AC 同期機同期

AC同期発電機は、世界中の発電所での発電のバックボーンであり、電力網を安定させるためによく使用されます。同期発電機の位相シーケンス、電圧の大きさ、周波数をネットワーク内の電力の位相シーケンス、電圧の大きさ、周波数に一致させることが不可欠です。発電機がグリッドと位相がずれている場合、発電機は電力を供給できません。自動シンクロナイザーは大規模な発電所で使用されますが、ここでは手動同期の簡単な方法を示します。このビデオでは、三相同期発電機を紹介し、発電機を電力網に手動で同期するための電圧と周波数の出力を調整するためのプロトコルを示します。

AC同期機は、内側の回転コアであるローターと、外側の固定リングであるステーターで構成されています。ローターの磁場は、印加されたDC電圧によって誘導されます。固定子磁場は三相交流を使用して励起され、各相は独自の固定子コイルのセットに接続されています。これにより、供給ライン電流の発振に対応する一定の大きさと回転周波数の回転磁場が誘導されます。固定子と回転子の磁場が結合され、固定子の回転磁場とまったく同じ速度で回転します。AC同期機の特性の詳細については、JOVEの科学教育ビデオ「AC同期機の特性評価」をご覧ください。同期機を発電機として動作させると、原動機が回転子にトルクを印加し、回転子と固定子の磁場の間に屈曲差が生じます。加えられたトルクがローターの動きに対抗する場合、機械はシステムから無効電力を吸収して、機械を同期状態に戻します。加えられたトルクが代わりに回転を増加させ、機械を過励磁すると、発電機はシステムに電力を供給します。3灯方式を使用すると、発電機が電力網と同じ電圧の大きさ、周波数、および位相の順序で電力を供給していることを視覚的に確認できます。同期発電機の場合、周波数は原動機の速度変動によって制御されます。発電機とシステムの電源が位相がずれていると、ランプがちらつきます。電圧が一致すると、差動がゼロになると、3つのランプすべてが同時にオフとオンになります。同期発電機の基本原理について説明したので、AC同期発電機の電力網への手動同期について説明します。

まず、DC モーターまたはダイナモメーターを原動機として初期化します。三相切断、同期モーター、DCモーターがすべてオフになっていることを確認します。バリアックを0%に設定した状態で、三相コンセントに配線します。次に、図のようにセットアップを接続します。次に、同期機の三相スイッチをオンにします。最後に、S1 と 3 つのランプが並列に接続されていることを確認します。また、デジタルパワーメータプローブの極性にも注目してください。次に、開始実行が開始位置で切り替わることを確認します。S1をオフにした状態で、RFを最大抵抗に設定します。三相切断スイッチをオンにしてから、高電圧DC電源をオンにします。次に、電源のVI表示ボタンを押して、電流の動作電圧を表示し、電圧を15ボルトに調整します。次に、DC電源パネルのSTARTを押します。ダイナモメータには、DC電源から引き出される大きな過渡電流が必要です。ただし、過電流制限またはOCTライトが点灯する場合は、過電流制限を増やしてください。次に、同期マシンがゆっくりと回転するのを観察します。最後に、DC電源の出力電圧を約160ボルトに増やし、ストロボライト技術を使用してシャフトの回転速度を測定します。次に、1,800RPMの回転速度を達成するために供給電圧を調整します。次に、DC電流と電圧を記録します。

次に、図のように、3つのランプ方式を使用して発電機を完全に組み立てた装置と同期させます。同期機側のスタートランスイッチを切り替えて走行させ、3つのランプが点灯していることを確認します。次に、電源電圧のRFを繰り返し調整して、発電機電圧を120ボルトにします。デジタルパワーメーターのVGの周波数を60 Hzに調整します。+/- 2%以内の値が許容されます。次に、バリアック出力をわずかに120ボルトに増やします。この段階では、グリッドと発電機は両方とも60Hzの周波数で120ボルトを供給しています。電圧、電流、電力の読み取り値を両方の電力メーターに記録し、+または-記号を含めます。最後に、ランプの照明パターンを使用して、同期を確認または調整します。3ランプ方式では、目的のAC電圧に達すると、ランプのオンとオフが同時に繰り返されます。グリッドからのA、B、Cの位相シーケンスがマシンからのシーケンスA、C、Bと出会うと、ランプの両端の電圧としてのランプのサイクルは、3つの位相すべてで同時にゼロになることはありません。代わりに 3 つのランプが循環して同期しなく点滅する場合、発電機とグリッドの位相シーケンスはランプのセット全体で異なります。シーケンスを特定します。1つはABCとして、もう1つはACBとして。次に、シーケンスを調整するには、まずバリアックを0%に戻し、電源パネルのSTOPを押します。DC電圧を15ボルトに戻した後、最後に発電機側のB相とC相を切り替えます。3つのランプがすべて同時に明るくなったり暗くなったりすると、発電機とグリッドの位相順序は同じになり、正しく同期しています。それ以外の場合は、位相順序の変更を繰り返します すべてのライトが消えた瞬間に、スイッチS1をオンにします。これで、S1が端子間の短絡として機能しているため、ライトはすべてオフのままです。その後、発電機はグリッドと同期されます。

同期機は、電力を安定させるために産業用途で頻繁に使用されます。機械の力率は、機械が特定の条件下で無効電力を供給できるかどうかを示します。グリッドを安定させるためにエネルギーを貯蔵および放出します。このように機能する場合、マシンは同期コンデンサーと呼ばれます。再生可能エネルギー源として風力を使用する際、風力発電タービンは同期発電機の原動力です。高負荷時に発電機が失速するのを防ぐために、タービンローターブレードの角度を差動制御して、可変風速での回転率を最適化します。発電された風力電力を送電網に送電するために、風力タービンは自動シンクロナイザーインターフェースを使用して、電力を電力を送電線に安全に送電します。

JOVEのAC同期マシン同期の紹介を見ました。これで、三相同期発電機の電圧出力と周波数出力を調整する方法を理解できたはずです。発電機を電力網に手動で同期し、発電機の出力に対する電界電流と速度の変動の影響を測定します。ご覧いただきありがとうございます!