O regulador automático de excitação para a primeira fase consiste em uma unidade de potência retificadora controlada por silício, uma unidade de disparo por deslocamento de fase, uma unidade de amplificação CC, uma unidade de realimentação de tensão, uma unidade de controle de desvio, uma unidade de alimentação CC e uma unidade de monitoramento da alimentação. A unidade de potência retificadora emprega um circuito retificador trifásico totalmente controlado em ponte, que converte a tensão alternada em corrente contínua para alimentar o enrolamento de excitação do excitador; a unidade de disparo por deslocamento de fase é composta por seis módulos de disparo plugáveis idênticos. Esta unidade altera o ângulo de controle do tiristor de acordo com a magnitude do sinal de controle de entrada Usm para controlar a saída do circuito retificador e, assim, regular a corrente de excitação do motor/gerador; a unidade de amplificação CC consiste em dois estágios de amplificadores CC, nomeadamente um amplificador PID e um amplificador abrangente. O processo de regulação refere-se ao momento em que o motor/gerador é submetido a uma tensão de perturbação reativa e o sinal de saída do controlador PID muda proporcionalmente à taxa de variação (dv/dt) para modificar a excitação e evitar a variação de tensão.
Devido à baixa capacidade de carga do amplificador PID, é necessário configurar um amplificador abrangente entre o PID e o sinal de disparo para inverter e amplificar a potência do sinal de saída do amplificador PID;
A unidade de controle de desvio reativo é capaz de estabilizar a distribuição de corrente reativa entre as unidades quando o motor/gerador opera em paralelo e, quando o motor/gerador está conectado à rede por meio de um transformador elevador, pode superar a queda de tensão de reatância do transformador elevador;
A unidade de controle de desvio reativo converte a variação na tensão terminal do motor/gerador em um sinal de tensão CA, enquanto a entrada do controlador PID requer um sinal de realimentação de tensão CC. Portanto, uma unidade de realimentação de tensão é adicionada entre essas duas unidades para converter o sinal de tensão CA em um sinal de tensão CC.
A fonte de alimentação CC fornece tensão CC de +24V ao regulador de excitação;
Os componentes integrados selecionados para este regulador possuem uma fonte de alimentação de trabalho de +15V, portanto, é necessária uma fonte de alimentação estável de +15V;
A unidade de monitoramento da fonte de alimentação serve para monitorar as duas fontes de alimentação em funcionamento e pode emitir um alarme quando qualquer uma delas falhar.
A segunda fase adotou o regulador de excitação rápida do tipo KFD-3.
O regulador é alimentado por transformadores de corrente e transformadores de tensão, incluindo transformadores de excitação com recuperação de fase controlável e corretores de tensão.
O transformador de excitação com recuperação de fase controlável BKF é o componente principal do regulador. Trata-se de um transformador ou amplificador magnético com magnetização CC e enrolamentos primários duplos.
O primeiro enrolamento em série é alimentado pelo transformador de corrente LH;
O segundo enrolamento paralelo é alimentado pelo transformador de tensão YH.
A força eletromotriz induzida no enrolamento secundário é a soma geométrica das forças eletromotrizes induzidas nesses dois enrolamentos.
A corrente secundária é retificada pelo grupo retificador de saída ZC e então enviada para o enrolamento de excitação do excitador.
O corretor de tensão consiste em um transformador de medição trifásico BC e um amplificador magnético FC. O transformador de medição trifásico BC é alimentado por um transformador de tensão YH através de um autotransformador ajustável TBZ.
Trata-se de um transformador trifásico saturado. A corrente primária apresenta um comportamento não linear, enquanto a corrente secundária é linear. Após ser retificada pelos retificadores não lineares ZFL e lineares ZXL, a corrente é enviada aos dois enrolamentos de controle CC de polaridade oposta do amplificador magnético FC. A magnitude da corrente de saída do amplificador magnético é controlada pela diferença entre essas duas correntes.
Quando a tensão do gerador aumenta, a diferença entre as correntes linear e não linear geradas pelo mecanismo de medição aumenta rapidamente e, consequentemente, a corrente de saída do amplificador magnético também aumenta acentuadamente. Portanto, o corretor de tensão composto pelo mecanismo de medição e pelo amplificador magnético possui uma característica inversora. Durante a operação normal, o corretor fornece uma determinada corrente de magnetização ao enrolamento de controle do BKF, fazendo com que o núcleo do BKF opere em um estado mais saturado, controlando assim a saída do BKF e atingindo o objetivo de controlar a excitação do gerador.
A terceira fase adotou o regulador de excitação microcomputadorizado do tipo HWLT-4. Isso aumentou o nível de automação da operação motor-gerador. Todas as funções foram implementadas de forma modular, e diferentes funções foram combinadas para atender às necessidades de diferentes usuários.
Em termos de hardware, o regulador consiste em dois canais de microcomputador independentes e um canal analógico independente.
Cada canal do microcomputador é dividido em: laço de tensão e laço de corrente. O canal analógico é o laço de corrente.
O circuito de tensão é fechado com base no sinal de tensão terminal da máquina, também conhecido como circuito automático;
O circuito de corrente é fechado com base no sinal de corrente do rotor, também conhecido como circuito manual.
Para garantir a rapidez da regulação, o sistema realiza amostragens contínuas e completa diversos cálculos dentro de um ciclo de frequência da rede elétrica. O circuito de operação é formado em conjunto pela máquina de controle industrial e relés.
Em termos de software, o modo de controle do regulador é dividido em quatro tipos:
1. Regulação Automática de Tensão (AVR)
2. Regulação da Corrente do Campo Magnético (FCR)
3. Regulação de Potência Reativa Constante
4. Regulação do fator de potência constante
Em circunstâncias normais, o modo AVR pode ser alternado manualmente para o modo FCR, e a comutação automática ocorre em caso de falhas. Os dois últimos modos de controle só podem ser usados no modo AVR.
Além disso, este regulador também possui quatro funções limitadoras:
1. Limitação da corrente do estator
2. Limitação de corrente por campo magnético
3. Limitação por subexcitação
4. Limitação Volt-Hertz
O regulador controla a corrente de excitação do motor/gerador por meio de funções de controle, funções de limitação e algumas outras funções auxiliares, de modo que o motor/gerador opere no estado ideal.
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Data da publicação: 16/03/2026