Sinxron Generator: Ishlash Printsipi, Rölanti Xususiyatlari Va Qurilmasi, Parallel Ishlashi. Rotor Qanchalik Tez Aylanadi?

2024 Muallif: Beatrice Philips | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-18 12:27

Sinxron generator - bu har qanday energiyani elektr energiyasiga aylantirish mumkin bo'lgan maxsus qurilma. Bunday qurilmalar - mobil stansiyalar, termal yoki quyosh batareyalari va maxsus uskunalar. Jenerator turiga qarab, undan foydalanish imkoniyati aniqlanadi, shuning uchun qurilma nima ekanligini batafsilroq tushunishga arziydi.

Yaratilish tarixi

19 -asrning oxirida Robert Bosch kompaniyasi birinchi marta generatorga o'xshash narsani ishlab chiqdi. Qurilma dvigatelni yoqish qobiliyatiga ega edi. Sinovlar davomida mashina doimiy foydalanishga yaroqsiz ekanligi aniqlandi, lekin ishlab chiquvchilar apparatni takomillashtira olishdi.

1890 yilda kompaniya deyarli mashhur bo'lib, bu uskunani ishlab chiqarishga o'tdi. 1902 yilda Bosch shogirdi yuqori voltli ateşleme yaratdi. Qurilma shamning ikkita elektrodlari o'rtasida uchqun chiqara oldi, bu esa tizimni ko'p qirrali qildi.

XX asrning 60 -yillari boshlari butun dunyo bo'ylab generatorlarning tarqalish davri edi . Agar ilgari asboblar faqat avtomobilsozlik sanoatida talabga ega bo'lsa, endi bunday birliklar butun uylarni elektr energiyasi bilan ta'minlay oladi.

Qurilma va maqsad

Bunday birliklarning dizayni faqat ikkita asosiy elementni o'z ichiga oladi:

• rotor;
• stator

Bunday holda, rotor milida qo'shimcha elementlar mavjud. Bu magnit yoki dala o'rashlari bo'lishi mumkin. Magnitlar tishli shaklga ega, tokni qabul qilish va uzatish qutblari turli yo'nalishlarga yo'naltirilgan.

Jeneratorning asosiy vazifasi bir turdagi energiyani elektr energiyasiga aylantirishdir . Uning yordami bilan qaram qurilmalarni kerakli miqdorda tok bilan ta'minlash mumkin, shunda ulardan foydalanish mumkin bo'ladi.

Xususiyatlar

Jeneratör ishini baholash uchun siz uning xususiyatlarini ko'rib chiqishingiz kerak. Asosan, ular to'g'ridan -to'g'ri oqim ishlab chiqaradigan stantsiya bilan bir xil. Baholashning asosiy parametrlari bir necha omillardir.

• Bo'shashish . Bu EMFning damperli lasan qo'zg'alishi uchun javobgar bo'lgan harakatlanuvchi oqimlarning kuchiga bog'liqligini ifodalaydi. Uning yordami bilan zanjirlarning magnitlanish qobiliyatini aniqlash mumkin.
• Tashqi xususiyat . Bobin kuchlanish va yuk oqimi o'rtasidagi parallel munosabatni nazarda tutadi. Qiymat qurilmaga yuklangan yuk turiga bog'liq. O'zgarishlarga olib kelishi mumkin bo'lgan sabablar orasida qurilmaning EMF o'sishi yoki kamayishi, shuningdek, qurilma ichiga joylashtirilgan o'rnatilgan lasan sargilaridagi kuchlanish pasayishi kuzatiladi.
• Moslashish . Dala va yuk oqimlari o'rtasida hosil bo'ladigan munosabatni ifodalaydi. Sinxron agregatlarning ishlashi va himoyalanishini ta'minlash bu ko'rsatkichni kuzatish orqali amalga oshiriladi. Agar siz EMFni doimiy ravishda sozlasangiz, bunga erishish oson.

Yana bir muhim parametr - bu quvvat. Qiymat EMF, kuchlanish va burchak qarshilik ko'rsatkichlari yordamida aniqlanishi mumkin.

Ishlash printsipi

Qurilmaning qanday ishlashini aniqlash unchalik qiyin emas. Bu elektr maydonini yaratish uchun magnit ramkani aylantirishdan iborat. Ramkani aylantirish jarayonida uning konturini kesib o'tadigan magnit chiziqlar paydo bo'ladi. O'tish elektr tokining paydo bo'lishiga yordam beradi.

Elektr energiyasi oqimlari qayerga ketayotganini aniqlash uchun gimbal qoidasidan foydalanish kerak . Ta'kidlash joizki, ayrim hududlarda hozirgi harakat aksincha. Magnitda joylashgan keyingi qutbga yetganingizda yo'nalishlar doimiy o'zgarib turadi. Bu hodisa o'zgaruvchan tok deb ataladi va ramkaning alohida magnit halqaga ulanishi bu holatni isbotlashi mumkin.

Kadrdagi tokning kattaligi va tizim rotorining aylanish tezligi o'rtasidagi bog'liqlik mutanosibdir. Shunday qilib, ramka qanchalik ko'p aylansa, generator shunchalik ko'p elektr energiyasini etkazib berishi mumkin . Bu ko'rsatkich aylanish tezligi bilan tavsiflanadi.

Belgilangan standartlarga muvofiq, ko'pchilik mamlakatlarda optimal tezlik ko'rsatkichi 50 Gts dan oshmasligi kerak. Bu shuni anglatadiki, rotor sekundiga 50 ta tebranishni bajarishi kerak. Parametrni hisoblash uchun, ramkaning bitta aylanishi oqim yo'nalishini o'zgartirishga olib keladi, degan fikrga kelishish kerak.

Agar mil sekundiga 1 marta burilishga muvaffaq bo'lsa, demak, elektr tokining chastotasi 1 Gts . Shunday qilib, 50 Gts chastotaga erishish uchun sekundiga ramka aylanishlarining to'g'ri sonini ta'minlash kerak bo'ladi.

Ish paytida elektromagnit qutblari soni tez -tez oshib boradi. Ular rotor aylanish tezligini kamaytirish orqali kechiktirilishi mumkin.

Bu holda qaramlik teskari proportsionaldir . Shunday qilib, 50 Gts chastotani ta'minlash uchun tezlikni taxminan 2 barobar kamaytirish kerak bo'ladi.

Bundan tashqari, shuni ta'kidlash kerakki, ba'zi mamlakatlarda rotorning boshqa aylanish tezligi o'rnatiladi. Standart chastota 60 Gts.

Ko'rishlar

Bugungi kunda ishlab chiqaruvchilar bir nechta turdagi sinxron generatorlarni ishlab chiqaradilar. Mavjud tasniflardan ba'zilari alohida e'tiborga loyiqdir. Birinchidan, dizayn bo'yicha birliklarning bo'linishini ko'rib chiqishga arziydi. Jeneratorlar ikki xil.

Brushsiz . Jeneratorning dizayni stator sargilaridan foydalanishni nazarda tutadi. Ular shunday joylashtiriladiki, element yadrolari magnit qutblar yoki lasan ustida joylashgan yadrolar yo'nalishiga mos keladi. Magnit tishlarning maksimal soni 6 donadan oshmasligi kerak.

Sinxron, induktor bilan jihozlangan . Agar biz past quvvatda ishlaydigan mashinalarni sozlash haqida gapiradigan bo'lsak, unda rotor sifatida shahar magnitlari ishlatiladi. Aks holda, rotor indüktör sargısıdır.

Quyidagi tasnif mobil stansiyalarning alohida turlarga bo'linishini nazarda tutadi

Gidrogeneratorlar . Qurilmaning o'ziga xos xususiyati - bu aniq qutbli rotor. Bunday agregatlar elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, bu erda qurilmaning ko'p sonli burilishini ta'minlashga hojat yo'q.

Turbin generatorlari . Farqi aniq ustunlar yo'qligida. Qurilma turli xil turbinalardan yig'ilgan bo'lib, u rotor aylanishlarining sonini bir necha bor oshirishga qodir.

Sinxron kengaytiruvchi bo'g'inlar . U reaktiv quvvatga erishish uchun ishlatiladi - sanoat ob'ektlarida muhim ko'rsatkich. Uning yordami bilan berilgan oqim sifatini yaxshilash va kuchlanish ko'rsatkichlarini barqarorlashtirish mumkin.

Bunday qurilmalarning bir nechta umumiy modellari mavjud

Stepper . Ular start-stop tsikli bo'lgan mexanizmlarga o'rnatilgan drayverlarning ishlashini ta'minlash uchun ishlatiladi.

Tishli holda . Ko'pincha mustaqil tizimlarda ishlatiladi.

Kontaktsiz . Ular kemalarda asosiy yoki zaxira ko'chma stansiyalar sifatida talabga ega.

Histerezis . Bunday generatorlar vaqt hisoblagichlari uchun ishlatiladi.

Induktor . Elektr qurilmalarining ishlashini ta'minlash.

Birlik bo'linmasining yana bir turi - bu ishlatiladigan rotor turi. Bu turkumda generatorlar asosiy qutbli va yopiq qutbli qurilmalarga bo'linadi.

Birinchisi, qutblar aniq ko'rinadigan qurilmalar. Ular past rotor tezligi bilan ajralib turadi. Ikkinchi toifadagi konstruktsiyasida silindrsimon rotor bor, uning ustunlari chiqmaydi.

Qo'llash sohasi

Sinxron generatorlar - o'zgaruvchan tok ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan qurilmalar. Siz bunday qurilmalarni turli stantsiyalarda uchratishingiz mumkin:

• atom;
• issiqlik;
• gidroelektrostantsiyalar.

Shuningdek, birliklar transport tizimlarida faol ishlatiladi. Ular turli xil transport vositalari va kema tizimlarida qo'llaniladi. Sinxron generator avtonom, elektr tarmog'idan alohida va u bilan bir vaqtda ishlashga qodir. Bunday holda, bir vaqtning o'zida bir nechta birliklarni ulash mumkin.

AC ishlab chiqarish stantsiyalarining afzalligi ajratilgan maydonni elektr energiyasi bilan ta'minlash imkoniyatidir. Ob'ekt markaziy tarmoqdan uzoqda joylashgan bo'lsa, qulay. Shuning uchun, birliklar shahardan uzoqda joylashgan aholi punktlarida joylashgan fermer xo'jaliklari egalari orasida talabga ega.

Qanday tanlash kerak?

Jeneratorni tanlashda, ajratilgan maydonni elektr energiyasi bilan ta'minlaydigan mos va ishonchli qurilmani topish muhim. Avval siz kelajakdagi qurilmaning texnik parametrlari to'g'risida qaror qabul qilishingiz kerak. Mutaxassislar quyidagilarga e'tibor berishni maslahat berishadi.

• generator massasi;
• qurilmaning o'lchamlari;
• kuch;
• yonilg'i iste'moli;
• shovqin ko'rsatkichi;
• ish davomiyligi.

Shuningdek, muhim parametr - bu avtomatik ishni tashkil qilish qobiliyati. Kelajakdagi generator qancha fazaga muhtojligini tushunish uchun unga ulanadigan elektr jihozlarining turini va sonini aniqlash kerak.

Masalan, bir fazali elektr generatoriga faqat bir fazali iste'molchilar ulanishi mumkin. Uch fazali bu ko'rsatkichni sezilarli darajada kengaytiradi.

Biroq, bunday mobil elektr stantsiyasini sotib olish har doim ham eng yaxshi qaror emas.

Sotib olishdan oldin, qo'shimcha ravishda, uning ishlashi paytida qurilmaga tushadigan yukni hisobga olish tavsiya etiladi . Har bir faza maksimal 30% yuklanishi kerak. Shunday qilib, agar generatorning quvvati 6 kVt bo'lsa, u holda 220 V kuchlanishli rozetkalardan foydalanilsa, atigi 2 kVt quvvat ishlatish mumkin bo'ladi.

Uch fazali generatorni sotib olish faqat uyda uch fazali iste'molchilar ko'p bo'lganda talab qilinadi. Agar ko'pchilik qurilmalar bir fazali bo'lsa, mos keladigan qurilmani sotib olish yaxshiroqdir.

Ekspluatatsiya

Jeneratorni ishga tushirishdan oldin uni avval sozlash kerak. Avvalo, qurilmaning chastotasi sozlangan. Buni ikki usulda amalga oshirish mumkin:

1. elektromagnitning ishlashi uchun qancha qutb kerakligini oldindan bilgan holda, qurilmaning dizaynini o'zgartirish;
2. hech qanday dizayn o'zgarishisiz milning kerakli tezligini ta'minlang.

Bunga yorqin misol-past tezlikli turbinalar. Ular rotorning 150 aylanish / min aylanishini ta'minlaydi. Chastotani sozlash uchun birinchi usuldan foydalaning, tirgaklar sonini 40 donaga etkazing.

Konfiguratsiya qilinadigan keyingi parametr - bu EMF. Mobil stansiyada ishlaydigan yuklarning xususiyatlarining o'zgarishi tufayli sozlash zarur bo'ladi.

Qurilmaning indüksiyon EMF rotor va uning aylanishlari bilan bog'liq bo'lishiga qaramay, xavfsizlik talablariga binoan, parametrni o'zgartirish uchun strukturani demontaj qilish mumkin emas.

Ishlab chiqarilgan magnit oqimini sozlash orqali EMF qiymatini o'zgartirish mumkin . Buni oshirish yoki kamaytirish kerak bo'ladi. Burilish burilishlari, aniqrog'i ularning soni indikatorning qiymati uchun javobgardir. Shuningdek, magnit oqimining kuchiga lasan ishlab chiqaradigan oqim ta'sir qilishi mumkin.

Tuzatish zanjirga bir nechta rulonlarni kiritishni o'z ichiga oladi. Buning uchun siz qo'shimcha reostatlar yoki elektron sxemalardan foydalanishingiz kerak. Ikkinchi variant parametrni tashqi stabilizatorlar yordamida o'rnatishni talab qiladi. Bu ishonchli xizmatni ta'minlaydi.

Sinxron mobil stantsiyaning afzalligi shu turdagi boshqa elektr mashinalari bilan sinxronlash imkoniyatidir . Shu bilan birga, ulanish vaqtida aylanish tezligiga mos kelish va nol fazali siljishni ta'minlash mumkin. Shu munosabat bilan, ko'chma elektr stantsiyalari sanoat energetikasida talabga ega, bu erda og'ir yuklarda ishlab chiqarish quvvatini oshirish uchun ularni zaxira quvvat manbai sifatida ishlatish juda qulay.