Genset diesel (generator diesel) yang saat ini diadopsi oleh pusat data arus utama umumnya dilengkapi dengan sistem eksitasi tanpa sikat dari generator magnet permanen (PMG) plus eksitasi, yang mencakup PMG dan eksitasi AC. Struktur ini disebut sistem eksitasi tanpa sikat dua-tahap atau sistem eksitasi PMG, dan merupakan konfigurasi standar untuk mesin diesel-performa tinggi modern.
I. Konfigurasi Khas: PMG plus eksitasi AC (dua-eksitasi tanpa sikat)
Sistem eksitasi generator pusat data modern biasanya terdiri dari tiga bagian berikut:
1.1. Generator Magnet Permanen (PMG)
o Dipasang pada poros utama dan berputar dengan kecepatan yang sama dengan rotor utama.
o Rotor adalah magnet permanen, dan stator menghasilkan arus bolak-balik tiga-fasa.
o Tidak terpengaruh oleh fluktuasi tegangan pada terminal generator utama dan menyediakan catu daya awal yang stabil dan andal.
2.2. Penggair
o Ini juga merupakan motor putar, dan belitan statornya ditenagai oleh PMG.
o Angker rotor o berputar bersama sumbunya, menghasilkan-arus bolak-balik berfrekuensi tinggi.
o Outputnya disearahkan menjadi arus searah dengan penyearah berputar (jembatan dioda).
3.3. Penyearah berputar + belitan eksitasi rotor generator utama
o DC yang disearahkan disuplai langsung ke belitan eksitasi rotor generator utama.
o Tanpa sikat, tanpa cincin selip, mencapai eksitasi tanpa sikat.
o inti kendali:
Regulator Tegangan Otomatis (AVR) : Menerima umpan balik tegangan keluaran generator utama dan mengaturnya
Sudut konduksi (atau sinyal kontrol setara) thyristor antara PMG dan stator eksitasi, sehingga secara tepat mengontrol besarnya arus eksitasi.
II. Mengapa pusat data perlu menggunakan generator PMG dan eksiter secara bersamaan?
Jika hanya PMG yang digunakan untuk penyearahan langsung ke rotor utama? Teori ini layak dilakukan, namun memiliki kelemahan fatal:
o Eksitasi kuat yang cepat (eksitasi paksa) dari AVR tidak dapat dicapai;
o Tegangan keluaran PMG tetap, sehingga sulit untuk mengatur arus eksitasi secara dinamis.
o Jika terjadi korsleting atau peningkatan beban secara tiba-tiba, ia tidak mampu menyediakan arus eksitasi sesaat yang cukup besar (tegangan puncak tidak mencukupi).
Saat ini, merek utama seperti Caterpillar, Cummins, MTU, Volvo Penta, Weichai, Yuchai, dll., semuanya memiliki model mesin diesel standar berikut untuk pusat data (seperti C32, QSK60, 16V4000, dll.)
o Exciter pasangan magnet permanen PMG
o Exciter utama AC + penyearah putar
o AVR digital (seperti Basler, Woodward, ComAp)