Synchronní generátor. Generátorové zařízení a princip činnosti

Synchronní generátor je stroj (mechanismus) střídavého proudu, který přeměňuje určitý typ energie na elektrickou energii. Taková zařízení zahrnují elektrostatické stroje, galvanické články, solární články, termopáry atd. Použití každého typu uvedených zařízení je dáno jejich technickými vlastnostmi.

Rozsah

Syntetické jednotky se používají jako zdroje elektrického proudu střídavého proudu: používají se na výkonných tepelných, vodních a jaderných stanicích, na mobilních elektrických stanicích, dopravních systémech (automobily, letadla, dieselové lokomotivy). Synchronní jednotka je schopna pracovat samostatně - generátor, který napájí jakoukoliv zátěž, která je k němu připojena, nebo souběžně se sítí - k ní jsou připojeny další generátory.

Synchronní jednotka může obsahovat zařízení na těch místech, kde neexistuje centrální zdroj elektrických sítí. Tato zařízení mohou být používána ve farmách, které jsou umístěny daleko od lidských osad.

Popis zařízení

Zařízení synchronního generátoru v důsledku přítomnosti takových prvků, jako jsou:

• Rotor nebo induktor (pohybující se, otáčející se), který obsahuje buzení.
• Kotva nebo stator (nepohyblivý), který zahrnuje vinutí.
• Navíjecí jednotka.
• Spínač statorové cívky.
• Usměrňovač.
• Několik kabelů.
• Struktura elektrického složení.
• Svařovací stroj.
• Rotorová cívka.
• Nastavitelný dodavatel konstantního proudu.

Synchronní generátor pracuje jako generátory a motory. Může se přesunout z generátoru do rozvrhu motoru - záleží na působení rotační nebo brzdné síly zařízení. V grafu generátoru se jedná o mechanický a generuje se elektrická energie. V grafice motoru je elektrický a přichází mechanická energie.

Zařízení je součástí střídavého proudu jiného typu nelineárního odporu. Synchronní jednotky jsou alternátory v elektrárnách a synchronní motory se používají, když je zapotřebí motor, který pracuje s konstantní rotační frekvencí.

Princip fungování jednotky

Provoz synchronního generátoru se provádí podle principu elektromagnetická indukce. Během volnoběžného pohybu je cívka kotvy otevřená, takže magnetické pole jednotky je tvořeno jedním vinutím rotoru. Když rotor rotuje z kabelového motoru, má konstantní frekvenci, rotorové magnetické pole se pohybuje vodiči fázového vinutí statoru a provádí indukci opakujících se střídavých proudů - elektromotorickou sílu (EMF). EMF je sinusová, nesinusová nebo pulzující.

Budicí vinutí je určeno k vytvoření počátečního magnetického pole v generátoru, aby se indukovala elektrická hnací síla v cívce armatury. Pokud je armatura synchronního generátoru uvedena do pohybu otáčením při určité rychlosti, je to excitační zdroj konstantní proudy pak proud buzení prochází vodiči statorových cívek a ve fázích cívky jsou indukovány EMF.

Třífázové zařízení

Třífázový synchronní generátor - zařízení s třífázovou strukturou střídavého proudu, které má obrovskou praktickou distribuci. Rotující elektromagnet je schopen vytvářet magnetický tok (střídavý), který se pohybuje třemi fázemi vinutí stávajícího statoru. Výsledkem toho je to, že ve fázích je variabilní EMF stejné frekvence, fázový posuv se provádí v úhlu rovném jedné třetině rotačního období magnetických polí.

Trojfázový synchronní generátor je vybaven tak, že na své hřídeli je armatura elektromagnetem a je poháněna generátorem. Když se hřídel otáčí například z turbíny, generátor dodává elektrický proud, zatímco vinutí rotoru je dodáváno s dodaným proudem. Z tohoto důvodu se kotva stává elektrickým magnetem a při otáčkách se stejným hřídelem přináší rotační elektromagnetické pole.

Díky synchronním třífázovým hydrogenerátorům a generátorům turbín je většina elektřiny generována. Synchronní jednotky se také používají jako elektromotory v takových zařízeních, jejichž výkon přesahuje 50 kW. Během provozu synchronní jednotky v grafice motoru je samotný rotor připojen ke zdroji stejnosměrných proudů, zatímco stator je připojen k třífázovému kabelu.

Budící struktury

Všechny generátory turbo, hydro, diesel, synchronní kompenzátory, momentálně vyráběné motory vybavené nejnovějšími polovodičovými konstrukcemi, jako je budování synchronních generátorů. V těchto strukturách se používá způsob opravy třífázových střídavých proudů vysokých nebo průmyslových kmitočtových patogenů nebo napětí excitované jednotky.

Generátorové zařízení je takové, že budící struktura může poskytovat takové parametry jednotky jako:

• První stupeň buzení, tedy počáteční.
• Pracujte v nečinnosti.
• Připojte se k síti prostřednictvím přesné synchronizace nebo samočinné synchronizace.
• Práce v energetické struktuře s existujícími zatíženími nebo přetíženími.
• Budování synchronních nástrojů mohou být nuceny podle kritérií, jako je napětí a proud, které mají danou množinu.
• Brzdění elektromotorem.

Návrh generátoru

V současné době existuje mnoho typů indukčních zařízení, ale generátor je konstruován tak, aby obsahoval stejné součásti:

• Elektromagnet buď permanentní magnet který produkuje magnetické pole.
• Navíjení s indukovanou proměnnou emf.

Pro získání největšího magnetického toku využívají všechny generátory speciální magnetickou strukturu, která se skládá ze dvou ocelových jader.

Vinutí, která vytváří magnetické pole, jsou instalována ve štěrbinách jednoho z jader a vinutí indukovaná EMF - ve štěrbinách druhého. Jedno jádro, vnitřní jádro, interaguje s jeho vinutím a otáčí se kolem vodorovné nebo svislé tyče. Taková tyč se nazývá rotor. Nepohyblivé jádro s vinutím se nazývá kotva (stator).

Vlastnosti přístroje

Pro vyhodnocení funkce synchrónních generátorů se používají stejné charakteristiky jako u generátorů DC. Jen některé podmínky se liší a doplňují.

Hlavní charakteristiky synchronního generátoru jsou:

• Volnoběh je závislost EMF zařízení na budicím proudu a zároveň indikátorem magnetizace magnetických obvodů stroje.
• Vnější charakteristikou je závislost napětí přístroje na zatěžovacích proudech. Napětí jednotky se mění různými způsoby v závislosti na nárůstu zatížení pro různé formy. Důvody těchto změn jsou následující:

1. Pokles hodnoty napětí na induktivní a aktivní odpor vinutí zařízení. Zvyšuje se zvýšení zátěže zařízení, tedy jeho proud.
2. Změňte jednotku EMF. Vyskytuje se v závislosti na reakci statoru. Při aktivním zatížení bude pokles napětí způsoben poklesem napětí ve všech vinutích, protože reakce statoru znamená zvýšení emf generátoru. U aktivních kapacitních typů zatížení způsobuje účinek magnetizace zvýšení hodnoty aktuální hodnoty napětí oproti jmenovité hodnotě.

• Nastavovací charakteristiky synchronního generátoru jsou závislostmi excitačních proudů na zatěžovacích proudech. Během provozu synchronních jednotek je nutné udržovat na svorkách konstantní napětí bez ohledu na povahu a velikost zatížení. To lze snadno dosáhnout, pokud upravíte EMF generátoru. To lze provést změnou budicího proudu automaticky v závislosti na změnách zatížení, tj. Při aktivní kapacitní zátěži je nutné snížit budicí proud tak, aby udržoval konstantní napětí, a s aktivním a aktivním napětím ho zvyšujte.

Výkon synchrónního generátoru je určen následujícími hodnotami:

• Odpovídající napětí v síti.
• Jeho emf.
• Úhel měření.

Zařízení AC

Synchronní alternátor je elektrický stroj, který přeměňuje mechanickou rotační energii na elektrickou energii střídavých proudů. Výkonné generátory těchto proudů instalují:

• turbogenerátor hydrogenerátoru - v elektrárnách;
• AC zařízení relativně nízkého výkonu - v autonomních napájecích systémech (elektrárnách s plynovou turbínou, dieselové elektrárny) a frekvenčních měničů (motor-generátor).

V současné době se vyrábí mnoho typů takových zařízení, které však mají společné uspořádání hlavních prvků:

• kotva (stator) - pevná;
• otáčení kolem osy rotoru.

V průmyslových generátorech s velkými rozměry se elektromagnet otáčí. Současně vinutí s indukovaným emf uloženým ve štěrbinách statoru zůstávají nehybná.

U zařízení, jako je synchrónní generátor s nízkým výkonem, je magnetické pole vytvářeno otočným permanentním magnetem.

Typy synchronních jednotek

Existují následující typy synchronních generátorů:

1. Hydro - v něm rotor má rozdíl kvůli přítomnosti výrazných pólů, používá se při výrobě elektřiny, provádí práci při nízkých rychlostech.
2. Turbo - má rozdíly v implicitní polární struktuře generátoru, je vyroben z různých typů turbín, rychlost je poměrně vysoká a dosahuje přibližně 6000 otáček za minutu.
3. Synchronní kompenzátor - tato jednotka dodává jalový výkon, slouží ke zlepšení kvality elektrické energie za účelem stabilizace napětí.
4. Asynchronní duální napájecí jednotka - generátorové zařízení tohoto typu spočívá v tom, že propojuje obě vinutí rotoru a statoru z dodavatele proudů s různými frekvencemi. Vytvoří se asynchronní pracovní plán. Také se liší v stabilním pracovním plánu a tím, že mění různé proudy fází a používá se k řešení problémů s úzkou specializací.
5. Bipolární jednotka fotoválce - pracuje v grafické podobě zkrat působí stručně v milisekundách. Také se setkávají s vysokonapěťovými zařízeními.

Odrůdy agregátů

Synchronní generátor (motor) je rozdělen na několik modelů, které jsou určeny pro různé účely:

• Krokový (impulsní) - slouží k pohonu mechanismů s cyklem start-stop nebo zařízeními s nepřetržitým pohybem s pulsním řídícím signálem (čítače, páskové pohony, pohony CNC strojů apod.).
• Gearless - pro použití v autonomních systémech.
• Bezkontaktní - používalo se jako elektrárna na mořských a říčních lodích.
• Hystereze - používá se pro měření času, v setrvačných elektrických pohonech, v automatických řídících systémech;
• Indukční motory - pro napájení elektrických instalací.

Separace typem rotoru

Podle druhu rotorového zařízení je generátorové zařízení rozděleno na:

• Jasný pól - s reproduktory nebo s výraznými póly. Tyto rotory se používají v generátorech s tichým chodem, u kterých rychlost otáčení nepřesahuje 1000 otáček za minutu.
• Implicitní tyč je rotor s tvary válců, které nemají vyčnívající tyče. Tyto kotvy jsou bipolární a čtyřpólové.

V prvním případě se rotor skládá z příčníku, na kterém jsou fixovány jádra tyčí nebo budicí vinutí. Za druhé, vysokorychlostní jednotky s rychlostí 1500 nebo 3000. Rotor je vyroben ve formě válce z velmi kvalitní oceli s drážkami, v něm je instalováno buzené vinutí sestávající z jednotlivých vinutí různých šířek.