, SCR అవుట్పుట్ దశ, ఎక్సైటింగ్ స్టార్ట్-అప్ మరియు ఫీల్డ్ డిశ్చార్జ్ పరికరాలు మరియు రెగ్యులేటర్ మరియు ఆపరేషనల్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్లు ఉంటాయి. ఈ వ్యవస్థలో, తిరిగే భాగం లేదు, కాబట్టి విండేజ్ నష్టాలు మరియు భ్రమణ నష్టాలు లేవు. ఈ వ్యవస్థలో, ప్రధాన ఆల్టర్నేటర్ యొక్క మూడు-దశల అవుట్పుట్ స్టెప్ డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్కు బదిలీ చేయబడుతుంది మరియు 500 MVA కన్నా తక్కువ చిన్న ఆల్టర్నేటర్లో సిస్టమ్ చౌకగా ఉంటుంది. స్టాటిక్ సిస్టమ్ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.
స్టాటిక్-ఎక్సైటేషన్-సిస్టమ్
ప్రయోజనాలు
స్థిర వ్యవస్థ యొక్క ప్రయోజనాలు
- విశ్వసనీయత మంచిది
- ఆపరేషన్ యొక్క వశ్యత చాలా మంచిది
- సిస్టమ్ ప్రతిస్పందనలు అద్భుతమైనవి
- పరిమాణంలో చిన్నది
- తక్కువ నష్టం
- సరళమైనది
- అధిక పనితీరు
ప్రతికూలతలు
స్టాటిక్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలతలు, దీనికి స్లిప్ రింగ్ మరియు బ్రష్ అవసరం
ఉత్తేజిత వ్యవస్థ యొక్క అంశాలు మరియు సంకేతాలు
సింక్రోనస్ మెషిన్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ కోసం సాధారణ బ్లాక్ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది. ఈ నియంత్రణలో ఐదు బ్లాక్లు ఉంటాయి, అవి కంట్రోల్ ఎలిమెంట్స్ బ్లాక్, ఎక్సైటర్ బ్లాక్, టెర్మినల్ వోల్టేజ్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్, మరియు లోడ్ కాంపెన్సేటర్, సింక్రోనస్ మెషిన్ మరియు పవర్ సిస్టమ్, మరియు పవర్ సిస్టమ్ స్టెబిలైజర్ మరియు సప్లిమెంటరీ నిరంతరాయ ఉత్తేజిత నియంత్రణ.
బ్లాక్-రేఖాచిత్రం-యొక్క-సింక్రోనస్-మెషిన్-కంట్రోల్-సిస్టమ్
EFD ఎక్కడ ఉంది సమకాలిక మెషిన్ ఫీల్డ్ వోల్టేజ్ లేదా ఎక్సైటర్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్, ఐఎఫ్డి సింక్రోనస్ మెషిన్ ఫీల్డ్ కరెంట్ లేదా ఎక్సైటర్ అవుట్పుట్ కరెంట్, ఐటి సింక్రోనస్ మెషిన్ టెర్మినల్ కరెంట్ ఫాజర్, విసి అనేది టెర్మినల్ వోల్టేజ్ ట్రాన్స్డ్యూసెర్ అవుట్పుట్, VOEL అతిగా పరిమితి అవుట్పుట్, VR వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ అవుట్పుట్ , VS అనేది పవర్ సిస్టమ్ స్టెబిలైజర్ అవుట్పుట్, VSI అనేది పవర్ సిస్టమ్ స్టెబిలైజర్ ఇన్పుట్, VREF వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్, మరియు VUEL అండర్ ఎక్సైటేషన్ లిమిటర్ అవుట్పుట్.
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
1). ఉత్తేజిత వోల్టేజ్ అంటే ఏమిటి?
ఇది ఫీల్డ్ కాయిల్ను ఉత్తేజపరిచేందుకు అవసరమైన వోల్టేజ్ మొత్తం మరియు రెక్టిఫైయర్ నియంత్రణ ద్వారా వోల్టేజ్ మారుతుంది. ప్రత్యామ్నాయ వోల్టేజ్ మరియు ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్ రెండు రకాల ఉత్తేజిత వోల్టేజ్.
2). ఉత్తేజితానికి DC ఎందుకు ఉపయోగించబడుతుంది?
డైరెక్ట్ కరెంట్ (డిసి) వోల్టేజ్ ద్వారా పొందిన స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రంలో వైర్ తిరిగేటప్పుడు మాత్రమే విద్యుత్ ప్రవాహం ఉత్పత్తి అవుతుంది, కాబట్టి స్థిరమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని పొందడానికి కాయిల్కు డిసి వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది.
3). జనరేటర్లకు ఉత్సాహం ఎందుకు అవసరం?
జనరేటర్ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని సృష్టించడానికి మరియు స్థిరమైన లేదా స్థిరమైన లేదా స్థిరంగా తిరిగే అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని అందించడానికి ఉత్సాహం అవసరం.
4). జనరేటర్లు నష్టపోయినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది?
జెనరేటర్ నష్ట ఉద్వేగం మరియు క్షేత్ర సమయ స్థిరాంకం ద్వారా ఫీల్డ్ వోల్టేజ్ క్షీణించినప్పుడు రోటర్ కరెంట్ తగ్గుతుంది.
5). ఆల్టర్నేటర్ల కోసం మనకు ఉత్తేజిత వ్యవస్థ ఎందుకు అవసరం?
సింక్రోనస్ ఆల్టర్నేటర్ లేదా జనరేటర్ యొక్క వోల్టేజ్ మరియు రియాక్టివ్ శక్తిని నియంత్రించడానికి ఆల్టర్నేటర్ కోసం ఈ వ్యవస్థ అవసరం.
ఈ వ్యాసంలో, ది వివిధ రకాల ఉత్తేజిత వ్యవస్థలు , సిస్టమ్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు చర్చించబడతాయి. డిసి ఎగ్జైటింగ్ సిస్టమ్లో పైలట్ ఎక్సైటర్ అంటే ఏమిటి?