Comutatorul de câmp magnetic ( mașină de stingere a câmpului , AGP) este un aparat electric conceput pentru comutarea în circuitul de înfășurare de excitație al mașinilor sincrone mari și al mașinilor DC .
Atunci când se produce o avarie în interiorul unei mașini sincrone, pentru a minimiza dezvoltarea unui accident și, în consecință, a reduce costul reparațiilor ulterioare, este necesar să se încerce stingerea câmpului de excitație magnetic al mașinii în cel mai scurt timp posibil. Dar înfășurările de excitație ale mașinilor sincrone au o inductanță mare, iar atunci când un astfel de circuit este întrerupt, un EMF mare este indus în înfășurarea de excitație , care va sparge izolația sa. Adesea, această problemă este rezolvată prin introducerea unei rezistențe de descărcare paralelă cu înfășurarea de excitație (OV), care se pornește pentru o perioadă scurtă de timp în momentul pornirii și opririi mașinii sincrone: atunci când mașina este pornită, OB este scurtcircuitat la o descărcare. rezistență și mașina se află sub influența tensiunii aplicate statorului (pentru motoarele sincrone) sau prin furnizarea unui cuplu de la un mecanism extern (pentru generatoarele sincrone ), accelerează până la o viteză subsincronă; se aplică o tensiune de excitație OB și rezistență, iar apoi rezistența de descărcare este oprită. Când este oprit, ordinea de comutare are loc în ordine inversă: mai întâi rezistența este pornită și apoi excitatorul este oprit. Energia stocată în OF este eliberată sub formă de căldură în rezistența de descărcare. Se știe că scăderea excitației se va produce exponențial, după expirarea a aproximativ trei constante de timp , putem considera tensiunea pe OB egală cu zero. Constanta de timp a unui astfel de circuit este invers proporțională cu rezistența de descărcare, iar prin creșterea valorii acesteia din urmă se poate reduce timpul de amortizare a câmpului. Dar o creștere a valorii rezistenței de descărcare are o limită a supratensiunilor de comutare. Acea. timpul de stingere pentru un astfel de sistem este destul de lung.
Cea mai bună formă de curent OB atunci când câmpul este stins este scăderea liniară odată cu menținerea tensiunii pe OB. Evident, acest lucru necesită o rezistență de descărcare cu un CVC neliniar . Utilizarea varistoarelor în acest scop nu poate fi considerată optimă. Un arc electric este utilizat ca element cu un CVC neliniar . Acest lucru se explică prin faptul că scăderea de tensiune într-un arc scurt (lungime 2-3 mm) între plăcile de grătar este constantă atunci când curentul se modifică într-un interval larg.
Elementul principal al AGP este grătarul de stingere a arcului pe care, atunci când este oprit, se aprind arcurile - o rezistență neliniară. Pentru a preveni stingerea arcurilor și apariția supratensiunilor, plăcile de grătare sunt manevrate cu secțiuni speciale de rezistență. Prin includere în raport cu OB, există:
Avantajul primului design este numărul mai mic de plăci din grilă; dezavantajul este sistemul complex de comutare (și, prin urmare, cinematica complexă a mecanismului ), precum și necesitatea unui rezistor suplimentar (care înrăutățește oarecum eficiența de amortizare). AGP cu o grilă în serie are un număr mai mare de plăci în grilă, are un mecanism ca întrerupătoarele convenționale, nu are nevoie de un rezistor suplimentar. În practică, sunt de obicei utilizate AGP de al doilea tip.
Când este dat un semnal de declanșare, eliberarea eliberează clichetul care ține contactele. În acest caz, contactele de putere sunt oprite mai întâi (fără arc), iar apoi contactele de arc sunt oprite, în timp ce arcul este aprins pe acesta din urmă, fiind tras în grătar, este împărțit în multe arce mici care produc amortizare optimă a câmpului. Timp de stingere a arcului 0,2 - 1,5 secunde, în funcție de puterea și tipul mașinii. La turbogeneratoarele mari, timpul de amortizare a câmpului la ralanti poate ajunge până la 13 secunde. (din cauza curenților turbionari din rotorul masiv), timpul de stingere a arcului în AGP este o fracțiune de secundă. Pentru a amortiza curenții turbionari, se efectuează o inversare pe termen scurt a tensiunii pe OF.
În Rusia, singurul dezvoltator și producător este fabrica Electrosila , Sankt Petersburg . Primul model AGP a fost dezvoltat pentru hidrogeneratoarele din cascada HPP Volga-Kama . [unu]
AGP-urile sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de excitare ale turbogeneratoarelor și hidrogeneratoarelor. Alături de modelele speciale AGP, pot fi utilizate și întrerupătoarele de uz general cu varistoare conectate în paralel . [2]