Téma: Amper / electron <strong>2012</strong>RegulátoR buzení musí umožňovatspolehlivé a přesné měřeníVětšina elektrické energie je vyráběna pomocí synchronních alternátorů. Jakost a spolehlivostdodávky je významně ovlivňována regulátorem buzení alternátoru. Buzení ovlivňuje nejennapětí a velikost jalového výkonu, ale též může v přechodových stavech tlumit systémové kmity.Moderní číslicový regulátor je tvořen kompaktníjednotkou, která v sobě sdružuje analogové obvody,programovatelná pole, mikroprocesory, komunikace,vstupně-výstupní obvody a fázové řízenítyristorů. Příkladem inovativního regulátoru, kterýpoužívá nové perspektivní obvody, je kompaktníregulátor buzení AVR Z110A firmy ZAT a.s. Jehoalgoritmy jsou vyvíjené v univerzálním prostředíZAT IDE, které slouží i ke konfiguraci ostatníchproduktů firmy. Firmware i aplikační softwareregulátoru je snadno modifikovatelný a je tedymožné vyhovět speciálním požadavkům zákazníka.Použití moderní součástkové základny, zvláště pakprogramovatelného logického pole, umožňujevysoké frekvence vzorkování harmonických signálů,které se projeví ve vysoké přesnosti měření a jehoodolnosti vůči rušení.na logické pole značně ulevilo požadavkům navýkon procesorů a umožnilo provádět výpočtyefektivních hodnot a výkonů z jemně vzorkovanýchsignálů. Stávající řešení umožňuje použít vzorkovacífrekvenci 200 kHz. Společně s využitím 16bitovýchpřevodníků dosahuje měření vysoké přesnosti.Bloky pro regulaci a uživatelskýmodulVlastní algoritmus regulátoru buzení je vytvořenlogickým automatem, který je naprogramovánv uživatelském modulu. Automat zajišťuje správnéspouštění a propojení jednotlivých bloků regulátoru.Základním blokem je selektorový regulátor,který zajišťuje P (I) regulaci budicího proudu, P regulacistatorového napětí při regulaci naprázdnonebo PI regulaci statorového napětí přifázovanéhoZvláštním blokem, který obsahuje jak logické, tak i spojitéřízení, je fázovač a synchronizátor. Synchronizátorzajišťuje srovnání frekvence generátoru na frekvencisítě pomocí povelů do řídicího systému turbíny. Srovnáníotáček se neprovádí zcela přesně, ale na volitelnouhodnotu skluzu. Fázovač vysílá s předstihem povelna generátorový vypínač tak, aby k přifázování došlopři nulovém rozdílu fáze. Pro přifázování je tedy nutnáshoda dvou zařízení – fázovače a kontrolního obvodu.Proto byl v ZATu vyvinut i samostatný kontrolní obvod,který nezávisle měří a blokuje povel k fázování.Regulátor buzení je pomocí komunikace spojens monitorovacím panelovým počítačem, který jeumístěn obvykle na dveřích budicí soupravy. Počítačumožňuje obsluze sledovat a ovládat důležitéveličiny generátoru (viz. obr 2).Přínosy inovaceVšechny funkce a možnosti aplikací vyvinuté proregulátor ZAT AVR Z110A jsou kompatibilní s novouřadou řídicích systémů ZAT SandRA Z100. Jdeo speciální aplikaci ŘS, která rozšiřuje možnostinasazení systémů ZAT. Pro uživatele přináší možnostpoužití ŘS pro různé technologie od jednoho výrobcev rámci jednotné instrumentace a vývojové,konstrukční a výrobní základny jednoho dodavateleObr. 1 Provedení regulátoru buzení ZAT AVR Z110AObr. 2 Zobrazení ovládacího a monitorovacího prostředíHW regulátoru a firmwareRegulátor buzení je řešen jako jednodeskový modul.Na desce plošných spojů jsou integroványlogické a spojité vstupy a výstupy, fázové řízenítyristorů, programovatelná pole, dva jednočipovémikropočítače architektury ARM a komunikačníadaptéry CAN, USB, RS232 a Ethernet. Deska regulátoruopatřená konektory a svorkovnicemi jeumístěna v plechové skříňce, která je uzpůsobenápro umístění do rozvaděče (viz obr. 1). Všechny spojitévstupy a výstupy jsou galvanicky oddělené. Běhuživatelských modulů zajišťuje exekutiva reálnéhočasu s rozlišením 1 ms. Exekutiva umožňuje spouštětúlohy v pevné periodě i úlohy asynchronní.Debugger, který běží na servisním PC propojenýmpřes USB, umožňuje zobrazení a modifikaci proměnnýcha jejich zobrazování v grafech. Speciálnífirmware regulátoru buzení zajišťuje složitá měřeníefektivních hodnot a výkonů, filtraci signálů a řízenítyristorového můstku. Přesunutí této části algoritmůgenerátoru. Do sčítacího bloku jsou kromě měřenéhodnoty statorového napětí přičítány výstupy dalšíchbloků. Jde o tzv. statiku, stabilizační derivačníčlen, omezovače a systémový stabilizátor. Statikamodifikuje regulační odchylku podle velikostidodávaného jalového výkonu. Omezovače buďse zpožděním, nebo okamžitě zabraňují provozustroje mimo pracovní oblast generátoru. Hlídačmeze podbuzení reaguje okamžitě a jeho zásah sepřičítá, což způsobí přibuzení. Zásah hlídače je navíczávislý na velikosti svorkového napětí generátoru.Bez zpoždění působí též omezovač statorovéhonapětí, ten naopak snižuje buzení. Omezovačestatorového a rotorového proudu působí se zpožděnímv závislosti na velikosti proudu, od určitéúrovně přetížení je jejich zásah okamžitý. Systémovýstabilizátor tlumí kývání rotoru, ke kterému docházípři přechodových dějích v rozvodné soustavě. V regulátorujsou implementovány bloky systémovéhostabilizátoru PSS2A i PSS3B.a výrobce zároveň. HW i SW regulátoru buzení bylvyvinut za podpory grantu MPO ČR 2A-3TP1/023.Vlastnosti nového kontroléru plně splňují všechnypožadavky kladené na řízení synchronních generátorůlibovolných výrobců a výkonů. Hodí se tedy prorekonstrukce starších budicích souprav i pro novéaplikace budicích souprav vyžadující nejmodernějšía nejpřesnější řízení energetických bloků.Možnosti uplatněníPrimární použití kontroléru AVR Z110A je k regulacinapětí generátorů. Dále pak umožňuje regulacijalového výkonu a regulaci účiníku. Vzhledemk integrovanému fázovému řízení a širokým možnostemměření je možné jeho využití pro libovolnouaplikaci, která jako akční člen používá řízenýtyristorový můstek. Příkladem mohou být aplikace,kde je potřeba zdroj stejnosměrného proudu, např.zdroj proudu pro SS motor nebo pro plazmatron. ■Ing. Mirek Hořan, ZAT a. s.24 3/<strong>2012</strong>
Téma: Amper / electron <strong>2012</strong>Pražské veletrhy elektrotechnikynabídnou odbornost i zábavuDruhý ročník mezinárodního veletrhu For electron a jeho souběžných veletrhů For energo– 1. mezinárodní veletrh výroby a rozvodu elektrické energie a For Automation – 1. mezinárodníveletrh automatizační, regulační a měřicí techniky, je za dveřmi. Toto setkání odborníkůz oborů elektroniky, elektrotechniky a energetiky se bude konat ve dnech 13.–16. 3. <strong>2012</strong>v pVA eXpO prAHA.Doprovodný programBěhem celého veletrhu budou probíhat přednášky,konference a semináře na aktuální témata, kterájsou připravována ve spolupráci s předními odborníkya významnými organizacemi jednotlivýchoborů. Stěžejním tématem pro letošní ročník budeE-mobilita v dopravě. Dílčími tématy budou: E--mobilita a její rozvoj (Lithium – vzduchová baterie,nová technologie pro elektromobilitu a skladováníelektřiny, první zkušenosti z projektu Praha elektromobilnía potenciál jeho dalšího rozvoje), Využitípotenciálu e-mobility (Autobus s trihybridním pohonem,světový unikát, koncepty elektromobilůa bonus: Zážitky ze 4000 km dlouhého závoduelektromobilů WAWE 2011).Společnost Sdělovací technika bude pořádat přednáškyna téma: Český elektrotechnický a elektronickýprůmysl (aktuální informace o jednomz nejvýznamnějších odvětví české ekonomiky, jehotransformaci, úspěšných projektech, zahraničníchinvesticích a aktivitách designových, vývojovýcha testovacích center) a Moderní elektronické součástky(trendy a novinky v oblasti elektronickýchkonstrukčních prvků a jejich aplikací).Konferenci na téma Off-Grid v ČR <strong>2012</strong> – ostrovnísystémy v ČR uspořádá společnost b.i.d. services.Konference se pokusí nastínit vývoj tohoto odvětvív několika příštích letech, ukáže možnosti současnýchtechnologií a seznámí účastníky s případovýmistudiemi ostrovních režimů použitých v domácnostechi průmyslových areálech.Nebudou chybět ani soutěže a doprovodné akce.Pro návštěvníky bude před Vstupní halou I. připravenatestovací dráha elektromobilů a dalších elektroprostředků společností PRE a E.ON. Elektrokola sibudou moci návštěvníci vyzkoušet v hale č. 1.Pro ty, kteří mají soutěživého ducha, pak bude připravenaanketní otázka, po jejímž zodpovězenímohou vyhrát zajímavé ceny. Tuto soutěž najdouzájemci na informacích ve Vstupní hale I.Zaregistrujte se a získejte vstupenku za zvýhodněnýchpodmínekKaždý návštěvník, který se zaregistruje na stránkáchveletrhů For Electron, For Energo či For Automationmůže získat vstupenku za zvýhodněných podmínek.Více informací naleznete na www.electroncz.cz,www.forenergo.cz,www.forautomation.cz. ■ABF, a.s., Mimoňská 645, 190 00 Praha 9,tel.: +420 225 291 136, e-mail: electron@abf.cz2. MEZINÁRODNÍ VELETRH ELEKTROTECHNIKY, ELEKTRONIKYA ENERGETIKY2 nd INTERNATIONAL TRADE FAIR OF ELECTROTECHNICS, ELECTRONICSAND POWER ENGINEERINGSouběžné veletrhy / Simultaneously:FOR ENERGOFOR AUTOMATIONLETŇANY VÁS ZVOU!WELCOME TO THE EXHIBITION CENTRE PRAGUE LETNANY!www.electroncz.cz13. – 16. 3. <strong>2012</strong>3/<strong>2012</strong>25