Generatore sincrono trifase: descrizione, design dell'unità, principio di funzionamento

Un generatore trifase sincrono universale è presentato sotto forma di un meccanismo CA specifico, progettato per convertire un certo tipo di energia in elettricità. È questa unità che è responsabile delle prestazioni dei pannelli solari, delle macchine elettrostatiche e delle celle galvaniche. In pratica, l'uso di questi dispositivi è determinato esclusivamente dalle specifiche tecniche.

Breve descrizione

Ogni specialista sa che un generatore sincrono trifase si è affermato come un potente, di alta qualità unità, che ha una struttura specifica di corrente alternata, e questo è molto apprezzato in vari industrie. L'elettromagnete rotante incorporato è in grado di creare un flusso magnetico che si muove attraverso le tre fasi dell'avvolgimento statorico utilizzato. Di conseguenza, è possibile ottenere che nelle scanalature si verifichi una EMF variabile della stessa frequenza. Vale la pena notare che qualsiasi sfasamento viene eseguito esclusivamente con un certo angolo, che è pari a un terzo della rotazione dei campi magnetici.

I produttori stessi notano il fatto che il generatore è equipaggiato in modo tale che l'armatura agisca come un potente elettromagnete. Se l'albero ruota dalla turbina, l'elettricità entra nel sistema e l'avvolgimento del rotore è alimentato da questa corrente. Durante questa interazione, l'armatura diventa una sorta di magnete elettrico che ruota insieme all'albero. Sono i generatori turbo e idroelettrici trifase sincroni che producono l'energia più utile.

Inoltre, tali unità vengono utilizzate con successo da molti specialisti come motori elettrici per installazioni in cui il livello di potenza supera i 50 kW. Quando l'apparato sincrono funziona, nel grafico del motore, la sorgente CC è collegata al rotore, ma lo statore è collegato a un cavo trifase.

Varietà di gamma di modelli

In vendita oggi puoi trovare diversi tipi di generatori sincroni, tutti perfettamente adatti a determinati compiti. Grazie a ciò, ogni consumatore può scegliere il modello più adatto del dispositivo, che avrà le caratteristiche prestazionali necessarie. I seguenti tipi di generatori sono oggi molto richiesti:

• Dispositivo asincrono di doppio tipo. In un tale generatore, sono collegati sia gli avvolgimenti del rotore che quelli dello statore. Il programma di lavoro è asincrono.
• Turbo. L'unità si differenzia per la struttura a poli impliciti del generatore ed è composta da diverse tipologie di turbine. Le principali caratteristiche positive includono un'elevata velocità di rotazione, che varia entro 6 mila giri / min. al minuto.
• Compensatore sincrono. Tale unità è un fornitore di potenza reattiva, grazie alla quale viene attivamente utilizzata per migliorare la qualità dell'elettricità.
• Idro. Il rotore ha una differenza significativa da tutti gli analoghi, poiché ci sono poli speciali. Viene utilizzato per generare elettricità, funziona esclusivamente a basse velocità.

Dispositivo generatore sincrono

Uno statore di alta qualità ha un principio di funzionamento simile con un motore asincrono. Il suo corpo è assemblato da singole piastre di acciaio elettrico, tutte le parti sono separate da speciali strati isolanti. L'avvolgimento CA si trova in scanalature speciali. I numerosi vantaggi dei generatori trifase sincroni hanno influenzato il fatto che vengono utilizzati attivamente in vari settori. Tutto il cablaggio degli avvolgimenti è isolato e fisso, il che è particolarmente importante per un funzionamento sicuro, poiché questa sezione è responsabile del collegamento del carico.

Per le macchine a bassa velocità con turbine idrauliche, vengono prodotti generatori di tipo sporgente di alta qualità. Ma per quei nodi che funzionano secondo il principio della rotazione ad alta velocità con corrente alternata, i poli impliciti forti sono i più adatti. Affinché l'unità possa durare il più a lungo possibile, è necessario utilizzare un raffreddamento adeguato. Molto spesso, sull'albero sono montate giranti speciali, che regolano il livello di temperatura del rotore su entrambi i lati. Tutta l'aria deve essere prefiltrata. Se il sistema è di tipo chiuso, la stessa aria passa attraverso gli scambiatori di calore.

Vale la pena considerare separatamente che per un raffreddamento rapido e tempestivo del sistema, è consigliabile utilizzare l'idrogeno, che è 14,5 volte più leggero dell'aria. Ma il principio del suo funzionamento è il più semplice.

Le moderne tecnologie consentono di produrre vari modelli di dispositivi a induzione, ma ciascuno di questi prodotti contiene le stesse parti:

• Avvolgimento robusto con EMF variabile.
• Un potente magnete permanente o un elettromagnete convenzionale che produce il campo di lavoro richiesto.

Al fine di ottenere il più alto flusso magnetico, tutte le unità prevedono la presenza di una struttura specializzata, che comprende due anime in acciaio. Gli avvolgimenti di lavoro sono installati in scanalature speciali. Un nucleo integrato è interno, ruota attorno a un'asta verticale o orizzontale, comunemente chiamata rotore. Ma il nucleo immobile è chiamato ancora (statore).

Differenze funzionali dell'unità

Affinché il dispositivo funzioni senza problemi per molti anni, è necessario familiarizzare in anticipo con il principio di funzionamento di un generatore sincrono. Per valutare la funzionalità dell'unità vengono utilizzate le stesse caratteristiche dei dispositivi a corrente continua. Le principali differenze si applicano solo ad alcune condizioni operative.

Alle principali caratteristiche di un'unità sincrona valgono i seguenti fatti:

• Si osserva una diminuzione degli indicatori di tensione sulla resistenza attiva e induttiva degli avvolgimenti del dispositivo. Questo indicatore può aumentare all'aumentare del carico sull'unità stessa.
• Al minimo. L'EMF del dispositivo dipende in gran parte dalle correnti di eccitazione, che allo stesso tempo indicano la magnetizzazione dei circuiti speciali della macchina.
• Parametri di regolazione di un generatore trifase. I produttori notano il fatto che le correnti di eccitazione dipendono dal carico. Nel processo di funzionamento attivo di un generatore sincrono, è necessario mantenere costantemente la tensione ottimale ai terminali. È abbastanza semplice soddisfare questo requisito, l'importante è regolare l'EMF dell'unità. Il master può modificare la corrente di eccitazione in modalità automatica. Con un carico attivo-capacitivo, è necessario ridurre la corrente di eccitazione per mantenere continuamente una tensione costante.

Elementi componenti

Il principio di funzionamento e il dispositivo di un generatore sincrono differiscono in quanto questa unità può essere utilizzata come motore e generatore. La sua funzionalità consente di passare rapidamente dal programma del motore al programma del generatore - questo dipende in gran parte dall'azione della forza frenante o di rotazione dell'attrezzatura. Questo principio di lavoro è molto apprezzato tra i professionisti qualificati. Vale la pena notare che nel grafico del motore, l'energia elettrica entra nel sistema e l'energia meccanica esce.

Dispositivo generatore sincrono comprende i seguenti elementi:

1. Dispositivo di avvolgimento di alta qualità.
2. Rotore o induttore (tipo rotante o mobile). Questo elemento è fornito con un avvolgimento di eccitazione.
3. Diverse varietà di cavi potenti in grado di sopportare carichi pesanti.
4. Comodo interruttore della bobina dello statore.
5. Raddrizzatore speciale.
6. Bobina del rotore di alta qualità.
7. Fornitore DC dedicato che può essere controllato dall'utente.

Un generatore trifase fa parte di un circuito di corrente alternata di resistenze non lineari.

Principio di funzionamento

Le apparecchiature configurate in modo errato non saranno in grado di funzionare senza problemi per un lungo periodo di tempo, possono verificarsi guasti prematuri si verificano sullo sfondo della comparsa di tutti i tipi di sovraccarichi, a causa dell'eccitazione di scarsa qualità della rete, nonché delle frequenti transizioni asincrone modalità. Quest'ultimo fattore si verifica più spesso a causa di eventuali deviazioni nella rete: carichi alternati, cortocircuiti, carico di fase irregolare.

Va notato che il funzionamento stabile del generatore dipende anche dalla qualità della rete collegata, ove presente l'interruzione del funzionamento dei singoli consumatori è irta di asimmetria e distorsione segnale. In una situazione del genere, sia il design dell'unità stessa che il suo avvolgimento possono surriscaldarsi. La presenza di potenti convertitori e raddrizzatori è irta di distorsione sinusoidale.

Affinché il dispositivo funzioni correttamente, deve essere adeguatamente raffreddato. Se il consumo di acqua raggiunge il 75% del valore nominale, viene attivato un allarme di avviso. Quando il flusso di refrigerante è entro il 50%, il sistema viene scaricato in due minuti. Questo tipo di generatore funziona secondo il principio dell'induzione elettromagnetica. La bobina dell'indotto è in posizione aperta solo al minimo, per cui il campo magnetico richiesto viene generato esclusivamente dall'avvolgimento del rotore. Quando questo elemento ruota da un motore a filo, allora ha una frequenza costante.

Il campo magnetico iniziale si forma a causa dell'avvolgimento di eccitazione e la forza motrice elettrica entra nella bobina dell'armatura. Se l'armatura inizia a muoversi solo a causa della rotazione a una certa velocità, l'intero campo di eccitazione passa attraverso i conduttori delle bobine dello statore. Di conseguenza, vengono indicate le variabili EMF.

Strutture di eccitazione usate

Tutti i principali produttori producono generatori, motori e compressori sincroni dotati di strutture a semiconduttore innovative come l'eccitazione trifase. In tali situazioni, viene utilizzato un metodo sicuro per raddrizzare le correnti alternate.

Il principio del generatore è diverso in quanto le strutture di eccitazione possono fornire i seguenti parametri di funzionamento:

• Macchina al minimo.
• Frenatura elettrica del dispositivo.
• Funzionamento in una struttura energetica specifica con carichi o ricariche esistenti.
• L'eccitazione del generatore sincrono può essere leggermente aumentata a causa di criteri come corrente e tensione che soddisfano il rapporto specificato.
• Collegato alla rete con autoscatto accurato.

Applicazioni

I motori trifase multifunzionali sono utilizzati in varie tecnologie. L'elevata popolarità è dovuta al fatto che tali unità hanno la necessaria semplicità e affidabilità del design, nonché un prezzo accessibile. Il generatore non necessita di cure particolari, si mette in funzione rapidamente e tollera bene i carichi a lungo termine. L'alimentazione di alta qualità viene eseguita proprio attraverso un sistema CA trifase, poiché qualsiasi utilizzo di motori CC richiede l'installazione di unità aggiuntive.

I generatori trifase sono considerati indispensabili negli azionamenti per trapani e torni, segherie e seghe circolari, elevatori, argani e gru. Inoltre, tale unità è ampiamente richiesta nel settore agricolo, dove il lavoro principale viene svolto da trebbiatrici a tamburo, vagliatrici, fattorie di cereali e caricatori. Le installazioni sincrone sono utilizzate come principale fonte di elettricità in corrente alternata nelle stazioni più grandi, su unità mobili e veicoli di trasporto (locomotive diesel, automobili, aerei). Il generatore può funzionare sia in autonomia che in parallelo alla rete.

I progettisti affermano che quelle stazioni in cui non esiste un'alimentazione centrale non possono fare a meno di tali apparecchiature. Ciò è particolarmente vero per le grandi fattorie che sono state costruite lontano dagli insediamenti.