Synkronigeneraattori: Toimintaperiaate, Joutokäynnin Ominaisuudet Ja Laite, Rinnakkaiskäyttö. Kuinka Nopeasti Roottori Pyörii?

2024 Kirjoittaja: Beatrice Philips | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-18 12:11

Synkronigeneraattori on erityinen laite, jonka kautta on mahdollista muuntaa mikä tahansa energia sähköenergiaksi. Tällaisia laitteita ovat matkaviestimet, lämpö- tai aurinkoakut ja erikoislaitteet. Generaattorin tyypistä riippuen sen käyttömahdollisuus määritetään, joten kannattaa ymmärtää yksityiskohtaisemmin, mikä laite on.

Luomishistoria

1800 -luvun lopulla Robert Boschin yritys kehitti ensin jotain generaattorin kaltaista. Laite pystyi sytyttämään moottorin. Testien aikana kävi ilmi, että kone ei sovellu pysyvään käyttöön, mutta kehittäjät pystyivät parantamaan laitetta.

Vuonna 1890 yritys siirtyi lähes kokonaan tämän laitteen tuotantoon, koska se sai suuren suosion. Vuonna 1902 Boschin opiskelija loi sytytyksen suurjännitteellä. Laite pystyi tuottamaan kipinän kynttilän kahden elektrodin väliin, mikä teki järjestelmästä monipuolisemman.

XX -luvun 60 -luvun alku oli generaattorien leviämisen aikakausi ympäri maailmaa . Ja jos aiemmin laitteet olivat kysyttyjä vain autoteollisuudessa, nyt tällaiset yksiköt pystyvät toimittamaan kokonaisia taloja sähköllä.

Laite ja tarkoitus

Tällaisten yksiköiden suunnittelu sisältää vain kaksi pääosaa:

• roottori;
• staattori.

Tässä tapauksessa roottorin akseliin on lisäelementtejä. Nämä voivat olla magneetteja tai kenttäkäämiä. Magneeteilla on hammastettu muoto, navat virran vastaanottamiseksi ja lähettämiseksi on suunnattu eri suuntiin.

Generaattorin päätehtävä on muuntaa yhden tyyppinen energia sähköenergiaksi . Sen avulla on mahdollista antaa riippuville laitteille tarvittava määrä virtaa, jotta niitä voidaan käyttää.

Ominaisuudet

Generaattorin suorituskyvyn arvioimiseksi sinun on tarkasteltava sen ominaisuuksia. Periaatteessa ne ovat samat kuin tasavirtaa tuottavalla asemalla. Arvioinnin tärkeimmät parametrit ovat useita tekijöitä.

• Tyhjäkäynti . Se edustaa EMF: n riippuvuutta pellin kelan herättämisestä vastaavien liikkuvien virtojen voimakkuudesta. Sen avulla on mahdollista määrittää ketjujen magneettikyky.
• Ulkoinen ominaisuus . Tarkoittaa rinnakkaista suhdetta kelan jännitteen ja kuormitusvirran välillä. Arvo riippuu laitteeseen kohdistetusta kuormituksesta. Syy, joka voi aiheuttaa muutoksia, on laitteen EMF: n lisääntyminen tai väheneminen sekä jännitehäviö asennetun kelan käämien poikki, joka sijoitetaan laitteen sisään.
• Säätö . Edustaa suhdetta, joka muodostuu kenttävirtojen ja kuormitusvirtojen välillä. Synkronisten yksiköiden toimivuuden ja suojan varmistaminen saavutetaan seuraamalla tätä indikaattoria. Tämä on helppo saavuttaa, jos säädät jatkuvasti EMF: ää.

Toinen tärkeä parametri on teho. Arvo voidaan määrittää EMF-, jännite- ja kulmavastusindikaattoreiden avulla.

Toimintaperiaate

Ei ole niin vaikeaa selvittää, miten laite toimii. Se koostuu magneettikehyksen pyörittämisestä sähkökentän luomiseksi. Kehystä pyöritettäessä ilmestyy magneettiviivoja, jotka alkavat ylittää sen muodon. Risteys edistää sähkövirran muodostumista.

Jotta voidaan määrittää, mihin sähköenergian virtaukset liikkuvat, on käytettävä gimbal -sääntöä . On huomattava, että joillakin alueilla nykyinen liike on päinvastainen. Suunta muuttuu jatkuvasti, kun saavut seuraavaan magneetin napaan. Tätä ilmiötä kutsutaan vaihtovirraksi, ja kehyksen liittäminen erilliseen magneettirenkaaseen voi todistaa tämän tilan.

Kehyksen virran suuruuden ja järjestelmän roottorin pyörimisnopeuden välinen suhde on verrannollinen. Täten, Mitä enemmän kehys pyörii, sitä enemmän sähköä generaattori voi syöttää . Tämä indikaattori on ominaista pyörimisnopeudella.

Vakiintuneiden standardien mukaan optimaalinen nopeusindikaattori ei useimmissa maissa saa ylittää 50 Hz. Tämä tarkoittaa, että roottorin on suoritettava 50 tärinää sekunnissa. Parametrin laskemiseksi on hyväksyttävä, että kehyksen yksi kierros muuttaa virran suuntaa.

Jos akseli onnistuu kääntymään 1 kerran sekunnissa, tämä tarkoittaa, että sähkövirran taajuus on 1 Hz . Näin ollen 50 Hz: n saavuttamiseksi on varmistettava oikea kehyskierrosten määrä sekunnissa.

Käytön aikana sähkömagneettinapojen määrä kasvaa usein. Niitä voidaan viivyttää vähentämällä roottorin pyörimisnopeutta.

Riippuvuus on tässä tapauksessa kääntäen verrannollinen . Näin ollen 50 Hz: n taajuuden aikaansaamiseksi nopeutta on vähennettävä noin 2 kertaa.

Lisäksi on huomattava, että joissakin maissa muut roottorin pyörimisnopeudet on asetettu. Vakiotaajuus on 60 Hz.

Näkymät

Nykyään valmistajat tuottavat useita erilaisia synkronigeneraattoreita. Nykyisistä luokituksista useat ansaitsevat erityistä huomiota. Ensinnäkin kannattaa harkita yksiköiden jakoa suunnittelun mukaan. Generaattoreita on kahta tyyppiä.

Harjaton . Generaattorin rakenne edellyttää staattorikäämien käyttöä. Ne on sijoitettu siten, että elementtien ytimet ovat linjassa joko magneettinapojen tai käämiin sijoitettujen ytimien suunnan kanssa. Magneettihampaiden enimmäismäärä ei saa ylittää 6 kappaletta.

Synkroninen, varustettu induktorilla . Jos puhumme säätökoneista, jotka toimivat pienellä teholla, DC -magneetteja käytetään roottorina. Muussa tapauksessa roottori on induktorikäämi.

Seuraava luokitus tarkoittaa matkaviestimien jakamista erityyppisiksi

Hydrogeneraattorit . Laitteen erottuva piirre on roottori, jossa on selkeät navat. Tällaisia yksiköitä käytetään sähkön tuottamiseen silloin, kun laitteen ei tarvitse tuottaa suurta määrää kierroksia.

Turbiinigeneraattorit . Ero on selkeiden napojen puuttuminen. Laite on koottu erilaisista turbiineista, ja se pystyy lisäämään roottorin kierroksia useita kertoja.

Synkroniset paisuntasaumat . Sitä käytetään loistehon saavuttamiseen - tärkeä indikaattori teollisuuslaitoksissa. Sen avulla on mahdollista parantaa toimitetun virran laatua ja vakauttaa jänniteilmaisimet.

Tällaisia laitteita on useita yleisiä malleja

Askeltaja . Niitä käytetään varmistamaan käynnistys-pysäytyssyklin mekanismeihin asennettujen taajuusmuuttajien toimivuus.

Vaihteeton . Käytetään pääasiassa itsenäisissä järjestelmissä.

Kosketukseton . Ne ovat kysyttyjä alusten pää- tai vara -matkaviestiminä.

Hystereesi . Tällaisia generaattoreita käytetään ajanlaskureihin.

Induktori . Varmista sähkölaitteiden toiminta.

Toinen yksikköjako on käytetyn roottorin tyyppi. Tässä luokassa generaattorit on jaettu tärkeisiin napoihin ja implisiittisiin napoihin.

Ensimmäiset ovat laitteet, joissa navat ovat selvästi näkyvissä. Ne erottuvat pienestä roottorin nopeudesta. Toisen luokan suunnittelussa on lieriömäinen roottori, jossa ei ole ulkonevia pylväitä.

Käyttöalue

Synkronigeneraattorit ovat laitteita, jotka on suunniteltu vaihtovirran tuottamiseen. Voit tavata tällaisia laitteita eri asemilla:

• atomi;
• lämpö;
• vesivoimalaitokset.

Ja myös yksiköitä käytetään aktiivisesti kuljetusjärjestelmissä. Niitä käytetään eri ajoneuvoissa ja laivajärjestelmissä. Synkronigeneraattori pystyy toimimaan sekä itsenäisesti, erillään sähköverkosta että samanaikaisesti sen kanssa. Tässä tapauksessa on mahdollista liittää useita laitteita kerralla.

Vaihtovirtageneraattorien etuna on kyky toimittaa varattu tila sähköllä. Kätevä, jos kohde sijaitsee kaukana keskusverkosta. Siksi yksiköt ovat kysyttyjä kaupunkien kaukana sijaitsevien tilojen omistajien keskuudessa.

Miten valita?

Kun valitset generaattoria, on tärkeää löytää sopiva ja luotettava laite, joka voi tuottaa sähköä varatulle alueelle. Ensin sinun on päätettävä tulevan laitteen teknisistä parametreista. Asiantuntijat neuvovat kiinnittämään huomiota:

• generaattorin massa;
• laitteen mitat;
• teho;
• Polttoaineenkulutus;
• meluhahmo;
• työn kesto.

Ja myös tärkeä parametri on kyky järjestää automaattinen työ. Jotta voidaan ymmärtää, kuinka monta vaihetta tuleva generaattori tarvitsee, on määritettävä siihen kytkettävien sähkölaitteiden tyyppi ja lukumäärä.

Esimerkiksi vain yhden vaiheen kuluttajat voidaan kytkeä yksivaiheiseen sähkögeneraattoriin. Kolmivaihe laajentaa tätä indikaattoria merkittävästi.

Tällaisen liikkuvan voimalaitoksen ostaminen ei kuitenkaan ole aina paras päätös.

Ennen ostamista on lisäksi suositeltavaa ottaa huomioon kuorma, joka kohdistuu laitteeseen sen käytön aikana . Jokaiseen vaiheeseen tulee ladata enintään 30% kokonaismäärästä. Näin ollen, jos generaattorin teho on 6 kW, 220 V: n jännitteisiä pistorasioita käytettäessä on mahdollista käyttää vain 2 kW.

Kolmivaiheisen generaattorin ostaminen on kysyttävää vain silloin, kun talossa on paljon kolmivaiheisia kuluttajia. Jos useimmat laitteet ovat yksivaiheisia, on parempi ostaa sopiva laite.

Hyväksikäyttö

Ennen generaattorin käynnistämistä se on ensin säädettävä. Ensinnäkin laitteen taajuus on viritetty. Tämä voidaan tehdä kahdella tavalla:

1. muuttaa yksikön rakennetta, kun on etukäteen ennustettu, kuinka monta napaa tarvitaan sähkömagneetin toimintaan;
2. anna tarvittava akselin nopeus ilman rakenteellisia muutoksia.

Loistava esimerkki ovat hitaat turbiinit. Ne tarjoavat roottorin pyörimisnopeuden 150 rpm. Taajuuden säätämiseksi käytä ensimmäistä menetelmää ja lisää napojen määrä 40 kappaleeseen.

Seuraavaksi määritettävä parametri on EMF. On tarpeen säätää matkaviestimeen vaikuttavien tulevien kuormien ominaisuuksien muutosten vuoksi.

Huolimatta siitä, että laitteen induktion EMF liittyy roottoriin ja sen pyörimisiin, on turvallisuusvaatimusten vuoksi mahdotonta purkaa rakennetta parametrin muuttamiseksi.

EMF -arvoa voidaan muuttaa säätämällä syntynyttä magneettivirtaa . Sitä on lisättävä tai vähennettävä. Käämikierrokset tai pikemminkin niiden lukumäärä ovat vastuussa indikaattorin arvosta. Ja myös magneettivuon tehoon voi vaikuttaa kelan tuottama virta.

Säätö sisältää useiden käämien sisällyttämisen ketjuun. Tätä varten sinun on käytettävä muita reostaatteja tai elektronisia piirejä. Toinen vaihtoehto edellyttää parametrin asettamista ulkoisilla vakaimilla. Tämä takaa luotettavan palvelun.

Synkronisen matkaviestimen etuna on kyky synkronoida muiden samantyyppisten sähkökoneiden kanssa . Samaan aikaan kytkennän aikana on mahdollista sovittaa pyörimisnopeudet ja varmistaa nollavaihe. Tältä osin liikkuvat voimalaitokset ovat kysyttyjä teollisuudessa, missä on erittäin kätevää käyttää niitä varavirtalähteenä tuotantokapasiteetin lisäämiseksi raskaiden kuormien sattuessa.