Synchroner Drehstromgenerator: Beschreibung, Geräteaufbau, Funktionsprinzip

Ein universeller synchroner Drehstromgenerator wird in Form eines spezifischen Wechselstrommechanismus präsentiert, der eine bestimmte Art von Energie in Strom umwandeln soll. Diese Einheit ist für die Leistung von Sonnenkollektoren, elektrostatischen Maschinen und galvanischen Zellen verantwortlich. In der Praxis richtet sich der Einsatz dieser Geräte ausschließlich nach den technischen Spezifikationen.

Kurzbeschreibung

Jeder Fachmann weiß, dass sich ein Drehstrom-Synchrongenerator als hochwertiger, leistungsstarker Einheit, die eine spezifische Wechselstromstruktur hat und die in verschiedenen sehr geschätzt wird Branchen. Der eingebaute rotierende Elektromagnet kann einen magnetischen Fluss erzeugen, der sich durch die drei Phasen der verwendeten Statorwicklung bewegt. Dadurch kann erreicht werden, dass in den Rillen eine veränderliche EMF gleicher Frequenz auftritt. Es ist erwähnenswert, dass jede Phasenverschiebung ausschließlich unter einem bestimmten Winkel erfolgt, der einem Drittel der Drehung der Magnetfelder entspricht.

Die Hersteller selbst weisen darauf hin, dass der Generator so ausgestattet ist, dass der Anker wie ein starker Elektromagnet wirkt. Wenn sich die Welle von der Turbine dreht, gelangt Strom in das System und die Rotorwicklung wird von diesem Strom gespeist. Bei dieser Wechselwirkung wird der Anker zu einer Art Elektromagnet, der sich mit der Welle mitdreht. Es sind die synchronen dreiphasigen Turbo- und Hydrogeneratoren, die die nützlichste Energie produzieren.

Darüber hinaus werden solche Einheiten von vielen Spezialisten erfolgreich als Elektromotoren für Anlagen mit einer Leistung von mehr als 50 kW eingesetzt. Wenn der Synchronapparat arbeitet, ist im Motordiagramm die Gleichstromquelle mit dem Rotor verbunden, der Stator jedoch mit einem Drehstromkabel.

Vielfalt der Modellpalette

Im Verkauf finden Sie heute verschiedene Arten von Synchrongeneratoren, die alle bestimmte Aufgaben perfekt bewältigen. Dadurch kann jeder Verbraucher das am besten geeignete Modell des Geräts auswählen, das die erforderlichen Leistungsmerkmale aufweist. Die folgenden Arten von Generatoren sind heute sehr gefragt:

• Asynchrones Gerät vom Doppeltyp. Bei einem solchen Generator sind sowohl Rotor- als auch Statorwicklungen verbunden. Der Arbeitsplan ist asynchron.
• Turbo. Die Einheit unterscheidet sich in der impliziten Polstruktur des Generators und besteht aus verschiedenen Turbinentypen. Zu den wichtigsten positiven Eigenschaften gehört eine hohe Drehzahl, die innerhalb von 6.000 U / min variiert. pro Minute.
• Synchroner Kompensator. Eine solche Einheit ist ein Blindleistungslieferant, dank dem sie aktiv zur Verbesserung der Stromqualität eingesetzt wird.
• Wasserkraft. Der Rotor unterscheidet sich deutlich von allen Analoga, da es spezielle Pole gibt. Es dient zur Stromerzeugung, es arbeitet ausschließlich bei niedrigen Geschwindigkeiten.

Synchrongeneratorgerät

Ein hochwertiger Stator hat ein ähnliches Funktionsprinzip wie ein Asynchronmotor. Sein Korpus ist aus einzelnen Elektroblechplatten zusammengesetzt, alle Teile sind durch spezielle Isolierschichten getrennt. Die AC-Wicklung befindet sich in speziellen Nuten. Die zahlreichen Vorteile von synchronen Drehstromgeneratoren haben dazu geführt, dass sie in verschiedenen Branchen aktiv eingesetzt werden. Alle Wicklungsleitungen sind isoliert und befestigt, was für den sicheren Betrieb besonders wichtig ist, da dieser Abschnitt für den Anschluss der Last zuständig ist.

Für langsamlaufende Maschinen mit hydraulischen Turbinen werden hochwertige Generatoren vom vorstehenden Typ hergestellt. Aber für diejenigen Knoten, die nach dem Prinzip der Hochgeschwindigkeitsrotation mit Wechselstrom arbeiten, sind starke implizite Pole am besten geeignet. Damit das Gerät so lange wie möglich hält, muss eine angemessene Kühlung verwendet werden. Am häufigsten werden auf der Welle spezielle Laufräder montiert, die das Temperaturniveau des Rotors auf beiden Seiten regulieren. Die gesamte Luft muss vorgefiltert werden. Bei einem geschlossenen System strömt dieselbe Luft durch die Wärmetauscher.

Es ist gesondert zu berücksichtigen, dass es für eine schnelle und rechtzeitige Kühlung des Systems ratsam ist, Wasserstoff zu verwenden, der 14,5-mal leichter ist als Luft. Aber das Funktionsprinzip ist das einfachste.

Moderne Technologien ermöglichen die Herstellung verschiedener Modelle von Induktionsgeräten, aber Jedes dieser Produkte enthält die gleichen Teile:

• Robuste Wicklung mit variabler EMF.
• Ein starker Permanentmagnet oder ein herkömmlicher Elektromagnet, der das erforderliche Arbeitsfeld erzeugt.

Um den höchsten magnetischen Fluss zu erzielen, verfügen alle Einheiten über eine spezielle Struktur, die zwei Stahlkerne umfasst. Arbeitswicklungen werden in speziellen Nuten installiert. Ein eingebauter Kern ist intern, er dreht sich um einen vertikalen oder horizontalen Stab, der allgemein als Rotor bezeichnet wird. Aber der unbewegliche Kern wird Anker (Stator) genannt.

Funktionsunterschiede des Gerätes

Damit das Gerät über viele Jahre reibungslos funktioniert, müssen Sie sich vorab mit dem Funktionsprinzip eines Synchrongenerators vertraut machen. Zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Gerätes werden die gleichen Kennlinien wie bei Geräten mit Gleichstrom verwendet. Die Hauptunterschiede gelten nur für einige Betriebsbedingungen.

Zu den Hauptmerkmalen einer Synchroneinheit es gelten folgende fakten:

• Eine Abnahme der Spannungsindikatoren wird am aktiven und induktiven Widerstand der Gerätewicklungen beobachtet. Dieser Indikator kann sich mit zunehmender Belastung des Geräts selbst erhöhen.
• Leerlauf. Die EMF des Geräts hängt weitgehend von den Erregerströmen ab, die gleichzeitig die Magnetisierung der speziellen Schaltungen der Maschine anzeigen.
• Einstellparameter eines Drehstromgenerators. Hersteller beachten, dass die Erregerströme von der Last abhängen. Im aktiven Betrieb eines Synchrongenerators ist es notwendig, ständig die optimale Spannung an den Klemmen aufrechtzuerhalten. Es ist ganz einfach, diese Anforderung zu erfüllen, die Hauptsache ist, die EMF des Geräts zu regulieren. Der Master kann den Erregerstrom im Automatikbetrieb ändern. Bei einer aktiv-kapazitiven Last ist es erforderlich, den Erregerstrom zu reduzieren, um eine konstante Spannung konstant zu halten.

Komponentenelemente

Das Funktionsprinzip und die Einrichtung eines Synchrongenerators unterscheiden sich darin, dass diese Einheit als Motor und Generator verwendet werden kann. Seine Funktionalität ermöglicht einen schnellen Übergang vom Motorplan zum Generatorplan - dies hängt weitgehend von der Wirkung der Brems- oder Drehkraft der Ausrüstung ab. Dieses Arbeitsprinzip wird von qualifizierten Fachkräften sehr geschätzt. Es ist erwähnenswert, dass im Motordiagramm elektrische Energie in das System eindringt und mechanische Energie austritt.

Synchrongeneratorgerät beinhaltet folgende Elemente:

1. Hochwertiges Wickelgerät.
2. Rotor oder Induktor (rotierende oder bewegliche Ausführung). Dieses Element wird mit einer Erregerwicklung geliefert.
3. Mehrere Sorten leistungsstarker Kabel, die schweren Belastungen standhalten.
4. Praktischer Statorspulenschalter.
5. Spezieller Gleichrichter.
6. Hochwertige Rotorspule.
7. Dedizierter DC-Lieferant, der vom Benutzer gesteuert werden kann.

Ein Drehstromgenerator ist Teil eines Wechselstromkreises mit nichtlinearen Widerständen.

Arbeitsprinzip

Falsch konfigurierte Geräte können über einen längeren Zeitraum nicht reibungslos funktionieren, vorzeitige Ausfälle können treten vor dem Hintergrund des Auftretens von Überlastungen aller Art aufgrund einer minderwertigen Erregung des Netzwerks sowie häufigen Übergängen zu asynchronen auf Modi. Letzterer Faktor entsteht am häufigsten durch Abweichungen im Netz: Wechsellasten, Kurzschlüsse, ungleichmäßige Phasenbelastung.

Es ist zu beachten, dass der stabile Betrieb des Generators auch von der Qualität des angeschlossenen Netzes abhängt, sofern vorhanden Funktionsstörungen einzelner Verbraucher sind mit Asymmetrie und Verzerrungen behaftet Signal. In einer solchen Situation können sowohl die Konstruktion des Geräts selbst als auch seine Wicklung überhitzen. Das Vorhandensein leistungsstarker Wandler und Gleichrichter ist mit sinusförmigen Verzerrungen behaftet.

Damit das Gerät richtig funktioniert, muss es richtig gekühlt werden. Erreicht der Wasserverbrauch 75 % des Nennwertes, wird ein Warnalarm ausgelöst. Wenn der Kältemittelfluss innerhalb von 50 % liegt, wird das System in zwei Minuten entladen. Dieser Generatortyp arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion. Die Ankerspule befindet sich nur im Leerlauf in Offenstellung, wodurch das erforderliche Magnetfeld ausschließlich von der Rotorwicklung erzeugt wird. Wenn sich dieses Element von einem Drahtmotor dreht, hat es eine konstante Frequenz.

Das anfängliche Magnetfeld wird aufgrund der Erregerwicklung gebildet und die elektrische Antriebskraft tritt in die Ankerspule ein. Wenn sich der Anker nur aufgrund einer Drehung mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu bewegen begann, geht das gesamte Erregungsfeld durch die Leiter der Statorspulen. Als Ergebnis werden die EMF-Variablen angezeigt.

Verwendete Anregungsstrukturen

Alle namhaften Hersteller fertigen Generatoren, Motoren und Synchronkompressoren, die mit innovativen Halbleiterstrukturen wie Drehstromerregung ausgestattet sind. In solchen Situationen wird eine sichere Methode zum Gleichrichten von Wechselströmen verwendet.

Das Prinzip des Generators ist darin anders Anregungsstrukturen können folgende Funktionsparameter liefern:

• Leerlauf der Maschine.
• Elektrisches Bremsen des Gerätes.
• Funktionieren in einer bestimmten Energiestruktur mit bestehenden Lasten oder Nachladungen.
• Die Erregung des Synchrongenerators kann aufgrund von Kriterien wie Strom und Spannung, die das angegebene Verhältnis erfüllen, leicht verstärkt werden.
• An das Stromnetz angeschlossen mit präziser Selbstauslösung.

Anwendungen

Multifunktionale Drehstrommotoren werden in verschiedenen Technologien eingesetzt. Die hohe Popularität ist darauf zurückzuführen, dass solche Geräte die notwendige Einfachheit und Zuverlässigkeit des Designs sowie einen erschwinglichen Preis aufweisen. Der Generator bedarf keiner besonderen Pflege, kommt schnell zum Einsatz und verträgt Dauerbelastungen gut. Die hochwertige Stromversorgung erfolgt präzise über ein Drehstromsystem, da jeder Einsatz von Gleichstrommotoren die Installation zusätzlicher Einheiten erfordert.

Drehstromgeneratoren gelten als unverzichtbar in Antrieben von Bohr- und Drehmaschinen, Sägewerken und Kreissägen, Aufzügen, Winden und Kränen. Darüber hinaus ist ein solches Aggregat in der landwirtschaftlichen Industrie weit verbreitet, wo die Hauptarbeit von Trommeldreschern, Windsichtern, Getreidefarmen und Ladern verrichtet wird. An den größten Bahnhöfen, auf mobilen Einheiten und Transportfahrzeugen (Diesellokomotiven, Autos, Flugzeuge) werden Synchronanlagen als Hauptquelle für Wechselstrom verwendet. Der Generator kann sowohl autark als auch parallel zum Netz betrieben werden.

Die Konstrukteure behaupten, dass Stationen ohne zentrale Stromversorgung nicht auf solche Geräte verzichten können. Dies gilt insbesondere für große landwirtschaftliche Betriebe, die fernab von Siedlungen gebaut wurden.