Szinkron Generátor: Működési Elv, Alapjárati Jellemzők és Eszköz, Párhuzamos Működés. Milyen Gyorsan Forog A Rotor?

Tartalomjegyzék:

Videó: Szinkron Generátor: Működési Elv, Alapjárati Jellemzők és Eszköz, Párhuzamos Működés. Milyen Gyorsan Forog A Rotor?

Videó: Szinkron Generátor: Működési Elv, Alapjárati Jellemzők és Eszköz, Párhuzamos Működés. Milyen Gyorsan Forog A Rotor?
Videó: Generátor működése 2024, Április
Szinkron Generátor: Működési Elv, Alapjárati Jellemzők és Eszköz, Párhuzamos Működés. Milyen Gyorsan Forog A Rotor?
Szinkron Generátor: Működési Elv, Alapjárati Jellemzők és Eszköz, Párhuzamos Működés. Milyen Gyorsan Forog A Rotor?
Anonim

A szinkrongenerátor egy speciális eszköz, amelyen keresztül bármilyen energia elektromos energiává alakítható. Ilyen eszközök a mobilállomások, a hő- vagy napelemek, valamint a speciális berendezések. A generátor típusától függően meghatározzák annak használatának lehetőségét, ezért érdemes részletesebben megérteni, mi az eszköz.

Kép
Kép
Kép
Kép

A teremtés története

A 19. század végén Robert Bosch cége először kifejlesztett valami hasonló generátort. A készülék képes volt meggyújtani egy motort. A tesztek során kiderült, hogy a gép nem alkalmas állandó használatra, de a fejlesztők képesek voltak fejleszteni a készüléket.

1890 -ben a vállalat szinte teljesen áttért ennek a berendezésnek a gyártására, mivel nagy népszerűségre tett szert. 1902 -ben a Bosch egyik diákja nagyfeszültségű gyújtást hozott létre. A készülék képes volt szikrát kelteni a gyertya két elektródája között, ami sokoldalúbbá tette a rendszert.

A XX. Század 60 -as éveinek eleje a generátorok világszerte elterjedésének korszaka volt . És ha korábban az eszközökre csak az autóiparban volt kereslet, most az ilyen egységek képesek egész házakat ellátni árammal.

Kép
Kép

Eszköz és cél

Az ilyen egységek tervezése csak két fő elemből áll:

  • forgórész;
  • állórész.
Kép
Kép

Ebben az esetben a rotor tengelyén további elemek találhatók. Ezek lehetnek mágnesek vagy terepi tekercsek. A mágnesek fogazott alakúak, az áram fogadására és továbbítására szolgáló pólusok különböző irányokba vannak irányítva.

A generátor fő feladata egy energiafajta elektromos energiává alakítása . Segítségével lehetőség van arra, hogy a függő eszközöket a szükséges árammennyiséggel lássák el, hogy azok felhasználhatók legyenek.

Kép
Kép
Kép
Kép

Jellemzők

A generátor teljesítményének értékeléséhez meg kell vizsgálnia annak jellemzőit. Elvileg ugyanazok, mint az egyenáramot generáló állomásnál. Számos tényező az értékelés fő paramétere.

  • Üresjárat . Ez az EMF függőségét jelzi a lengéscsillapító tekercs gerjesztéséért felelős mozgó áramok erősségétől. Segítségével meghatározható a láncok mágnesező képessége.
  • Külső jellemző . Párhuzamos kapcsolatot jelent a tekercs feszültsége és a terhelési áram között. Az érték az eszközre alkalmazott terhelés típusától függ. A változásokat okozó okok között az egység EMF -értéke nő vagy csökken, valamint feszültségcsökkenés történik a készülék belsejében elhelyezett telepített tekercs tekercsén.
  • Beállítás . A mezőáramok és a terhelési áramok közötti kapcsolatot képviseli. A szinkron egységek működőképességének és védelmének biztosítása ezen mutató figyelésével érhető el. Ezt könnyű elérni, ha folyamatosan állítja az EMF -et.
Kép
Kép

Egy másik fontos paraméter a teljesítmény. Az értéket EMF, feszültség és szögellenállás -mutatók segítségével lehet meghatározni.

Működési elve

Nem olyan nehéz kitalálni az eszköz működését. Ez egy mágneses keret elforgatásából áll, hogy elektromos mezőt hozzon létre. A keret elforgatása során mágneses vonalak jelennek meg, amelyek elkezdik keresztezni a kontúrját. Az átkelés hozzájárul az elektromos áram kialakulásához.

Annak meghatározásához, hogy hová mozognak az elektromos energiaáramok, szükség van a kardánszabály használatára . Meg kell jegyezni, hogy egyes területeken a jelenlegi mozgás ellentétes. Az irányok folyamatosan változnak, amikor eléri a következő pólust, amely a mágnesen található. Ezt a jelenséget váltakozó áramnak nevezik, és a keret külön mágneses gyűrűhöz való csatlakoztatása bizonyíthatja ezt az állapotot.

Kép
Kép

A keretben lévő áram nagysága és a rendszer forgórészének forgási sebessége közötti kapcsolat arányos. Így, minél többet forog a keret, annál több áramot tud szolgáltatni a generátor . Ezt a mutatót a forgási sebesség jellemzi.

A megállapított szabványok szerint az optimális sebességjelző a legtöbb országban nem haladhatja meg az 50 Hz -et. Ez azt jelenti, hogy a forgórésznek másodpercenként 50 rezgést kell végrehajtania. A paraméter kiszámításához meg kell állapodni abban, hogy a keret egy elforgatása az áram irányának megváltozásához vezet.

Ha a tengely másodpercenként 1 -szer elfordul, ez azt jelenti, hogy az elektromos áram frekvenciája 1 Hz . Így az 50 Hz eléréséhez biztosítani kell a megfelelő másodpercenkénti keretforgatások számát.

Kép
Kép

Működés közben az elektromágnes pólusok száma gyakran nő. Késleltethetők a rotor forgási sebességének csökkentésével.

A függőség ebben az esetben fordítottan arányos . Így az 50 Hz -es frekvencia biztosításához a sebességet körülbelül kétszeresére kell csökkenteni.

Ezenkívül meg kell jegyezni, hogy egyes országokban más forgórész -forgási sebességek vannak beállítva. A szabványos frekvencia 60 Hz.

Kép
Kép

Nézetek

Ma a gyártók többféle szinkron generátort gyártanak. A meglévő osztályozások közül több különös figyelmet érdemel. Először is érdemes megfontolni az egységek tervezés szerinti felosztását. A generátorok két típusból állnak.

Kefe nélküli . A generátor kialakítása állórész tekercsek használatát vonja maga után. Úgy vannak elhelyezve, hogy az elemmagok vagy a mágneses pólusok irányával vagy a tekercsen elhelyezett magokkal vannak igazítva. A mágnesfogak maximális száma nem haladhatja meg a 6 darabot.

Kép
Kép
Kép
Kép

Szinkron, induktorral felszerelt . Ha alacsony teljesítményen működő beállítógépekről beszélünk, akkor rotorként egyenáramú mágneseket használnak. Ellenkező esetben a rotor az induktív tekercs.

Kép
Kép
Kép
Kép

A következő osztályozás magában foglalja a mobilállomások külön típusokra osztását

Hidrogenerátorok . A készülék megkülönböztető jellemzője a rotor, kifejezett pólusokkal. Az ilyen egységeket villamosenergia -termelésre használják, ahol nincs szükség a készülék nagyszámú fordulatára.

Kép
Kép

Turbinás generátorok . A különbség a kifejezett pólusok hiánya. A készüléket különböző turbinákból szerelték össze, többször is képes növelni a rotor fordulatszámát.

Kép
Kép

Szinkron tágulási hézagok . Reaktív teljesítmény elérésére használják - ez fontos mutató az ipari létesítményekben. Segítségével javítható a szállított áram minősége és stabilizálhatók a feszültségjelzők.

Kép
Kép

Számos ilyen típusú modell létezik

Lépegető . Ezekkel biztosítják a start-stop ciklusú mechanizmusokba telepített meghajtók működőképességét.

Kép
Kép

Fogaskerék nélküli . Leggyakrabban önálló rendszerekben használják.

Kép
Kép

Érintésmentes . A hajók fő vagy tartalék mobilállomásaként keresik őket.

Kép
Kép

Hiszterézis . Az ilyen generátorokat időszámlálókhoz használják.

Kép
Kép

Induktor . Biztosítsa az elektromos berendezések működését.

Kép
Kép

Az egységosztás másik típusa az alkalmazott rotor típusa. Ebben a kategóriában a generátorokat kiemelt pólusú és implicit pólusú eszközökre osztják.

Az első olyan eszközök, amelyekben a pólusok jól láthatók. Ezeket alacsony rotorfordulatszám jellemzi. A második kategória henger alakú rotorral rendelkezik, amely nem rendelkezik kiálló pólusokkal.

Kép
Kép

Alkalmazási terület

A szinkron generátorok váltakozó áram előállítására tervezett eszközök. Az ilyen eszközökkel különböző állomásokon találkozhat:

  • atom;
  • termikus;
  • vízerőművek.

Ezenkívül az egységeket aktívan használják a szállítási rendszerekben. Ezeket különféle járművekben és hajórendszerekben használják. A szinkron generátor képes önállóan, az elektromos hálózattól elkülönítve és vele egyidejűleg is működni. Ebben az esetben lehetőség van több egység csatlakoztatására egyszerre.

A váltakozó áramú áramfejlesztő állomások előnye, hogy képesek a kijelölt helyet árammal ellátni. Kényelmes, ha az objektum a központi hálózattól távol található. Ezért a településeken a várostól távol elhelyezkedő gazdaságok tulajdonosai között kereslet van az egységek iránt.

Kép
Kép
Kép
Kép

Hogyan válasszunk?

A generátor kiválasztásakor fontos megtalálni a megfelelő és megbízható eszközt, amely áramot tud biztosítani a kijelölt területre. Először el kell döntenie a jövőbeli eszköz műszaki paramétereiről. A szakértők azt tanácsolják, hogy figyeljenek a következőkre:

  • a generátor tömege;
  • a készülék méretei;
  • erő;
  • üzemanyag fogyasztás;
  • zajszám;
  • munka időtartama.

És szintén fontos paraméter az automatikus munka megszervezésének képessége. Ahhoz, hogy megértsük, hány fázisra van szüksége egy jövőbeli generátornak, meg kell határozni a hozzá csatlakoztatandó elektromos készülékek típusát és számát.

Például csak egyfázisú fogyasztók csatlakoztathatók egyfázisú elektromos generátorhoz. A háromfázis jelentősen kibővíti ezt a mutatót.

Kép
Kép

Egy ilyen mobil erőmű megvásárlása azonban nem mindig a legjobb döntés.

Vásárlás előtt ezenkívül ajánlott figyelembe venni azt a terhelést, amely a készülékre a működése során fog hatni . Minden fázist a teljes mennyiség legfeljebb 30% -ával kell feltölteni. Így ha a generátor teljesítménye 6 kW, akkor 220 V -os feszültségű aljzatok használata esetén csak 2 kW -ot lehet használni.

A háromfázisú generátor megvásárlására csak akkor van igény, ha sok háromfázisú fogyasztó van a házban. Ha a legtöbb készülék egyfázisú, akkor jobb, ha megfelelő egységet vásárol.

Kép
Kép

Kizsákmányolás

A generátor beindítása előtt először be kell állítani. Először is a készülék frekvenciáját hangolják. Ezt kétféleképpen lehet megtenni:

  1. módosítsa az egység kialakítását, előre látva, hogy hány pólus szükséges az elektromágnes működéséhez;
  2. biztosítja a szükséges tengelysebességet mindenféle konstrukciós változtatás nélkül.

Feltűnő példa az alacsony fordulatszámú turbinák. 150 fordulat / perc forgórészt biztosítanak. A frekvencia beállításához használja az első módszert, a pólusok számát 40 darabra növelve.

Kép
Kép

A következő konfigurálandó paraméter az EMF. Szükségessé válik a beállítás a mobilállomásra ható bejövő terhelések jellemzőinek változása miatt.

Annak ellenére, hogy a készülék indukciójának EMF -je a forgórészhez és annak forgásaihoz kapcsolódik, a biztonsági követelmények miatt lehetetlen szétszerelni a szerkezetet a paraméter megváltoztatása érdekében.

Az EMF érték megváltoztatható a generált mágneses fluxus beállításával . Növelni vagy csökkenteni kell. A kanyargós fordulatok, vagy inkább számuk felelősek a mutató értékéért. És a mágneses fluxus teljesítményét is befolyásolhatja a tekercs által generált áram.

Kép
Kép

A beállítás több tekercs láncba foglalását foglalja magában. Ehhez további reosztátokat vagy elektronikus áramköröket kell használnia. A második opció megköveteli a paraméter beállítását külső stabilizátorok segítségével. Ez biztosítja a megbízható szolgáltatást.

A szinkron mobilállomás előnye, hogy képes szinkronizálni más hasonló típusú elektromos gépekkel . Ugyanakkor a csatlakoztatás során lehetőség van a forgási sebességek illesztésére és a nulla fáziseltolódás biztosítására. Ebben a tekintetben a mobil erőművek iránt kereslet van az ipari villamosenergia -fejlesztésben, ahol nagyon kényelmes őket tartalék áramforrásként használni a termelési kapacitás növelésére nagy terhelések esetén.

Ajánlott: