2017 · 3/8/2017 · pulse signal thyristor firing angle control • power output control • ˝˛...

The good note is none the worse for being twice read 2017

68

AVR (မီးစက္ေတြ AVR ေတြအမ်ိဳ းမ်ုဳိ းစါအုပ္ေတြထဲေ၇းၿကေပမဲ႔ၿကံဳဘူးသမ်ွကုိဘဲအေၿခခံ ေ၇းထါးပါတယ္။)

AVR ကို 2 မ်ိဳးခြဲၿခားၿကပါတယ္။ ၁- excitation supply AVR ( normal operating condition မွာ AVR က လုိသေလါက ္Excitation current ကုိ အကုန ္supply လုပ္ပါတယ္။)

၂- compounding control AVR - မီးစက္က လိုအပ္တါထက္ပိုတဲ႔ excessive excitation current ကိုအၿမဲထုတ္ေပးေနၿပီ AVR က လုိသေလါက္ကိ ုဘဆဲြဲယူသုံးပါတယ္။ load ဆြဲတဲ႔အခါ Over compensateမၿဖစ္ဘုိ႔AVR ကလုိသလုိထိန္းေပးပါတယ္။

AVR block diagram ( practical marine electrical knowledge ကပုံပါ ) ေအါက္မွာ comparator ကုိအေသးစိတ္ထပ္၇ွင္းပါတယ္။

ဒီသေဘါတ၇ားကေတါ႔သိထါးမွ၇ပါမယ္။


69

voltage comparison unit – voltage reference ကို ဇီနာဒိုင္အုတ္ကဘဲလုပ္ပါတယ္။သူအတြက္ signal input က အေပၚကလုိ Alternator A.C ကုိယ္စါးၿပဳ d.c အၿဖစ္ယူပါတယ္။အေပၚပုံ ၂ ခုဟါတကယ္ေတါ႔ အတူတူပါဘ။ဲ ပထမပုံက Three phase rectifier သံုးၿပီး ေနာက္ပံုက simple full wave bridge rectifier ကိုသံုးထါးပါတယ္။

ဇီနာၿပိဳပ်က္ဗို႔အါးကိုေ၇ာက္၇င္

VAB = VA-VB= VTerminal ([ R2/(RZ1+R2)]-[RZ2/(R1+RZ2)]


70

RZ1& RZ2 တန္ဖိုးေတြက အလြန္ေသးငယ္လုိ႔ VAB ကအေပါင္းတန္ဖိုး၇ပါမယ္။ သေဘါက A TO B စီးမယ္။

Zener diodes အစြန္း၂ဖက္၇ွိ ဗို႔ ဟါ ၿဖတ္စီးတဲ႔ လ်ပ္စီးတန္ဖိုးေၿပာင္းေပမဲ႔ ပံုေသပါဘဲ။ဒါေၿကာင္႔မီးစက္အထြက္terminal ကေန full wave rectifier ကိုၿဖတ္ယူထါးတဲ႔ smoothed D.C Output ကုိ zener diode ပါတဲ႔voltage reference bridge ဆီပို႔ထါးပါတယ္။

အဒဲီ bridge မွာ fixed resistance 2 ခုနဲ႔ zener diode ၿဖစ္တဲ႔ variable resistance 2 ခုပါပါတယ္။ဇီနာၿပိဳပ်က္ဗို႔အါးကို အလြန္ေသးတဲ႔တန္ဖိုးသတ္မွတ္ထါးပါတယ္။ေနာက္မွာၿပထါးတဲ႔ဂ၇ပ္လုိၿပိုပ်က္ဗီု႔အါးေန၇ာမွာ current အေၿပာင္းအလမဲ်ားေပမဲ႔ ဗို႔ကေတါ႔ပုံေသပါဘ၊ဲဒါေၿကာင္႔ ဇီနာမွာ ဗုိ႔မေၿပာင္းဘဲကါး၇င္႔ဘေဲၿပာင္းတယ္ဆုိေတါ႔ ေသေသခ်ာခ်ာစဥ္းစါးၿကည္႔၇င္ ခုခံမွုေၿပာင္းေနတါေပါ႔။ ဒိေတါ႔ wheatstone bridge ၇ဲ႔သေဘါတ၇ားအ၇ arm ၂ခုၿကား flow pattern ေၿပာင္းပါတယ္။ဒါေၿကာင္႔ voltage measuring bridge ကေန error signal ထြက္လါပါတယ္။(wheatstone bridge arm 2 ခုၿကားက ဗုိ႔မီတါေလး ဟိုဖက္ဒီဖက္ေၿပာင္းသလိုေပါ႔)အဒီဲ error ကုိ အမ္႔နဲ႔ခ်ဲ႔ၿ႔ပီး အေပၚ practical marine electrical knowledge

မွာၿပထါးသလို သုိင္ေ၇စတါကို ဖိုင္းယါးလုပ္တါပါဘ။ဲ

မီးစက္ဗို႔အါးက်ၿပီဆို၇င္ေတါ႔ B ကေန Aကုိ Amplifier ကုိၿဖတ္ၿပီး လ်ပ္စီးၿဖတ္စီးပါမယ္. မီးစက္ဗို႔အါးတက္ၿပီဆို၇င္ေတါ႔ ဇီနာၿပိဳပ်က္ပါမယ္။ ဇီနာ ခုခံမွဳက်ပါမယ္။ A ကေန B ကုိAmplifierကိုၿဖတ္ၿပီးလ်ပ္စီးၿဖတ္စီးပါမယ္။အဒဲါ က ြ်န္ေတၚတို႔လုိခ်င္တဲ႔ error signal ပါဘ၊ဲ

အဒဲီ အမ္ပလီဖိုင္ယါအထြက္signal က thyristor ကို လုိသလုိ fire လုပ္ပါမယ္.

သိုင္ေ၇စတါဆုိတါ အလြါ၄ လြြါပါၿပီး ငုတ္ ၃ ခု၇ိွ solid state device ၿဖစ္ပါတယ္။ forward biased or reverse biased လ်ပ္စီးေတြကုိ gate signal မ၇မခ်င္းပိတ္ဆို႔ထါးပါတယ္။ zener diode voltage reference bridge ကေန အမ္ပလီဖိုင္ယါ။ အဒဲါကတဆင္႔ gate signal က သိုင္ေ၇စတါကုိ လိုသလုိ fire လုပ္ပါမယ္။အဒီဲအခါ သိုင္ေ၇စတါက forward biased current ကို လြတ္ေပးပါမယ္.reverse biased current ကိုပိတ္ဆုိ႔ပါမယ္။

ဇီနာၿပိဳပ်က္၇င္ ဇီနာခုခံမွဳက်လို႔ error signal က A TO B (VOLTAGE တက္၇င္)

၇ိုး၇ိုးစီးတါဆို၇င္ ဇီနာ ခုခံမွဳတက္လုိ႔ ERROR SIGNAL က B TO A သြါးမယ္။(ဇီနာၿပိဳပ်က္ဗို႔ထက္နဲ၇င္)

( THYRISTOR ) SCR အေၿကာင္း

A.C source ကေန ဒီစီကုိထုတ္ခ်င္၇င္သံုးပါတယ္။input voltage အနွတ္ၿဖစ္၇င္ thyristor cut out or block လုပ္ပါတယ္။


71

SCR ေခၚတဲ႔ SILICON CONTROL RECTIFIER ( THYRISTOR) ဟါ P,N အလြါ ၄ ခု။ Terminal ငုတ္ ၃ ခုပါတဲ႔ solid state device တခုၿဖစ္ပါတယ္။ ဒိုင္အုတ္လိုမဟုတ္ဘဲ forward biased or reverse biased ဘါ current ဘလဲါလါ gate signal မ၇မခ်င္းၿဖတ္စီးခြင္႔မေပးပါဘူး။ သူ႔ကုိgate signal ေပးမွ forward biased လါ၇ာတဖက္ထကုိဲ current ၿဖတ္စီးခြင္႔ေပးမွာၿဖစ္ပါတယ္။

အဒဲီလုိၿဖတ္စီးခြင္႔ေပးတဲ႔အခ်ိန္က microsecond ေလါက္ဘၿဲဖစ္ၿပီး control power နနဲဘဲလဲိုပါတယ္။ ဒါေၿကာင္႔wave form ကို အကြက္ခ်ထါးတဲ႔အတိုင္း လိုသလုိၿဖတ္ေတါက္ဘုိ႔ အသုံး၀င္ပါတယ္။

Thyristor ဟါ အမ္ပီယါနနဲကဲေန hundreds of amp ထိအစါးစါး၇ိွပါတယ္။ thyristor ၇ဲ႔ forward & reverse direction တိုင္းအတြက္ အမ်ားဆံုးသံုးႏိုင္တဲ႔ voltage သတ္မွတ္ခ်က္၇ိွၿပီးအဒဲါထက္ေက်ာ္လြန္၇င္ၿကြတါပါဘ၊ဲဒါေၿကာင္႔ သူ႔ကုိ peak value ၇ဲ႔ ၅၀% ေလါက္အထိဘဲworking voltage အေနနဲ႔ထါးသံုးပါတယ္။အၿခား ကါကြယ္မွဳ device ေတြလထဲပ္ထည္႔တတ္ၿကပါတယ္။ သူ႔ကုိေပးတဲ႔ gate voltage နနဲေဲလးက ၿမင္႔မါးတဲ႔ current ကို control လုပ္ႏို္င္လုိ႔ သိပ္အသုံး၀င္တဲ႔အ၇ာတခုပါ။ အဒဲီ gate signal က ဒီစီဗို႔တခုၿဖစ္ၿပီး Zener diode ေတြနဲ႔လုပ္ထါးတဲ႔ voltage reference bridge ကလါပါတယ္။ အဒဲီ signal က thyristor ကို switch on လုပ္ၿပီး exciter field ကို current


72

ပို႔ခြင္႔ၿ႔ပဳမွာပါ။ reverse biase ဆို၇င္ပိတ္လိုက္မွာပါ။အဒဲါမ်ိဳး 1 sec မွာေထါင္ခ်ီၿပီးလုပ္ေနမွာပါ။ Taiyo generator မွာဆုိ၇င္ zener diode reference bridge အစါး သူ႔၇ဲ႔ MPU (main processor ) ကထုတ္ေပးတဲ႔pulse signal က thyristor ၇ဲ႔ firing angle ကို control လုပ္ၿပီး power output ကို control လုပ္ပါတယ္။

An alternative circuit of a Thyristor-controlled Static Excitation System

Field winding ၇ဲ႔ inductance ေၿကာင္႔ SCR ဟါ Negative cycle ပိုင္းကို လြတ္ေပးတတ္ပါတယ္။ဒါေၿကာင္႔free-wheeling diode ကိုတပ္ေပးလုိက္ေတါ႔ positive cycle အဆုံးပိုင္းမွာ thyristor ကိုၿဖတ္စီးတဲ႔ current ကိုၿမန္ၿမန္ေလ်ာ႔က်ေစပါတယ္။အဒဲါဟါ neagative cycle ေ၇ာပါမွဳကိုကါကြယ္တါပါဘ၊ဲ

Smoothing circuit ဆုိတါကေတါ႔၇လါတဲ႔ ဒီစီမွာ ripple ေတြနေဲအါင္လုပ္ယူတါဘၿဲဖစ္ပါတယ္။ pulsation ေတြကုိ capacitor နဲ႔ေဖ်ာက္ပစ္တါၿဖစ္ပါတယ္။

Control စကါးနဲ႔ေၿပာ၇၇င္ - မီးစက္အထြက္ကေန full wave rectifier,အဒဲီကတဆင္႔ smoothing ကိုၿဖတ္ၿပီး ဇီနာထလဲါတါက PV, zener circuit ကေနထြက္တဲ႔ error signal ကေန amplifier ကိုၿဖတ္ၿပီးထြက္လါတါ က MV, အဒီဲ MV ကုိမွ အသံုးခ်ထိန္းတဲ႔ Thyristor က actuator ေခၚ၇မွာေပါ႔၊


73

Typical Direct-feed Thyristor AVR

အေပၚပုံမွာၿကည္႔၇င္ generator ဗို႔ကုိ step down, rectify လုပ္ၿပီး zanier reference circuit ကိုပို႔တယ္။ထြက္လါတဲ႔ error ကိ ုခ်ဲ႔ၿပီး thyristor fire angle ကိုထိန္းဘို႔လုပ္ေပးတယ္။ အဲဒီ thyristor ဖြင္႔အပိတ္နဲ႔ excitation current ကုိထိန္းတယ္။ မီးစက္ဗို႔အါးက်၇င္ error voltage မ်ားေတါ႔ thyristor အလုပ္လုပ္ခ်ိန္ကိုတုိးေပးတယ္။တကယ္လို႔ မိန္းလိုင္းမွာ short circuit ၿဖစ္လုိ႔ excitation အါး၇ုတ္ၿခည္းၿပဳတ္က်၇င္ circuit breaker ကုိ ၿဖဳတ္ခ်ဖို႔ generator current က်န္ေအါင္ Short-circuit excitation current transformers (CTs) ကိုထည္႔ထါးတယ္။ line short ၿဖစ္တါေတါင္ CTs က circuit breaker ၿပဳတ္က်တဲ႔ထိ Excitation current ဆက္ေပးေနမယ္။

ဇီနာဒိုင္အုတ္အေၿကာင္း

ဇီနာဒိုင္အုတ္ဆုိတါ ၇ိုး၇ိုးဒိုင္အုတ္လို forward direction current ကိုၿဖတ္စီးခြင္႔ေပးသလုိ သူ၇ဲ႔ breakdown voltage ကိုေက်ာ္တဲ႔ ဗို႔အါးေပးခဲ႔၇င္ reverse direction current ကိုလည္းၿဖတ္စီးခြင္႔ေပးတယ္။(ဒီေန၇ာမွာမွတ္ထါး၇မွာက ၇ုိး၇ိုး ဒိုင္အုတ္ေတြက reverse bias current ကိုတါးထါးတယ.္သူခံနုိင္တါထက္ေၿပာင္းၿပန္ဗို႔ပိုေပးခဲ႔၇င္ ပ်က္စီးသြါးတယ.္ဇီနာကေတါ႔ေၿပာင္းၿပန္ဗို႔ ကိုၿပိဳပ်က္ဗို႔အါးထက္ပိုေပးခဲ႔၇င္ ေၿပာင္းၿပန္လ်ပ္စီးၿဖတ္စီးခြင္႔ေပးတယ္.

ဒါေၿကာင္႔ဇီနာကုိ ေၿပာင္းလေဲနတဲ႔ ဗို႔အါးပင္၇င္း တခုကေန fixed reference voltage ထုတ္ယူၿခင၇္င္သုံးတတ္တယ္။


74

အေပၚက typical zener diode regulator circuit ကုိၿကည္၇င္

Input voltage က specified zener voltage ထက္မ်ား၇မယ္။ဇီနာကုိresistor တလံုးနဲ႔ series ဆက္ထါးတယ.္ဒါေၿကာင္႔ ဇီနာလုိသေလါက္ အနဲဆံုး ေၿပာင္းၿပနွ္ွ ဗို႔အါး လ်ပ္စီး စီး ေအါင္ သတ္မွတ္ေပးတယ္။ Voltage drop across the zener diode ဟါ zener diode’s voltage ratingနဲ႔တူတယ္။Voltage drop across the series resistor က zener voltage နဲ႔ input voltage ၿခားနားၿခင္းနဲ႔တူတယ္။input voltage အေၿပာင္းအလဟဲါ သတ္မွတ္ဂြင္ထဲ၇ိွေနသမ်ွ zener diode’s voltage ဟါကိန္းေသဘ။ဲ

change in input voltage ဟါ series resistor မွာဘဲ လါသက္ေ၇ာက္မယ္။ဇီနာဟိုဖက္ဒီဖက္ထိပ္ကေန ဆြဲထုတ္သံုး၇င္ တည္ၿငိမ္တဲ႔ ဗိုအါး၇မယ္။ဒါေၿကာင္႕ သူကို electrical relief valve ေန၇ာမွာသံုးတယ္။

(ဒီေန၇ာမွာ မွတ္သါးစ၇ာတခုက - ဇီနာ၂ လံုးကို back to back ဆက္ခဲ႔၇င္ A.C LINE voltage surge ကိုကါကြယ္နုိင္တယ္.MOB ( metal oxide varistor )အလုပ္လုပ္ပံုက ဒါမ်ုိဳးဘ၊ဲ)


75

ေၿပာင္းၿပန္ဗိုအါးအဆင္႔ကိုမေ၇ာက္မခ်င္း ပတ္လမ္းပြင္႔ေနလို႔ လ်ပ္စီးမစီးပါ။သက္မွတ္ voltage peak ေ၇ာက္၇င္ short circuit ၿဖတ္စီးခုိင္းလို႔ အဒီဲ ဗို႔အါးကို ပတ္လမ္းထမဲေ၇ာက္ေစဘဲ bypass လုပ္လုိက္တယ္။

Generator အေၿကာင္း

Emf = (rev/s) x (strength of magnetic flux)

Frequency = (rev/s) x ( pairs of poles)


76

အေပၚကလုိ လ်ပ္စစ္စီး၇င္ left-hand conductor rule အ၇ သံလုိက္စက္ကြင္းတခု ေပၚလါပါတယ္။ အဲဒီ

သံလုိက္စက္ကြင္းကုိ field လုိ႔ေခၚတါေပါ႔။

ေမၚတါတလုံးကို အေပၚကလုိ လက္ယါစည္းမ်ဥ္း( right hand rule ) နဲ႔ၿကည္႔ပါ။

သံလုိက္စက္ကြင္းတခုတြင္း တည္၇ိွေနတဲ႔ လ်ပ္ကူးေခ်ာင္း အစုအေ၀းကုိ armature လုိ႔ေခၚပါတယ္။

တကယ္လုိ႔ stator အိမ ္မွာ d.c ေပးထါးလို႔ဘၿဲဖစ္ၿဖစ္။ သူဟါသူ permanent သံလုိက္တံုးမို႔လို႔ၿဖစ္ၿဖစ္။ သံလိုက္စက္ကြင္းေပၚေနၿပီး rotor လ်ပ္ကူးေခ်ာင္းေတြက အဒီဲသံလိုက္စက္ကြင္းထေဲ၇ာက္ေန။လည္ေနၿပီး လ်ပ္စစ္ထုတ္ေပးေန၇င္ rotor က အါေမခ်ာၿဖစ္ပါတယ္။

rotor ကုိ d.c ေပးထါးလို႔ လည္ လဲ လည္။ သံလိုက္စက္ကြင္းလ ဲထုတ္ေပးေနၿပီး stator လ်ပ္ကူးေခ်ာင္းေတြက လ်ပ္စစ္ထုတ္ယူ၇င္ stator က အါေမခ်ာၿဖစ္ပါတယ္။


77

AC Generator တခု EMF ထုတ္ေပးဘုိ႔(လ်ွပ္စစ္ထုတ္ေပးဘို႔) လုိတါက Rotational speed ( shaft လည္ေနဖုိ႔)။magnetic flux(Ǿ)( သံလုိက္စက္ကြင္း၇ိွဘို႔ ) - ဒီ ၂ ခုလုိပါတယ္။ မီးစက္ ၇ဲ႔ လည္ေနတဲ႔ rotor မွာပတ္ထါးတဲ႔ field winding ကို ဒီစ ီလ်ပ္စီး ( direct current) ေက ြ်းတဲ႔ အခါ သံလိုက္စက္ကြင္းတခုၿဖစ္လါပါတယ္။ အဒီဲသံလုိက္စက္ကြင္းက အေသထုိင္ထါးတဲ႔ မီးစက္ေဘၚဒီအံုမွာ (stator မွာ)ပတ္ထါးတဲ႔ အါေမခ်ာ winding ကုိ လါေက်ာၿ္ဖတ္တဲ႔အခါ အဒီဲ အါေမခ်ာ winding ကေန လ်ွပ္စစ္ထြက္လါပါတယ္။အဒဲိေတါ႔ အါေမခ်ာက လ်ပ္စစ္မ်ားမ်ားလိုခ်င္၇င္ rotor field ကုိ dc excitation မ်ားမ်ားေက ြ်း၇မယ္ၿဖစ္ပါတယ္။(RPM ၿငိမ္ေန၇င္ေပါ႔)

အဒဲီ rotor ကို dc excitation ေက ြ်းတဲ႔နည္းစံနစ္ေတြ ကြဲၿပားၿကပါတယ္။

အ၇င္တံုးက ေတါ႔ slip ring တပ္ၿပီး အၿပင္ dc generator တလံုးကေန dc excitation ကုိcommutator,brush gear ေတြနဲ႔ေက ြ်းပါတယ္။

အခ်ိ ႔ဳကေတါ႔ Self-excited AVR Controlled Generator ကိုသံုးပါတယ္။ SLIP RING မပါေတါ႔ၿပသနာနသဲြါးပါတယ္။ rotating rectifier နဲ႔ေက ြ်း၇င္ ampere နဲနဘဲဲလိုမယ္။ အ၇င္တံုးကလို main field ကိ ုslip rings နဲ႔ေက ြ်း၇င္ampere ပိုမ်ားမ်ား လိုမယ္။ ဒါဘကဲြါပါတယ္။

သ၇ူဲ႔သေဘါက လည္ေနတဲ႔ rotor field ကို ဒီစီေက ြ်းဖို႔ အၿပင္ကေန slip ring နဲ႔မေက ြ်းေတါ႔ဘဲ အဒဲီ rotor shaft ေပၚမွာတင္ လ်ပ္စစ္ထုတ္ေပးတဲ႔ မီးစက္အေသးေလးတလုံးထပ္တပ္လုိက္တါပါဘ၊ဲ အဒီဲမီးစက္အေသးေလးမွာ rotor က လ်ပ္စစ္ထုတ္ေပးတဲ႔ armature ၿဖစ္ၿပီး stator က သံလုိက္စက္ကြင္းထုတ္ေပးတဲ႔ field ၿဖစ္၇ပါမယ္။ အဒီဲထြက္လါတဲ႔ a.c လ်ပ္စစ္ကုိ rotating diode ေတြနဲ႔ d.c ေၿပာင္းေပးပါတယ္။အဒဲီအပိုတပ္ေပးလိုက္တဲ႔ မီးစက္အေသးေလးကုိ exciter လို႔ေခၚပါတယ္။ သူ၇ဲ႔ stator ကုိexciter stator (field) လို႔ေခၚၿပီး rotor ကုိ exciter rotor( armature) လုိ႔ေခၚပါတယ္။

Exciter stator EXCITER ROTOR

ROTATING DIODE

MAIN ROTOR


78

အဒဲီ Exciter stator excitation အတြက္ D.C input ကုိ AVR တဆင္႔ေပးဘုိ႔ တည္ေဆါက္ထါးပါတယ္။အဒဲီAVR ကဘဲ လိုအပ္တဲ႔ level of excitation ကိုထ္ိန္းခ်ုဳပ္ပါတယ္။ AVR အတြက္လုိအပ္တဲ႔ VOLTAGE SENSING SIGNAL ကို main stator winding ကေနယူပါတယ္။

ဒါေၿကာင္႔ AVR နဲ႔ exciter stator excitation ကုိ သံလိုက္အါး အၿပင္း အေပ်ာ႔ ေၿပာင္းေပးၿခင္းၿဖင္႔ ROTOR EXCITER ARMATURE ကအထြက္ လ်ပ္စီး ပမါဏဟါေၿပာင္းလပဲါတယ္။ ဒီလိုေၿပာင္းလေဲနတဲ႔ exciter လ်ပ္စစ္ ( rotating diode နဲ႔ေၿပာင္းၿပီး၇င္ေတါ႔ d.c ေပါ႔) က shaft တခုထဲေပၚလါထိုင္ထါးတဲ႔ ပင္မ rotating အါေမခ်ာကို စီး၀င္တဲ႔အခါ HIGH POWER သံလိုက္စက္ကြင္းတခုု ၿဖစ္ေပၚလါပါတယ္။ အဒီဲလည္ေနတဲ႔သံလုိက္စက္ကြင္းက အေသထုိင္ထါးတဲ႔ ပင္မ STATOR WINDING က လ်ပ္ကူးေခ်ာင္းေတြကိုၿဖတ္တဲ႔အခါ MAIN STATOR ARMATURE က ေန လုိခ်င္တဲ႔ လ်ပ္စစ္ထြက္လါပါတယ္။အဒဲီလ်ပ္စစ္ကုိ၀ါယါၿကိုးေတြနဲ႔သြယ္တန္းၿပီး MSB က BUS BAR ေတြဆီကို ACB ေတြ။ SAFETY SYSTEM ေတြၿဖတ္ၿပီးပို႔ပါတယ္။

အဒဲါေၿကာင္႔ GENERATOR main STATOR ARMATURE ကေန လ်ပ္စစ္ဟါ Exciter stator (field) ကို AVR ေက ြ်းတဲ႔ Low power d.c excitation အလိုက္လုိက္ေလ်ာညီေထြစြါ ေၿပာင္းလထဲြက္ေပၚလါပါတယ္။AVR ဟါ average voltage on two phases ကို sense လုပ္ပါတယ္။ အေ၇းၿကီးတါက မီးစက္လည္နွုန္းက်ဆင္းခဲ႔၇င္ voltage fall off ( ဗို႔အါးကိုေလ်ာ႔ေပး) ၇မွာၿဖစ္ပါတယ္။ သတ္မွတ္ frequency ေအါက္က်ခဲ၇င္ over

MAIN ROTOR

EXCITER ROTOR


79

excitation ၿဖစ္တတ္လုိ႔ (± 5% under permanent conditions and ± 1 0% under transient conditions) မွာ load ကို ေလ်ာ႔ေပးမွာၿဖစ္ပါတယ္။AVR မွာ three-phase root mean square sensing function ပါလို႔ over-voltage protection ကိုလဲလုပ္ပါတယ္။


80

Permanent Magnet Generator (Excited-AVR Controlled Generators)-(အ၇င္သေဘါၤမီးစက္ပါ။ VFD ေမၚတါသုံး CARGO PUMP သုံးပါတယ္။) သံလိုက္တံုး magnet ကုိ permentant magnet generator ၇ဲ႔rotor မွာလါတပ္ပါတယ္။ မီးစက္လည္တဲ႔အခါအဒီဲ လည္ေနတဲ႔ magnet ေၿကာင္႔ အၿပင္အုံ အေသထုိင္

armature ကေန emf ကိုထုတ္ေပးပါတယ္။

PMG


81

EXCITATION POWER ကုိ self excitation system လို MAIN STATOR ကမယူဘဲ PMG ကယူလုိ႔CONSTANT ၿဖစ္တယ္။ HIGH MOTOR STARTING CAPACITY အတြက္ေကါင္းတယ္။ THYRISTOR CONTROLLED D.C MOTOR ေတြလိုစက္ေတြေၿကာင္႔ၿဖစ္လါတဲ႔ WAVE FORM ပုံပ်က္မွဳ ကိုကါကြယ္တယ္။ AVR က MAIN ၇ဲ႔ ၂ PHASE ကို ပ်ွမ္းမ်ွယူၿပီး SENSE လုပ္လို႔ REGULATION ေကါင္းတယ္။

SAFETY အတြက္ LOW ENGINE SPEED ၿဖစ္လုိ႔ OVER-EXCITATION မၿဖစ္ေအါင္ကါကြယ္တါပါတယ္. ENGINE SPEED ကို DETECT လုပ္ၿပီး VOLT အတက္အက်ၿဖစ္မွုကိုAUTO ထိန္းတယ္။LOAD အေၿပာင္းအလၿဲမန္လုိ႔ ENGINE ေပၚ ဝန္ပိမွဳမၿဖစ္ေအါင္ ထိန္းေပးတယ္။ EXCITER FIELD VOLT အ၇မ္းၿမင္႔၇င္ TIME DELAY တခုအတြင္းDE-EXCITE လုပ္ပစ္တယ္။

Figure 8.2 မွာၿကည္႔၇င္ေတြ႔နိုင္ပါတယ္။

PMG သံုးမီးစက္ AVR


82

AVR က ႔ main stator winding ကေန isolating transformer နဲ႔ယူထါးတဲ႔ voltage- sensing signal အ၇ထိန္းသိမ္းပါတယ္။ exciting field ကိုေက ြ်းတဲ႔ပါဝါကေတါ႔ PMG ကယူထါးတါပါ။ အဒဲီ PMG က၇တဲ႔ပါဝါထကဲမွွ Isolating transformer ကယူတဲ႔ voltage sensing signal နဲ႔လိုသေလါက္ ဆြဲထုတ္ယူၿပီး excitation ေပးတါၿဖစ္ပါတယ္။ PMG မပါတဲ႔ ၇ိုး၇ိုးမီးစက္ေတြအတြက္power demand မ်ားလါတဲ႔အခ်ိန္ေလါေလါဆယ္ ေပးေနတဲ႔ low power exciter field နဲ႔ လိုက္ၿဖည္႔ဖို႔၇ာသိပ္မလြယ္လွပါဘူး။ PMG ကိုသုံးခဲ႔၇င္ေတါ႔ constant source of excitation power ကုိေပးေနလို႔ high motor-starting capability ကိုေပးနိုင္စြမ္း၇ိွတါေတြ႔၇ပါတယ္။ဒါအၿပင္ VFD CARGO PUMP MOTOR ေတြလို NON LINEAR LOAD ၿဖစ္တဲ႔ THYISTOR CONTROL MOTOR waveform distortion ၿဖစ္မွု (HARMONIC DISTORTION ) ကုိခံနုိင္၇ည္၇ွိတယ္။ေဖ်ာက္ေပးနိုင္တယ္လို႔ဆုိပါတယ္။( AVR ပါဝါ မွာ PMG ကေပးလုိ႔အေနာက္အယွက္ေဘးကေဝးသြါးလို႔ၿဖစ္ပါတယ္။ ဒါေၿကာင္႔ VFD Cargo pump motor သံုး tanker ေတြမွာ PMG သံုးမီးစက္ေတြကုိသံုးၿကပါတယ္။)

AVR က average voltage on two phases ကို SENSE လုပ္ပါတယ္။ ဒါေပမဲ႔ ENGINE SPEED က်ခ်ိန္မွာ ၿဖစ္တတ္တဲ႔ OVER EXCITATION ေၿကာင္႔ EXCITATION WINDING ေတြ OVERHEAT နဲ႔ပ်က္စီးမွုမ၇ိွေအါင္TIME DELAY တခုပါတဲ႔ OVER EXCITATION PROTECTION စံနစ္ကိုတပ္ဆင္ထါးပါတယ္။ဒါေၿကာင္႔ adjustable voltage fall-off with speed ကို below a preselected speed (frequency) setting မွာ ခ်ိန္ထါး၇မွာၿဖစ္ပါတယ္။ အလုိဲ EXCESSIVE EXCITER FIELD VOLTAGE ေ၇ာက္၇င္ DE-EXCITE လုပ၇္မွာၿဖစ္ပါတယ္။

Newer generator မွာ six separate winding ပါပါတယ္။ အပုိပါတဲ႔ winding 2 ခုဟါ field & armature winding ေတြနဲ႔ indentical ၿဖစ္ပါတယ္။ အဒီဲ အပုိ winding က ပံုမွန္မီးစက္ေတြလုိ self excitation သေဘါလုပ္ေဆါင္ပါတယ္။ မီးစက္စလည္ၿပီး PMG EMF ထြက္ေတါ႔မွ Exciter field ကုိစေက ြ်းပါတယ္။

Taiyo generator ေတြအေၿကာင္းနမူနာ ( အခုသေဘါၤမွာဒီအမ်ိဳးအစါးပါ။ turbine cargo pump ၿဖစ္ပါတယ္။)

Static exciter မွာ current transformer, reactor, silicon rectifying modules, discharge resistor ( surge protective device) စတါေတြပါတယ္။ အဒဲီ static exciter ကို မီးစက္ေပၚမွာၿဖစ္ၿဖစ္။ အၿပင္ control panel မွာၿဖစ္ၿဖစ္တပ္ႏိုင္တယ္။

GENERATOR (stator armature) OUTPUT ကေန current transformer & reactor ( CT & RT) တို႔နဲ႔ voltage နဲ႔ current ကုိထုတ္ယူလို႔ compound characteristic ကုိ၇တယ္။ ၿပီးေတါ႔မွ အဒဲီ A C current ကိ ုrectifier နဲ႔ ဒီစီကုိေၿပာင္းၿပီး AC EXCITER (stator) field winding ကို ေပးတယ္။


83

အဒီဲမွာ - no load မွာ အတြက္ လိုအပ္တဲ႔ exciting current ပမါဏကို RT နဲ႔ ယူၿပီး LOAD ဆြဲတဲ႔အခါ Armature reaction ေၿကာင္႔ volt drop ၿဖစ္တါကိ ုလိုသလိုညိcွompensate လုပ္ဖို႔ currentကုိCT ( current transformer) ကေနယူတယ္။အဒဲီလုိယူတဲ႔အခါ Over compensateမၿဖစ္ဘုိ႔AVR ကလုိသလုိထိန္းေပးတယ္။

single phase compound excitation circuit ( ဒါဟါ Taiyo generator ပါဘ။ဲ slip ring အစါး rotary diodeသံုးထါးတါဘကဲြါပါတယ္။)ေအါက္က ပံုက 3 phase compound excitation အမ်ိဳးအစါးၿဖစ္ပါတယ္။


84

Excitation ကိ ု၂ မ်ိဳးဘဲခြဲၿခားထါးပါတယ္။ rotary excitation နဲ႔ static excitation တို႔ၿဖစ္ပါတယ္။

တကယ္လုိ႔ excitation ထုတ္ေပးတဲ႔ a.c or d.c exciter က main generator rotor လည္သလုိလုိက္လည္ေနၿပီး အဒဲီက ထြက္တဲ႔ လ်ပ္စစ္နဲ႔ excitation လုပ္၇င္ rotary excitation လုိ႔ေခၚပါတယ္။ PMG တပ္ၿပီးလုပ္လုပ္။ မီးစက္အထြက္ကေန AVR , rotating diode နဲ႔ဘေဲပးေပး။ အ၇င္တံုးကလို မီးစက္၇ွပ္မွာ a.c or d.c exciter ေလးတပ္ၿပီး slip ring နဲ႔ဘေဲက ြ်းေက ြ်း rotary excitation ပါဘ၊ဲ

Static excitation ဆုိတါက မီးစက္အထြက္လုိင္းကေန current transformer ၇ယ္။ reactor ၇ယ္( series & shunt) နဲ႔ voltage & current output ကိုယူၿပိး အဒီဲကတဆင္႔ static excitation rectifier/transformer နဲ႔generator field ကိုေက ြ်းတါကိုေခၚပါတယ္။ Taiyo generator ကုိၿကည္႔ပါ။


85

အဒဲီအေပၚပုံမွာၿပထါးတဲ႔ Si 2 & Si 3 (silicon rectifying modules ) ေတြ ဟါ peak reverse voltage ကိုေက်ာ္သုံး၇င္ ပြင္႔ထြက္ပ်က္စီးတတ္လုိ႔ သူကို surge voltage ကေန အကါအကြယ္လုပ္၇ပါမယ္။ ပံုမွာ discharge resistor Rc 1 & Rc 2 က အဒီဲအကါအကြယ္ အတြက္ထဲ႔ထါးတါၿဖစ္ပါတယ္။


86

AVR – AVR ကေတါ႔ Detecting transformer ပါ၇ပါမယ္။ ၿပီးေတါ႔ voltage detecting unit, micro processor , power circuit, display circuit, pulse amplification circuit, magnetic field current control circuit , A/D for voltage setting circuit, photo-coupler စတါေတြပါမယ္။

အဒီဲမွာ magnetic field current control circuit က thyristor half-wave shunt circuit နဲ႔လုပ္ထါးပါတယ္။ အဒဲီ AVR ၇ဲ႔ A နဲ႔ B terminal က exciter အတြက္ ေအစီဝင္တဲ႔လုိင္းကဆြဲယူူထါးပါတယ္။(အေပၚကေၿပာခဲ႔သလို RT & CT ကေနၿဖစ္ပါတယ္။)အဒဲီ RT & CT ကလါတဲ႔CURRENT ကုိ အၿပိဳင္ယူၿပီး SCR ကုိ FIRE လုပ္ဘို႔ power circuit အေနနဲ႔သံုးပါတယ္။( RT က Shunt primary – no load အတြက္။ CT က series primary – load current အတြက္)

AVR detail


87

Voltage detecting circuit - မီးစက္ကထြက္တဲ႔ ဗို႔အါးကို detecting transformer နဲ႔ေလ်ာ႔ခ်ပါတယ္။ၿပီး၇င္ volt detecting unit & RMS detecting လုပ္တဲ႔ MPU (micro processor unit) ကိုပို႔ပါတယ္။

CCT ကေတါ႔ LOAD CURRENT ကုိ VECTOR VIEWPOINT ကေန တြက္ယူဘုိ႔ထည္႔ထါးေပးတါၿဖစ္လုိ႔DROOP ကုိခ်ိန္ဘုိ႔ၿဖစ္ပါတယ္။( KVAr & Volt )= series primary winding

ဒီ AVR မွာပါတဲ႔ MPU( micro processor) က မီးစက္ဗို႔၇ဲ႔ RMS တန္ဖိုးတြက္ဖို႔။ [ PID ဆိုတဲ႔ Control process ( proportional, Integral, derivative) – ဒါက reference value & error signal ကိုတြက္ထိန္းဘို႔။] ။ thyristor ကုိ fire လုပ္တဲ႔ timing ကိိုတြက္ဖို႔။ က်န္တါကေတါ႔ display အတြက္စတါေတြကုိတါဝန္ယူပါတယ္။

Pulse amplification circuit - သူက thyrister ကုိ fire လုပ္ဘုိ႔ MPU ကေပးတဲ႔ဲ႔ pulse signal ကိ္ုခ်ဲ႔ေပးတါၿဖစ္ပါတယ္။

က်န္တါက manual volt setting circuit, display circuit တုိ႔ၿဖစ္ပါတယ္။

Silicon rectifying module - အဒဲါက မီးစက္ေဘၚဒီမွာတပ္ထါးတဲ႔ static exciter ထဲက အဓိကအစိတ္အပိုင္းတခုၿဖစ္ပါတယ္။ သူ႔ကုိ over voltage ကေနအကါအကြယ္ေပးဘုိ႔ discharge resistor တလုံးပါပါတယ္။

Static excitation ( rotary exciter ေတြဟါ sudden load change မွာ voltage dip ၿဖစ္တတ္လို႔compounding method ဆုိတဲ႔ voltage ( shunt effct) and current ( series effect ) ကုိသံုးထါးတါကိုstatic excitation လို႔ေခၚပါတယ္။)

ဒီ Taiyo generator မီးစက္မွာသုံးတဲ႔ Static excitation ဟါ induction motor D.O.L Starter စနိွဳးကါး၇င္႔က ဝန္ကါး၇င္႔၇႔ဲ ၆ ဆကေန ၈ ဆ ကိုခံနိုင္ေအါင္လုပ္ထါးပါတယ္။ အေကါင္ၿကီးတဲ႔ ေမၚတါေတြနိုဴး၇င္ voltage dip ၿဖစ္တါ ကေန ၿမန္ၿမန္ recover ၿဖစ္ပါတယ္။

ထ၇န္စေဖၚမါကုိသုံးခဲ႔၇င္ - static or self excitation system မွာ အခ်ိ ႔ဳက primary winding ၂ ခုပါတဲ႔ထ၇န္စေဖၚမါကို မီးစက္ အထြက္ကေနယူထါးပါတယ္။ primary winding တခုက မီးစက္အထြက္နဲ႔ အၿပိဳင္။ေနာက္ ဝိုင္ဒင္တခုက မီးစက္ အထြက္နဲ႔ စီး၇ီးယူထါးပါတယ္။ အဲဒီ ထ၇န္စေဖၚမါ secondary winding က rectifier ကုိၿဖတ္ၿပီး alternator rotor excitation အတြက္သံုးထါးပါတယ္။no load မွာ excitation ကို


88

shunt connect primary winding ကယူပါတယ္။စီး၇ီးပ၇ိုင္မါ၇ီဝုိင္ဒင္မွာ၇ွိ load current က load increase ၿဖစ္တါနဲ႔လုိက္ၿပိး လိုတဲ႔ additional input ကိုေပးပါတယ္။အဒီဲလုိလုပ္ေပးၿပီး volt dip ကိုေက်ာ္လြြါးပါတယ္။

သူ၇ဲ႔ သေဘါတ၇ား အေသးစိတ္ကေတါ႔ (ေသခ်ာၿကည္႔၇င္ Taiyo ဟါ Xmer base static excitation ပါ။)

Transformer-based Static Excitation System

Main rotor အတြက္လိုတဲ႔ magnetic field လုပ္ဖို႔ ဒီစီ လ်ပ္စီးကုိ rotating exciter မသုံးဘဲ ေပးဖုိ႔ လုပ္ထါးပါတယ္။ ဒီအတြက္ ၂ primaries ပါတဲ႔ three phase transformer (တခုက alternator output နဲ႔ shunt,ေနာက္တခုalternator output နဲ႔ series ယူထါးပါတယ္) ကုိသုံးထါးပါတယ္။ အဒီဲ transformer secondary winding ကထြက္လါတဲ႔ current ကုိ ၃ phase rectifier နဲ႔ main alternator rotor ကို excitation လုပ္ပါတယ္။

No load excitation အတြက္ shunt-connected primary ကေနယူလုိ႔ လုံေလါက္တဲ႔ main rotor field current ကုိ၇ပါတယ္။ reactor coils ကေပးတဲ႔ inductive effect ေၿကာင္႔ shunt Winding စီးတဲ႔ current က main output voltage ထက္ 90° lag ၿဖစ္ပါတယ္။ voltage built up ကို capacitors ေတြနဲ႔ ေထါက္ပံ႔ေပးပါတယ္။ အဒဲီလုိ႔


89

voltage built up ကုိပိုအါးေကါင္းေစဖုိ႔ pilot exciter နဲ႔ resonance လုပ္ကါ အါးၿဖည္႔ေပးပါတယ္။ impedance matching လုိ႔ေခၚၿကပါတယ္။ series primary coil မွာစီးတဲ႔ load current က load increase ၿဖစ္၇င္ additional input ထည္႔ေပးပါတယ္။ဒါေၿကာင္႔ rotor field strength ကုိတုိက္၇ုိက္ထ္ိန္းေပးပါတယ္။ အဒီဲ shunt & series input ေတြဟါ ထ၇န္စေဖၚမါ မွာ vectorially add လုပ္ပါတယ္။ ဒုိင္အုတ္ေတြက 3 phase rectifier အၿဖစ္ ဒီစီထုတ္ေပးဖုိ႔ၿဖစ္ပါတယ္။ၿပီး၇င္ alternator rotor ကုိ slip ring ေတြနဲ႔ေပးသြင္းပါတယ္။အေသးစိတ္ဗို႔ထိန္းဖုိ႔ AVR တခုပါပါတယ္။

အဲဒီေတါ႔ transformer နဲ႔ဘဲလုပ္လုပ္။ taiyo လုိ MPU နဲ႔လုပ္လုပ္သေဘါတ၇ားကအတူတူပါဘဲ။တကယ္ေတါ COMPOUND မွာ AVR မလုိပါဘူး။ AVR မပါဘဲတည္ေဆါက္လုိ႔၇ပါတယ္။ AVR ကTrimming အတြက္ေလါက္ဘဲသုံးထါးတါပါ။

ေအါက္က စါစု 2 ခု က လက္ေတြ႔ဆန္လုိ႔ facebook က ကူးၿပီး ယူထါးတါပါ။ ဘယ္သူေ၇းမွန္းေတါင္နာမည္ မကူးလုိက္မိလုိ႔ ေ၇းသူအမည္မမွတ္မိေတါ႔ပါ။ အေတၚေလးအက်ိဳး၇ွိတဲ႔ စါစုေတြမုိ႔လုိ႔ထည္႔ခြင္႔ဒီကဘဲေတါင္းလုိက္ပါတယ္။ အဲလုိစါစုေတြမ်ားမ်ားေ၇းနုိင္ၿကပါေစ။

AVR (၂)

ဒီတစ္ခါ AVR နဲ႔ ပတ္သတ္ၿပီး ဒီေခါင္းစဥ္ခြဲေလးေတြနဲ႔ ေျပာျပသြားပါမယ္။ (၁) Field Flashing (၂) Gain, Sensitivity (၃) Volt, Trim (၄) Droop (၅) UFRO, Over Excitation (၆) AVR ေကာင္းမေကာင္း စစ္ျခင္း

(၁) Field Flashing တစ္ခါတရံ generator မွာ residual magnetism မက်န္ေတာ့တဲ့ အခါမ်ိဳးမွာ Voltage build up မလုပ္ႏိုင္တာမ်ိဳး ၾကဳံရတတ္ပါတယ္။ အဒဲီလိုျဖစ္ယင္ Field Flashing လုပ္ေပးရပါတယ္။ Field Flashing လုပ္တယ္ဆုိတာ excitation current နည္းနည္းေလးကို Exciter field terminal ကေန ခဏေလး ထည့္ေပးတာပါ။ AVR မွာ မ်ားေသာအားျဖင့္ F+, F- ဒါမွမဟုတ္ J,K လို႔ ျပထားတဲ့ terminal ေတြဟာ Field coil ကုိ excitation ေပးတ့ဲ terminal တြပါ။ ေသခ်ာေအာင္ AVR drawing မွာ ဖတ္ၾကည့္ပါ။ ကၽြန္ေတာ္ ကေတာ့ လြယ္လြယ္ကူကူ 9V battery ကို သုံးပါတယ္။ တစ္ခ်ိဳ႕က 12 V battery သုံးပါတယ္။ Generator လည္ေနတုန္းမွာ field terminal ေတြကုိ အေပါင္းအႏႈတ္ မွန္ေအာင္ 9V battery နဲ႔ ဆက္ထားတဲ့ ဝါယာႏွစ္စနဲ႔

2017 · 3/8/2017 · pulse signal thyristor firing angle control • power output control • ˝˛...

Documents