Erguti (elekter)

Erguti on elektrimasina osa ergutusmähise toitmiseks alalisvooluga. Ergutusmähis kuulub magnetsüsteemi, mis tekitab masinas (generaatoris või mootoris) energiamuunduseks vajaliku magnetvälja.

Ergutusvoolu allikaks võib olla alalisvoolugeneraator, vahelduvvoolugeneraator koos alaldiga, samuti trafo kaudu toidetav alaldi. Niisuguseid ergutusviise kasutatakse ergutusmagnetvälja loomiseks põhiliselt suurtes sünkroonmootorites ja -generaatorites.

Ergutusvõimsus on sünkroonmasinatel võimsusega mõnisada kilovoltamprit (kVA) vahemikus 3–5 % põhimasina võimsusest, aga näiteks 100 MVA korral ainult umbes 0,5%.

Alalisvoolugeneraatoriga ergutussüsteem

Sünkroongeneraatori staatiline ergutussüsteem
SG – sünkroongeneraator; ET – ergutustrafo; V1 – reguleeritav (Regler) türistoralaldi; I_E – ergutusvool

Sünkroongeneraatori kontaktrõngasteta ergutussüsteem
SG – sünkroongeneraator; V1 – kaasapõõrlev dioodalaldi; G1 – ergutusgeneraator; G2 – abiergutusmasin; V2 – reguleeritav (Regler) türistoralaldi

Sünkroonmasinaga samal võllil töötav alalisvoolu-ergutusgeneraator saab omakorda ergutusvoolu abiergutusmasinast, mis on endaergutusega, s.t kasutab oma ergutusmähise toitmiseks masinas endas genereeritavat elektrivõimsust. Seda võimsust muudetakse automaatselt sõltuvalt põhigeneraatori väljundpingest.

Seesugune ergutussüsteem on olnud kasutusel turbogeneraatorites võimsusega kuni 150 kVA. Peale piiratud võimsuse oli süsteemi puuduseks ka suur reguleerimisinerts, s.t süsteem ei suuda küllalt kiiresti reageerida koormuse muutustele.

Eraldi ergutusagregaadiga süsteem

See süsteem, mis on kohane ka võimsamate masinate korral, koosneb endaergutusega alalisvoolugeneraatorist ja seda käitavast asünkroonmootorist, mis saab toitevoolu sõltumatust omatarbevõrgust. Praktikas leiab see süsteem järjest vähem kasutamist.

Alaldiga ergutussüsteemid

Tänapäeval kasutatakse ergutatava masina võimsusest olenenata jõuelektroonikal põhinevaid alaldeid nii staatilistes (trafoga) kui ka pöörlevate elektrimasinatega (generaatoritega) ergutussüsteemides.

Staatiline ergutusregulaator

Regulaatorit toidetakse trafo kaudu sünkroongeneraatori staatorimähisest või omatarbetoitevõrgust. Vajaliku tasemeni transformeeritud vahelduvpinge muudab reguleeritav alaldi alalispingeks, mis rakendatakse sünkroongeneraatori ergutusmähistele. Kuna ergutusmähis paikneb sünkroonmasina rootoril, toimub ergutusenergia ülekanne grafiitharjade ja kontaktrõngaste vahendusel. Võimsatel sünkroongeneraatoritel on vaja hulga rööbiti ühendatud rõngaid ja laiu harju.

Selle ergutussüsteemi puudusteks on harjade kulumine ja energiakaod liugkontaktides, samuti harja all ringtule tekkimise oht.

Kontaktrõngasteta ergutussüsteem

Kontaktrõngastest ja harjadest ergutusvooluahelas on võimalik vabaneda, kui panna ergutusvoolu alaldi sünkroongeneraatori rootoriga kaasa pöörlema. Niisuguses süsteemis on sünkroongeneraatori võlliga sidurdatud andev välispoolustega vahelduvvoolu-ergutusgeneraator koos alaldiga ja püsiergutusega abisünkroongeneraator. See abimasin toidab ergutusmasina välispooluseid läbi reguleeritava türistoralaldi.

Kuna reguleeritav ergutusvool ei jõua põhimasinasse otse (nagu staatilise süsteemi korral), vaid abiergutusahela kaudu, toimub reguleerimine teatava viivitusega.

Sünkroonmasinate püsimagnetergutus

Enamikus väikese ja keskmise võimsusega sünkroonmootoreis tekitavad tööks vajaliku magnetvälja püsimagnetid. Püsimagnetergutus leiab rakendamist ka mõnda tüüpi tuulegeneraatorites. Keskmisest suuremal võimsusel osutub püsimagnetite kasutamine ebamajanduslikuks nende kõrge hinna tõttu.

Püsimagnetid valmistatakse kõvamagnetilistest ferriitidest, kasutatakse ka neodüümmagneteid.

Püsimagnetiga masinad on ehituselt lihtsamad,sest puudub vajadus eraldi ergutusvõimsuse järele. Erinevalt muudest ergutusviisidest pole püsimagnetite korral masina võimsust võimalik ergutuse kaudu reguleerida.