Sinchroninis generatorius: įrenginys, tipai ir programos

Sinchroninis generatorius yra specialus įrenginys, per kurį galima bet kokią energiją paversti elektros energija. Tokie įrenginiai yra mobiliosios stotys, šiluminės ar saulės baterijos, speciali įranga. Priklausomai nuo generatoriaus tipo, nustatoma jo panaudojimo galimybė, todėl verta išsamiau suprasti, koks tai įrenginys.

XIX amžiaus pabaigoje Roberto Boscho įmonė pirmą kartą sukūrė kažką panašaus į generatorių. Prietaisas galėjo uždegti variklį. Bandymų metu paaiškėjo, kad mašina netinka nuolatiniam naudojimui, tačiau kūrėjams pavyko aparatą patobulinti.

1890 metais įmonė beveik visiškai perėjo prie šios įrangos gamybos, nes ji sulaukė didelio populiarumo. 1902 m. Bosch studentas sukūrė uždegimą naudodamas aukštą įtampą. Prietaisas sugebėjo sukurti kibirkštį tarp dviejų žvakės elektrodų, todėl sistema tapo universalesnė.

XX amžiaus 60-ųjų pradžia buvo generatorių išplitimo visame pasaulyje era. Ir jei anksčiau prietaisai buvo paklausūs tik automobilių pramonėje, dabar tokie įrenginiai gali aprūpinti elektra ištisus namus.

Tokių vienetų dizainą sudaro tik du pagrindiniai elementai:

• rotorius;
• statorius.

Pagrindinė generatoriaus užduotis yra vienos rūšies energiją paversti elektros energija. Su jo pagalba galima tiekti reikiamą srovės kiekį priklausomiems įrenginiams, kad juos būtų galima naudoti.

Norėdami įvertinti generatoriaus veikimą, turite pažvelgti į jo charakteristikas. Iš principo jie yra tokie patys kaip stočiai, kuri generuoja nuolatinę srovę. Keletas veiksnių yra pagrindiniai vertinimo parametrai.

• Tuščia eiga. Tai EML priklausomybė nuo judančių srovių, atsakingų už slopintuvo ritės sužadinimą, stiprumo. Su jo pagalba galima nustatyti grandinių gebėjimą magnetizuotis.
• Išorinė charakteristika. Reiškia lygiagretų ryšį tarp ritės įtampos ir apkrovos srovės. Vertė priklauso nuo įrenginio apkrovos tipo. Tarp priežasčių, galinčių sukelti pokyčius, yra įrenginio EML padidėjimas arba sumažėjimas, taip pat įtampos kritimas įdiegtos ritės, kuri yra įrenginio viduje, apvijose.
• Koregavimas. Reiškia ryšį, susidarantį tarp lauko srovių ir apkrovos srovių. Stebint šį rodiklį, užtikrinamas sinchroninių blokų veikimas ir apsauga. Tai lengva pasiekti, jei nuolat reguliuosite EMF.

Ne taip sunku suprasti, kaip įrenginys veikia. Jį sudaro magnetinio rėmo sukimas, kad būtų sukurtas elektrinis laukas. Sukant rėmą atsiranda magnetinės linijos, kurios pradeda kirsti jo kontūrą.Perėjimas prisideda prie elektros srovės susidarymo.

Norint nustatyti, kur juda elektros energijos srautai, būtina naudoti kardaninį taisyklę. Reikia pažymėti, kad kai kuriose srityse dabartinis judėjimas yra priešingas. Kryptys nuolat keičiasi pasiekus kitą polių, esantį ant magneto. Šis reiškinys vadinamas kintamąja srove, o rėmo prijungimas prie atskiro magnetinio žiedo gali įrodyti šią sąlygą.

Ryšys tarp srovės dydžio rėme ir sistemos rotoriaus sukimosi greičio yra proporcingas. Taigi, kuo labiau sukasi rėmas, tuo daugiau elektros energijos gali tiekti generatorius. Šis indikatorius pasižymi sukimosi greičiu.

Pagal nustatytus standartus, optimalus greičio indikatorius daugumoje šalių neturėtų viršyti 50 Hz. Tai reiškia, kad rotorius turi atlikti 50 vibracijų per sekundę. Norint apskaičiuoti parametrą, reikia susitarti, kad vienas rėmo pasukimas lemia srovės krypties pasikeitimą.

Jei velenas sugeba apsisukti 1 kartą per sekundę, tai reiškia, kad elektros srovės dažnis yra 1 Hz. Taigi, norint pasiekti 50 Hz, reikės užtikrinti teisingą kadro apsisukimų skaičių per sekundę.

Priklausomybė šiuo atveju yra atvirkščiai proporcinga. Taigi, norint užtikrinti 50 Hz dažnį, reikės sumažinti greitį maždaug 2 kartus.

Be to, reikia pažymėti, kad kai kuriose šalyse yra nustatyti kiti rotoriaus sukimosi greičiai. Standartinis dažnis yra 60 Hz.

Šiandien gamintojai gamina kelių tipų sinchroninius generatorius. Tarp esamų klasifikacijų kai kurios nusipelno ypatingo dėmesio. Visų pirma, verta apsvarstyti vienetų padalijimą pagal dizainą. Generatoriai yra dviejų tipų.

• Be šepetėlių. Generatoriaus konstrukcija reiškia statoriaus apvijų naudojimą. Jie dedami taip, kad elementų šerdys būtų sulygiuotos su magnetinių polių arba ant ritės esančių šerdžių kryptimis. Maksimalus magnetinių dantų skaičius neturi viršyti 6 vnt.

• Sinchroninis, su induktoriumi. Jei mes kalbame apie reguliavimo mašinas, veikiančias maža galia, tada nuolatinės srovės magnetai naudojami kaip rotorius. Priešingu atveju rotorius yra induktoriaus apvija.

Toliau pateikta klasifikacija reiškia mobiliųjų stočių skirstymą į atskirus tipus.

• Hidrogeneratoriai. Išskirtinis įrenginio bruožas yra rotorius su ryškiais poliais. Tokie agregatai naudojami elektros energijai gaminti, kai nereikia tiekti didelio įrenginio apsisukimų skaičiaus.

• Turbininiai generatoriai. Skirtumas yra tai, kad nėra ryškių polių. Įrenginys surenkamas iš įvairių turbinų, jis gali kelis kartus padidinti rotoriaus apsisukimų skaičių.

• Sinchroninės kompensacinės jungtys. Jis naudojamas reaktyviajai galiai pasiekti – svarbus rodiklis pramonės objektuose. Su jo pagalba galima pagerinti tiekiamos srovės kokybę ir stabilizuoti įtampos rodiklius.

Yra keletas bendrų tokių įrenginių modelių.

• Steperis. Jie naudojami mechanizmuose, kuriuose yra paleidimo-sustabdymo ciklas, sumontuotų pavarų veikimui užtikrinti.

• Be pavarų. Dažniausiai naudojamas atskirose sistemose.

• Bekontaktis. Jie yra paklausūs kaip pagrindinės arba atsarginės mobiliosios stotys laivuose.

• Histerezė. Tokie generatoriai naudojami laiko skaitikliams.

• Induktorius. Užtikrinti elektros instaliacijos veikimą.

Pirmieji yra įrenginiai, kuriuose poliai yra aiškiai matomi. Jie išsiskiria mažu rotoriaus greičiu. Antroji kategorija turi cilindrinį rotorių, kuriame nėra išsikišusių polių.

Sinchroniniai generatoriai yra įrenginiai, skirti kintamajai srovei gaminti. Tokius įrenginius galite rasti įvairiose stotyse:

• atominis;
• terminis;
• hidroelektrinės.

Taip pat vienetai aktyviai naudojami transporto sistemose. Jie naudojami įvairiose transporto priemonėse ir laivų sistemose. Sinchroninis generatorius gali veikti tiek autonominiu režimu, atskirai nuo elektros tinklo, tiek kartu su juo. Tokiu atveju galima vienu metu sujungti kelis įrenginius.

Kintamosios srovės jėgainių privalumas – galimybė paskirtą erdvę aprūpinti elektra. Patogu, jei objektas yra toli nuo centrinio tinklo. Todėl vienetai yra paklausūs tarp toli nuo miesto esančių gyvenviečių ūkių savininkų.

Renkantis generatorių, svarbu rasti tinkamą ir patikimą įrenginį, galintį aprūpinti elektros energija tam skirtą plotą. Pirmiausia turite nuspręsti dėl būsimo įrenginio techninių parametrų. Specialistai pataria atkreipti dėmesį į:

• generatoriaus masė;
• prietaiso matmenys;
• galia;
• degalų sąnaudos;
• triukšmo figūra;
• darbo trukmė.

Taip pat svarbus parametras yra galimybė organizuoti automatinį darbą. Norint suprasti, kiek fazių reikia būsimam generatoriui, būtina nustatyti elektros prietaisų, kurie bus prijungti prie jo, tipą ir skaičių.

Tačiau tokios mobilios elektrinės pirkimas ne visada yra geriausias sprendimas.

Prieš perkant papildomai rekomenduojama atsižvelgti į apkrovą, kuri bus taikoma įrenginiui jo veikimo metu. Kiekviena fazė turi būti apkrauta ne daugiau kaip 30 % visos. Taigi, jei generatoriaus galia yra 6 kW, tai naudojant 220 V įtampos lizdus, ​​bus galima naudoti tik 2 kW.

Trifazio generatoriaus pirkimas yra paklausus tik tada, kai namuose yra daug trifazių vartotojų. Jei dauguma įrenginių yra vienfaziai, geriau įsigyti atitinkamą įrenginį.

Prieš paleidžiant generatorių, pirmiausia jį reikia sureguliuoti. Visų pirma, sureguliuojamas įrenginio dažnis. Tai galima padaryti dviem būdais:

1. pakeisti įrenginio konstrukciją, numatę, kiek polių reikia elektromagneto veikimui;
2. užtikrinti reikiamą veleno greitį be jokių konstrukcijos pakeitimų.

Ryškus pavyzdys – mažo greičio turbinos. Jie užtikrina 150 aps./min. rotoriaus sukimąsi. Norėdami sureguliuoti dažnį, naudokite pirmąjį metodą, padidindami polių skaičių iki 40 vienetų.

Nepaisant to, kad įrenginio indukcijos EML yra susijęs su rotoriumi ir jo sukimais, dėl saugos reikalavimų neįmanoma išardyti konstrukcijos, kad būtų galima pakeisti parametrą.

EMF vertę galima pakeisti reguliuojant generuojamą magnetinį srautą. Jį reikės padidinti arba sumažinti. Apvijos posūkiai, tiksliau, jų skaičius, yra atsakingi už indikatoriaus vertę. Taip pat magnetinio srauto galią gali įtakoti ritės generuojama srovė.

Reguliavimas apima kelių ritinių įtraukimą į grandinę.Norėdami tai padaryti, turite naudoti papildomus reostatus arba elektronines grandines. Antrasis variantas reikalauja parametro nustatymo naudojant išorinius stabilizatorius. Tai užtikrina patikimą aptarnavimą.

Sinchroninės mobiliosios stoties privalumas – galimybė sinchronizuotis su kitomis panašaus tipo elektrinėmis mašinomis. Tuo pačiu metu prijungimo metu galima suderinti sukimosi greičius ir užtikrinti nulinį fazės poslinkį. Šiuo atžvilgiu mobilios elektrinės yra paklausios pramonės energetikoje, kur labai patogu jas naudoti kaip atsarginį energijos šaltinį, siekiant padidinti gamybos pajėgumus esant didelėms apkrovoms.

Žemiau rasite sinchroninį ir asinchroninį generatorių.