Synchrónny trojfázový generátor: popis, konštrukcia jednotky, princíp činnosti

Univerzálny synchrónny trojfázový generátor je prezentovaný vo forme špecifického mechanizmu striedavého prúdu, ktorý je určený na premenu určitého typu energie na elektrickú energiu. Práve táto jednotka je zodpovedná za výkon solárnych panelov, elektrostatických strojov a galvanických článkov. V praxi je použitie týchto zariadení určené výlučne technickými špecifikáciami.

Stručný opis

Každý špecialista vie, že trojfázový synchrónny generátor sa etabloval ako vysoko kvalitný, výkonný jednotka, ktorá má špecifickú štruktúru striedavého prúdu, a to je vysoko cenené v rôznych odvetvia. Zabudovaný rotačný elektromagnet je schopný vytvárať magnetický tok pohybujúci sa cez tri fázy použitého vinutia statora. V dôsledku toho je možné zabezpečiť, aby sa v drážkach vyskytlo premenlivé EMF rovnakej frekvencie. Stojí za zmienku, že akýkoľvek fázový posun sa vykonáva výlučne pod určitým uhlom, ktorý sa rovná jednej tretine rotácie magnetických polí.

Samotní výrobcovia berú na vedomie skutočnosť, že generátor je vybavený tak, že kotva pôsobí ako silný elektromagnet. Ak sa hriadeľ otáča z turbíny, potom elektrina vstupuje do systému a vinutie rotora je napájané týmto prúdom. Počas tejto interakcie sa kotva stáva druhom elektrického magnetu, ktorý sa otáča spolu s hriadeľom. Práve synchrónne trojfázové turbo a hydrogenerátory produkujú najužitočnejšiu energiu.

Okrem toho takéto jednotky úspešne používajú mnohí špecialisti ako elektromotory pre inštalácie, kde úroveň výkonu presahuje 50 kW. Keď synchrónny aparát pracuje, potom v grafe motora je zdroj jednosmerného prúdu pripojený k rotoru, ale stator je pripojený k trojfázovému káblu.

Rozmanitosť modelového radu

Dnes v predaji nájdete niekoľko typov synchrónnych generátorov, z ktorých všetky dokonale zvládajú určité úlohy. Vďaka tomu si každý spotrebiteľ môže vybrať najvhodnejší model zariadenia, ktorý bude mať potrebné výkonové charakteristiky. V súčasnosti sú veľmi žiadané tieto typy generátorov:

• Asynchrónne zariadenie dvojitého typu. V takomto generátore sú spojené vinutia rotora aj statora. Pracovný harmonogram je asynchrónny.
• Turbo. Jednotka sa líši v implicitnej pólovej štruktúre generátora a je vyrobená z rôznych typov turbín. Medzi hlavné pozitívne vlastnosti patrí vysoká rýchlosť otáčok, ktorá sa pohybuje v rozmedzí 6 000 ot./min. za minútu.
• Synchrónny kompenzátor. Takáto jednotka je dodávateľom jalového výkonu, vďaka čomu sa aktívne využíva na zlepšenie kvality elektrickej energie.
• Hydro. Rotor má významný rozdiel od všetkých analógov, pretože existujú špeciálne póly. Slúži na výrobu elektriny, pracuje výhradne pri nízkych otáčkach.

Zariadenie synchrónneho generátora

Kvalitný stator má podobný princíp činnosti s asynchrónnym motorom. Jeho telo je zostavené z jednotlivých platní z elektroocele, všetky časti sú oddelené špeciálnymi izolačnými vrstvami. AC vinutie je umiestnené v špeciálnych drážkach. Početné výhody synchrónnych trojfázových generátorov ovplyvnili skutočnosť, že sa aktívne používajú v rôznych priemyselných odvetviach. Všetky vedenia vinutia sú izolované a pevné, čo je obzvlášť dôležité pre bezpečnú prevádzku, pretože táto sekcia je zodpovedná za pripojenie záťaže.

Pre pomalobežné stroje s hydraulickými turbínami sa vyrábajú vysokokvalitné generátory vyčnievajúceho typu. Ale pre tie uzly, ktoré fungujú na princípe vysokorýchlostnej rotácie so striedavým prúdom, sú najvhodnejšie silné implicitné póly. Aby jednotka vydržala čo najdlhšie, je potrebné použiť správne chladenie. Najčastejšie sú na hriadeli namontované špeciálne obežné kolesá, ktoré regulujú úroveň teploty rotora na oboch stranách. Všetok vzduch musí byť predfiltrovaný. Ak je systém uzavretého typu, potom rovnaký vzduch prechádza cez výmenníky tepla.

Samostatne stojí za zváženie, že na rýchle a včasné chladenie systému je vhodné použiť vodík, ktorý je 14,5-krát ľahší ako vzduch. Ale princíp jeho fungovania je najjednoduchší.

Moderné technológie umožňujú vyrábať rôzne modely indukčných zariadení, ale každý takýto výrobok obsahuje rovnaké časti:

• Robustné vinutie s variabilným EMF.
• Výkonný permanentný magnet alebo bežný elektromagnet, ktorý vytvára požadované pracovné pole.

Aby sa dosiahol najvyšší magnetický tok, všetky jednotky zabezpečujú prítomnosť špecializovanej konštrukcie, ktorá obsahuje dve oceľové jadrá. Pracovné vinutia sú inštalované v špeciálnych drážkach. Jedno vstavané jadro je vnútorné, otáča sa okolo vertikálnej alebo horizontálnej tyče, ktorá sa bežne nazýva rotor. Ale nepohyblivé jadro sa nazýva kotva (stator).

Funkčné rozdiely jednotky

Aby zariadenie fungovalo bez problémov po mnoho rokov, musíte sa vopred oboznámiť s princípom fungovania synchrónneho generátora. Na posúdenie funkčnosti jednotky sa používajú rovnaké charakteristiky ako pri zariadeniach s jednosmerným prúdom. Hlavné rozdiely sa týkajú len niektorých prevádzkových podmienok.

K hlavným charakteristikám synchrónnej jednotky platia tieto skutočnosti:

• Na aktívnom a indukčnom odpore vinutí zariadenia sa pozoruje pokles indikátorov napätia. Tento indikátor sa môže zvýšiť, keď sa zvýši zaťaženie samotnej jednotky.
• Voľnobeh. EMF zariadenia do značnej miery závisí od budiacich prúdov, čo súčasne naznačuje magnetizáciu špeciálnych obvodov stroja.
• Parametre nastavenia trojfázového generátora. Výrobcovia berú na vedomie skutočnosť, že budiace prúdy závisia od zaťaženia. V procese aktívnej prevádzky synchrónneho generátora je potrebné neustále udržiavať optimálne napätie na svorkách. Je celkom jednoduché splniť túto požiadavku, hlavnou vecou je regulovať EMF jednotky. Master môže meniť budiaci prúd v automatickom režime. Pri aktívnej kapacitnej záťaži je potrebné znížiť budiaci prúd, aby sa trvalo udržalo konštantné napätie.

Prvky komponentov

Princíp činnosti a zariadenie synchrónneho generátora sa líšia tým, že táto jednotka môže byť použitá ako motor a generátor. Jeho funkčnosť vám umožňuje rýchlo prejsť z plánu motora na plán generátora - to do značnej miery závisí od pôsobenia brzdnej alebo rotačnej sily zariadenia. Tento princíp práce je medzi kvalifikovanými odborníkmi vysoko cenený. Stojí za zmienku, že v grafe motora vstupuje do systému elektrická energia a vychádza mechanická energia.

Zariadenie synchrónneho generátora zahŕňa tieto prvky:

1. Vysoko kvalitné navíjacie zariadenie.
2. Rotor alebo induktor (rotačný alebo pohyblivý typ). Tento prvok je dodávaný s budiacim vinutím.
3. Niekoľko druhov výkonných káblov, ktoré vydržia veľké zaťaženie.
4. Pohodlný spínač statorovej cievky.
5. Špeciálny usmerňovač.
6. Vysoko kvalitná rotorová cievka.
7. Vyhradený dodávateľ DC, ktorý môže ovládať používateľ.

Trojfázový generátor je súčasťou obvodu striedavého prúdu s nelineárnymi odpormi.

Princíp činnosti

Nesprávne nakonfigurované zariadenie nebude schopné dlho hladko fungovať, predčasné poruchy môžu vyskytujú sa na pozadí výskytu všetkých druhov preťažení v dôsledku nekvalitného budenia siete, ako aj častých prechodov na asynchrónne režimov. Posledný faktor najčastejšie vzniká v dôsledku akýchkoľvek odchýlok v sieti: premenlivé zaťaženie, skraty, nerovnomerné fázové zaťaženie.

Je potrebné poznamenať, že stabilná prevádzka generátora závisí aj od kvality pripojenej siete, ak existuje narušenie fungovania jednotlivých spotrebiteľov je plné asymetrie a skreslenia signál. V takejto situácii môže dôjsť k prehriatiu konštrukcie samotnej jednotky a jej vinutia. Prítomnosť výkonných meničov a usmerňovačov je plná sínusového skreslenia.

Aby zariadenie správne fungovalo, musí byť správne chladené. Ak spotreba vody dosiahne 75 % nominálnej hodnoty, spustí sa varovný alarm. Keď je prietok chladiva v rámci 50 %, systém sa vyprázdni do dvoch minút. Tento typ generátora pracuje na princípe elektromagnetickej indukcie. Cievka kotvy je v otvorenej polohe iba pri voľnobehu, vďaka čomu je potrebné magnetické pole generované výlučne vinutím rotora. Keď sa tento prvok otáča z drôteného motora, potom má konštantnú frekvenciu.

Počiatočné magnetické pole sa vytvára v dôsledku budiaceho vinutia a elektrická hnacia sila vstupuje do cievky kotvy. Ak sa kotva začala pohybovať iba v dôsledku otáčania pri určitej rýchlosti, potom celé pole budenia prechádza cez vodiče statorových cievok. V dôsledku toho sú uvedené premenné EMF.

Použité budiace štruktúry

Všetci hlavní výrobcovia vyrábajú generátory, motory a synchrónne kompresory, ktoré sú vybavené inovatívnymi polovodičovými štruktúrami, ako je trojfázové budenie. V takýchto situáciách sa používa bezpečný spôsob usmerňovania striedavých prúdov.

Princíp generátora je v tom odlišný excitačné štruktúry môžu poskytovať nasledujúce funkčné parametre:

• Stroj na voľnobeh.
• Elektrické brzdenie zariadenia.
• Fungovanie v špecifickej energetickej štruktúre s existujúcou záťažou alebo prekládkou.
• Budenie synchrónneho generátora sa môže mierne zvýšiť v dôsledku kritérií, ako je prúd a napätie, ktoré spĺňajú špecifikovaný pomer.
• Pripojenie k elektrickej sieti s presným samočasovaním.

Aplikácie

Multifunkčné trojfázové motory sa používajú v rôznych technológiách. Vysoká popularita je spôsobená skutočnosťou, že takéto jednotky majú potrebnú jednoduchosť a spoľahlivosť dizajnu, ako aj prijateľnú cenu. Generátor nepotrebuje žiadnu špeciálnu starostlivosť, rýchlo sa dostane do činnosti a dobre znáša dlhodobú záťaž. Vysokokvalitné napájanie sa vykonáva presne prostredníctvom trojfázového systému striedavého prúdu, pretože akékoľvek použitie jednosmerných motorov vyžaduje inštaláciu ďalších jednotiek.

Trojfázové generátory sa považujú za nenahraditeľné v pohonoch pre vŕtačky a sústruhy, píly a kotúčové píly, výťahy, navijaky a žeriavy. Okrem toho je takáto jednotka široko žiadaná v poľnohospodárskom priemysle, kde hlavnú prácu vykonávajú bubnové mlátičky, stroje na kydanie, obilné farmy a nakladače. Synchrónne inštalácie sa používajú ako hlavný zdroj striedavého prúdu na najväčších staniciach, na mobilných jednotkách a dopravných prostriedkoch (dieselové lokomotívy, autá, lietadlá). Generátor môže pracovať autonómne aj paralelne so sieťou.

Projektanti tvrdia, že tie stanice, kde nie je centrálne napájanie, sa bez takýchto zariadení nezaobídu. To platí najmä pre veľké farmy, ktoré boli postavené ďaleko od sídiel.