Синхрон генератор: ажиллах зарчим, сул зогсолтын шинж чанар, төхөөрөмж, зэрэгцээ ажиллах. Ротор хэр хурдан эргэлддэг вэ?

Агуулгын хүснэгт:

Видео: Синхрон генератор: ажиллах зарчим, сул зогсолтын шинж чанар, төхөөрөмж, зэрэгцээ ажиллах. Ротор хэр хурдан эргэлддэг вэ?

Видео: Синхрон генератор: ажиллах зарчим, сул зогсолтын шинж чанар, төхөөрөмж, зэрэгцээ ажиллах. Ротор хэр хурдан эргэлддэг вэ?
Видео: Synchronous reluctance хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим 2024, Дөрөвдүгээр сар
Синхрон генератор: ажиллах зарчим, сул зогсолтын шинж чанар, төхөөрөмж, зэрэгцээ ажиллах. Ротор хэр хурдан эргэлддэг вэ?
Синхрон генератор: ажиллах зарчим, сул зогсолтын шинж чанар, төхөөрөмж, зэрэгцээ ажиллах. Ротор хэр хурдан эргэлддэг вэ?
Anonim

Синхрон генератор бол ямар ч энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах боломжтой тусгай төхөөрөмж юм. Ийм төхөөрөмж нь хөдөлгөөнт станц, дулааны эсвэл нарны зай, тусгай тоног төхөөрөмж юм. Генераторын төрлөөс хамааран түүнийг ашиглах боломжийг тодорхойлдог тул төхөөрөмж гэж юу болохыг илүү нарийвчлан ойлгох нь зүйтэй юм.

Зураг
Зураг
Зураг
Зураг

Бүтээлийн түүх

19 -р зууны төгсгөлд Роберт Бошийн компани анх генератортой төстэй зүйлийг бүтээжээ. Энэхүү төхөөрөмж нь хөдөлгүүрийг асаах чадвартай байв. Туршилтын явцад уг машин нь байнгын хэрэглээнд тохиромжгүй болох нь тогтоогдсон боловч хөгжүүлэгчид аппаратыг сайжруулах боломжтой болжээ.

1890 онд компани маш их алдартай болсон тул энэхүү тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд бараг бүрэн шилжжээ. 1902 онд Bosch -ийн оюутан өндөр хүчдэл ашиглан гал асаах ажлыг хийжээ. Энэхүү төхөөрөмж нь лааны хоёр электродын хооронд оч үүсгэж чадсан нь системийг илүү уян хатан болгосон юм.

XX зууны 60 -аад оны эхэн үе бол дэлхий даяар генераторуудын тархалтын эрин үе байв . Хэрэв өмнө нь төхөөрөмжүүд зөвхөн автомашины үйлдвэрлэлд эрэлттэй байсан бол одоо ийм төхөөрөмжүүд бүх байшинг цахилгаан эрчим хүчээр хангах боломжтой болжээ.

Зураг
Зураг

Төхөөрөмж ба зорилго

Ийм нэгжийн дизайн нь зөвхөн хоёр үндсэн элементийг агуулдаг

  • ротор;
  • статор.
Зураг
Зураг

Энэ тохиолдолд роторын гол дээр нэмэлт элементүүдийг оруулна. Эдгээр нь соронз эсвэл талбайн ороомог байж болно. Соронзнууд нь шүдтэй хэлбэртэй бөгөөд гүйдэл хүлээн авах, дамжуулах шонг өөр өөр чиглэлд чиглүүлдэг.

Генераторын гол ажил бол нэг төрлийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах явдал юм . Түүний тусламжтайгаар хамааралтай төхөөрөмжүүдийг шаардлагатай хэмжээний гүйдэлээр хангах боломжтой бөгөөд ингэснээр тэдгээрийг ашиглах боломжтой болно.

Зураг
Зураг
Зураг
Зураг

Онцлог шинж чанар

Генераторын ажиллагааг үнэлэхийн тулд түүний шинж чанарыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Зарчмын хувьд тэдгээр нь шууд гүйдэл үүсгэдэг станцынхтай адил юм. Үнэлгээний гол параметрүүд нь хэд хэдэн хүчин зүйлүүд юм.

  • Сул зогсолт . Энэ нь дампер ороомгийг өдөөх үүрэгтэй хөдөлгөөнт гүйдлийн хүчнээс EMF -ийн хамаарлыг илэрхийлдэг. Түүний тусламжтайгаар гинжний соронзлох чадварыг тодорхойлох боломжтой юм.
  • Гадаад шинж чанар . Ороомог хүчдэл ба ачааллын гүйдэл хоёрын зэрэгцээ хамаарлыг илэрхийлнэ. Утга нь төхөөрөмжийн ачааллын төрлөөс хамаарна. Өөрчлөлт үүсгэж болох шалтгаануудын нэгжийн EMF -ийн өсөлт, бууралт, түүнчлэн төхөөрөмжийн дотор байрлуулсан ороомгийн ороомгийн хүчдэлийн уналт байдаг.
  • Тохируулга . Талбайн гүйдэл ба ачааллын гүйдэл хоёрын хооронд үүсэх харилцааг илэрхийлнэ. Синхрон нэгжийн ажиллах чадвар, хамгаалалтыг хангахын тулд энэ үзүүлэлтийг хянах боломжтой болно. Хэрэв та EMF -ийг байнга тохируулж байвал үүнийг хийхэд хялбар болно.
Зураг
Зураг

Өөр нэг чухал параметр бол хүч юм. EMF, хүчдэл ба өнцгийн эсэргүүцлийн индикаторуудын тусламжтайгаар утгыг тодорхойлж болно.

Үйл ажиллагааны зарчим

Төхөөрөмж хэрхэн ажилладагийг олж мэдэх нь тийм ч хэцүү биш юм. Энэ нь цахилгаан орон бий болгохын тулд соронзон хүрээг эргүүлэхээс бүрдэнэ. Хүрээг эргүүлэх явцад түүний контурыг хөндлөн гарч эхэлдэг соронзон шугамууд гарч ирдэг. Гарц нь цахилгаан гүйдэл үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг.

Цахилгаан энергийн урсгал хаашаа явж байгааг тодорхойлохын тулд gimbal дүрмийг ашиглах шаардлагатай . Зарим бүс нутагт одоогийн хөдөлгөөн эсрэгээрээ байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Соронзон дээр байрладаг дараагийн туйлд хүрэх үед чиглэлүүд байнга өөрчлөгдөж байдаг. Энэ үзэгдлийг хувьсах гүйдэл гэж нэрлэдэг бөгөөд хүрээ нь тусдаа соронзон цагирагтай холбогдсон нь энэ нөхцлийг баталж чадна.

Зураг
Зураг

Хүрээ дэх гүйдлийн хэмжээ ба системийн роторын эргэлтийн хурд хоорондын хамаарал пропорциональ байна. Тиймээс, хүрээ эргэх тусам генератор илүү их цахилгаан өгөх боломжтой болно . Энэ үзүүлэлт нь эргэлтийн хурдаар тодорхойлогддог.

Тогтсон стандартын дагуу ихэнх оронд хурдны оновчтой үзүүлэлт 50 Гц -ээс хэтрэхгүй байх ёстой. Энэ нь ротор секундэд 50 чичиргээ хийх ёстой гэсэн үг юм. Параметрийг тооцоолохын тулд хүрээний нэг эргэлт нь гүйдлийн чиглэлийг өөрчлөхөд хүргэдэг гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх шаардлагатай.

Хэрэв босоо ам секундэд 1 удаа эргэдэг бол энэ нь цахилгаан гүйдлийн давтамж 1 Гц байна гэсэн үг юм . Тиймээс 50 Гц хүрэхийн тулд секундэд зөв тооны эргэлтийг хангах шаардлагатай болно.

Зураг
Зураг

Ашиглалтын явцад цахилгаан соронзон шонгийн тоо ихэвчлэн нэмэгддэг. Роторын эргэх хурдыг багасгах замаар тэдгээрийг хойшлуулж болно.

Энэ тохиолдолд хамаарал нь урвуу пропорциональ байна . Тиймээс 50 Гц давтамжтай байхын тулд хурдыг ойролцоогоор 2 дахин бууруулах шаардлагатай болно.

Нэмж дурдахад зарим оронд роторын эргэлтийн бусад хурдыг тогтоодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Стандарт давтамж нь 60 Гц юм.

Зураг
Зураг

Үзсэн тоо

Өнөөдөр үйлдвэрлэгчид хэд хэдэн төрлийн синхрон генератор үйлдвэрлэдэг. Одоо байгаа ангиллын дотроос хэд хэдэн зүйлийг онцгой анхаарч үзэх хэрэгтэй. Юуны өмнө дизайны дагуу нэгжийн хуваагдлыг авч үзэх нь зүйтэй юм. Генераторууд нь хоёр төрөлтэй.

Сойзгүй . Генераторын загвар нь статорын ороомог ашиглахыг хэлдэг. Тэдгээрийг элементийн судлыг соронзон туйл эсвэл ороомог дээр байрлуулсан судлын чиглэлд нийцүүлэхээр байрлуулсан болно. Соронзон шүдний дээд тоо 6 ширхэгээс хэтрэхгүй байх ёстой.

Зураг
Зураг
Зураг
Зураг

Синхрон, индуктороор тоноглогдсон . Хэрэв бид бага хүчээр ажилладаг машиныг тохируулах талаар ярьж байгаа бол DC соронзыг ротор болгон ашигладаг. Үгүй бол ротор нь ороомгийн ороомог юм.

Зураг
Зураг
Зураг
Зураг

Дараах ангилал нь хөдөлгөөнт станцуудыг тусад нь ангилах явдал юм

Устөрөгч . Төхөөрөмжийн онцлог шинж чанар нь тод шон бүхий ротор юм. Ийм төхөөрөмжийг олон тооны эргэлтийг хангах шаардлагагүй тохиолдолд цахилгаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Зураг
Зураг

Турбин генераторууд . Ялгаа нь тод шон байхгүй байна. Төхөөрөмжийг янз бүрийн турбинуудаас угсардаг бөгөөд роторын эргэлтийн тоог хэд дахин нэмэгдүүлэх чадвартай байдаг.

Зураг
Зураг

Синхрон өргөтгөлийн үе . Энэ нь үйлдвэрлэлийн байгууламжийн чухал үзүүлэлт болох реактив хүчийг олж авахад ашиглагддаг. Түүний тусламжтайгаар нийлүүлсэн гүйдлийн чанарыг сайжруулах, хүчдэлийн үзүүлэлтийг тогтворжуулах боломжтой юм.

Зураг
Зураг

Ийм төхөөрөмжүүдийн хэд хэдэн нийтлэг загвар байдаг

Stepper . Эдгээр нь эхлэх циклтэй механизмд суулгагдсан хөтчүүдийн ажиллагааг хангахад ашиглагддаг.

Зураг
Зураг

Төхөөрөмжгүй . Ихэвчлэн бие даасан системд ашигладаг.

Зураг
Зураг

Холбоо барихгүйгээр . Тэд усан онгоцон дээрх үндсэн эсвэл нөөц гар утасны станцуудын хувьд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг.

Зураг
Зураг

Гистерезис . Ийм генераторыг цаг тоолуурт ашигладаг.

Зураг
Зураг

Индуктор . Цахилгаан байгууламжийн ажиллагааг хангах.

Зураг
Зураг

Өөр нэг төрлийн хэлтэс бол ашигласан роторын төрөл юм. Энэ ангилалд генераторуудыг үндсэн туйл болон далд туйлт төхөөрөмж гэж хуваадаг.

Эхнийх нь туйлууд тодорхой харагдаж байгаа төхөөрөмжүүд юм. Тэд бага роторын хурдаар ялгагдана. Хоёрдахь ангилал нь цилиндр хэлбэртэй ротортой бөгөөд цухуйсан туйлгүй.

Зураг
Зураг

Хэрэглээний талбай

Синхрон генераторууд нь хувьсах гүйдэл үйлдвэрлэх зориулалттай төхөөрөмж юм. Та янз бүрийн станц дээр ийм төхөөрөмжтэй уулзаж болно.

  • атомын;
  • дулааны;
  • усан цахилгаан станцууд.

Мөн нэгжүүдийг тээврийн системд идэвхтэй ашигладаг. Эдгээрийг янз бүрийн тээврийн хэрэгсэл, усан онгоцны системд ашигладаг. Синхрон генератор нь бие даан, цахилгаан сүлжээнээс тусдаа, түүнтэй зэрэгцэн ажиллах чадвартай. Энэ тохиолдолд хэд хэдэн нэгжийг нэг дор холбох боломжтой.

Хувьсах гүйдлийн станцуудын давуу тал нь хуваарилагдсан зайг цахилгаан эрчим хүчээр хангах чадвар юм. Объект нь төв сүлжээнээс хол байрладаг бол тохиромжтой. Тиймээс нэгжүүд нь хотоос алслагдсан суурин газруудад байрладаг фермийн эздийн дунд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг.

Зураг
Зураг
Зураг
Зураг

Яаж сонгох вэ?

Генераторыг сонгохдоо хуваарилагдсан талбайг цахилгаан эрчим хүчээр хангаж чадах тохиромжтой, найдвартай төхөөрөмжийг олох нь чухал юм. Эхлээд та ирээдүйн төхөөрөмжийн техникийн параметрүүдийг шийдэх хэрэгтэй. Мэргэжилтнүүд дараахь зүйлийг анхаарч үзэхийг зөвлөж байна.

  • генераторын масс;
  • төхөөрөмжийн хэмжээс;
  • хүч чадал;
  • түлшний зарцуулалт;
  • дуу чимээний дүрс;
  • ажлын үргэлжлэх хугацаа.

Мөн чухал параметр бол автомат ажлыг зохион байгуулах чадвар юм. Ирээдүйн генератор хэдэн үе шаттай болохыг ойлгохын тулд түүнтэй холбогдох цахилгаан хэрэгслийн төрөл, тоог тодорхойлох шаардлагатай.

Жишээлбэл, зөвхөн нэг фазтай хэрэглэгчдийг нэг фазын цахилгаан үүсгүүрт холбох боломжтой. Гурван фаз нь энэ үзүүлэлтийг мэдэгдэхүйц өргөжүүлдэг.

Зураг
Зураг

Гэсэн хэдий ч ийм хөдөлгөөнт цахилгаан станц худалдаж авах нь үргэлж хамгийн сайн шийдвэр биш юм.

Худалдан авахаасаа өмнө төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад ямар ачаалал өгөхийг анхаарч үзэхийг зөвлөж байна . Үе шат бүрийг нийт дүнгийн хамгийн ихдээ 30% -ийг ачаалах ёстой. Тиймээс, хэрэв генераторын хүч 6 кВт байвал 220 В хүчдэл бүхий залгуурыг ашиглах тохиолдолд зөвхөн 2 кВт ашиглах боломжтой болно.

Гурван фазын генератор худалдаж авах нь байшинд гурван фазын олон хэрэглэгч байгаа тохиолдолд л эрэлт хэрэгцээтэй байдаг. Хэрэв ихэнх төхөөрөмжүүд нэг фазтай бол тохирох төхөөрөмжийг худалдаж авах нь дээр.

Зураг
Зураг

Мөлжлөг

Генераторыг асаахаас өмнө эхлээд тохируулах ёстой. Юуны өмнө төхөөрөмжийн давтамжийг тохируулдаг. Үүнийг хоёр аргаар хийж болно:

  1. цахилгаан соронзыг ажиллуулахад хэдэн туйл шаардлагатай болохыг урьдчилан тооцоолж, төхөөрөмжийн загварыг өөрчлөх;
  2. шаардлагатай босоо амны хурдыг дизайны өөрчлөлтгүйгээр хангах.

Үүний тод жишээ бол бага хурдтай турбин юм. Тэд роторын эргэлтийг 150 эрг / мин -ээр хангадаг. Давтамжийг тохируулахын тулд эхний аргыг ашиглан шонгийн тоог 40 ширхэг болгон нэмэгдүүлнэ.

Зураг
Зураг

Дараагийн тохируулах параметр бол EMF юм. Зөөврийн станц дээр ирж буй ачааны шинж чанар өөрчлөгдсөний улмаас тохируулах шаардлагатай болдог.

Төхөөрөмжийн индукцийн EMF нь ротор ба түүний эргэлтүүдтэй холбоотой боловч аюулгүй байдлын шаардлагуудаас шалтгаалан параметрийг өөрчлөхийн тулд бүтцийг задлах боломжгүй юм.

Үүсгэсэн соронзон урсгалыг тохируулах замаар EMF -ийн утгыг өөрчилж болно . Үүнийг нэмэгдүүлэх эсвэл бууруулах шаардлагатай болно. Ороомог эргэлт, эс тэгвээс тэдний тоо нь индикаторын утгыг хариуцдаг. Мөн соронзон урсгалын чадварт ороомогоос үүссэн гүйдэл нөлөөлж болно.

Зураг
Зураг

Тохируулга нь гинжин хэлхээнд хэд хэдэн ороомог оруулах явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд та нэмэлт реостат эсвэл электрон хэлхээг ашиглах хэрэгтэй. Хоёр дахь сонголт нь гадаад тогтворжуулагч ашиглан параметрийг тохируулахыг шаарддаг. Энэ нь найдвартай үйлчилгээг баталгаажуулдаг.

Синхрон хөдөлгөөнт станцын давуу тал нь ижил төрлийн бусад цахилгаан машинтай синхрончлох чадвар юм . Үүний зэрэгцээ холболтын үед эргэлтийн хурдыг тааруулж, тэг фазын шилжилтийг хангах боломжтой. Үүнтэй холбогдуулан хөдөлгөөнт цахилгаан станцууд нь аж үйлдвэрийн цахилгаан инженерчлэлд эрэлт хэрэгцээтэй байгаа тул хүнд даацын үед үйлдвэрлэлийн хүчин чадлыг нэмэгдүүлэхийн тулд нөөц тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашиглах нь маш тохиромжтой юм.

Зөвлөмж болгож буй: