Sinxron Generator: Iş Prinsipi, Rölanti Xüsusiyyətləri Və Cihazı, Paralel Işləməsi. Rotor Nə Qədər Sürətli Fırlanır?

2024 Müəllif: Beatrice Philips | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-18 12:03

Sinxron generator, hər hansı bir enerjini elektrik enerjisinə çevirmək mümkün olan xüsusi bir cihazdır. Bu cür cihazlar mobil stansiyalar, termal və ya günəş batareyaları və xüsusi avadanlıqlardır. Jeneratörün növündən asılı olaraq, istifadə ehtimalı müəyyən edilir, buna görə cihazın nə olduğunu daha ətraflı başa düşməyə dəyər.

Yaradılış tarixi

19 -cu əsrin sonunda Robert Boschun şirkəti ilk dəfə generatora bənzər bir şey hazırladı. Cihaz mühərriki alovlandırmağa qadir idi. Testlər zamanı maşının daimi istifadəyə uyğun olmadığı ortaya çıxdı, ancaq tərtibatçılar cihazı təkmilləşdirə bildilər.

1890 -cı ildə şirkət böyük populyarlıq qazandığı üçün demək olar ki, tamamilə bu avadanlığın istehsalına keçdi. 1902 -ci ildə Bosch tələbəsi yüksək gərginlikdən istifadə edərək alovlanma yaratdı. Cihaz, şamın iki elektrodu arasında qığılcım yarada bildi ki, bu da sistemi daha çox yönlü hala gətirdi.

XX əsrin 60 -cı illərinin əvvəlləri generatorların dünyada yayılması dövrü idi . Və əvvəllər cihazlara yalnız avtomobil sənayesində tələbat var idisə, indi belə qurğular bütün evləri elektrik enerjisi ilə təmin edə bilir.

Cihaz və məqsəd

Bu cür bölmələrin dizaynı yalnız iki əsas elementdən ibarətdir:

• rotor;
• stator.

Bu vəziyyətdə, rotor şaftında əlavə elementlər təmin edilir. Bunlar maqnit və ya sahə sarımları ola bilər. Maqnitlər dişli bir forma malikdir, cərəyanı qəbul etmək və ötürmək üçün dirəklər müxtəlif istiqamətlərə yönəldilmişdir.

Generatorun əsas vəzifəsi bir növ enerjini elektrik enerjisinə çevirməkdir . Onun köməyi ilə asılı cihazları istifadə etmək üçün lazımi miqdarda cərəyanla təmin etmək mümkündür.

Xüsusiyyətlər

Bir generatorun işini qiymətləndirmək üçün onun xüsusiyyətlərinə baxmaq lazımdır. Prinsipcə, onlar birbaşa cərəyan yaradan bir stansiya ilə eynidir. Qiymətləndirmənin əsas parametrləri bir neçə amildir.

• Boş vəziyyətdə . EMF -nin damper bobininin həyəcanlanmasından məsul olan hərəkət edən cərəyanların gücündən asılılığını təmsil edir. Onun köməyi ilə zəncirlərin maqnitlənmə qabiliyyətini təyin etmək mümkündür.
• Xarici xüsusiyyət . Bobin gərginliyi ilə yük cərəyanı arasında paralel bir əlaqəni nəzərdə tutur. Dəyər, cihaza tətbiq olunan yük növündən asılıdır. Dəyişikliklərə səbəb ola biləcək səbəblər arasında, vahidin EMF -də artım və ya azalma, həmçinin cihazın içərisinə yerləşdirilən quraşdırılmış bobinin sarımlarında bir gərginlik düşməsi var.
• Tənzimləmə . Sahə cərəyanları ilə yük cərəyanları arasında yaranan əlaqəni təmsil edir. Sinxron qurğuların iş qabiliyyətinin və qorunmasının təmin edilməsi bu göstəricini izləməklə əldə edilir. EMF -ni daim tənzimləsəniz buna nail olmaq asandır.

Başqa bir vacib parametr gücdür. Dəyər EMF, gərginlik və açısal müqavimət göstəriciləri vasitəsi ilə müəyyən edilə bilər.

İşləmə prinsipi

Cihazın necə işlədiyini anlamaq o qədər də çətin deyil. Bir elektrik sahəsi yaratmaq üçün bir maqnit çərçivəsini fırlatmaqdan ibarətdir. Çərçivəni döndərərkən, konturunu keçməyə başlayan maqnit xətləri görünür. Keçid elektrik cərəyanının yaranmasına kömək edir.

Elektrik enerjisi axınlarının hara getdiyini müəyyən etmək üçün gimbal qaydasını istifadə etmək lazımdır . Qeyd etmək lazımdır ki, bəzi bölgələrdə indiki hərəkət əksinədir. Maqnit üzərində olan növbəti dirəyə çatanda istiqamətlər daim dəyişir. Bu fenomenə alternativ cərəyan deyilir və çərçivənin ayrı bir maqnit halqasına bağlanması bu vəziyyəti sübut edə bilər.

Çərçivədəki cərəyanın böyüklüyü ilə sistemin rotorunun fırlanma sürəti arasındakı əlaqə mütənasibdir. Beləliklə, çərçivə nə qədər çox dönərsə, generator bir o qədər çox elektrik verə bilər . Bu göstərici fırlanma sürəti ilə xarakterizə olunur.

Müəyyən edilmiş standartlara görə, əksər ölkələrdə optimal sürət göstəricisi 50 Hz -dən çox olmamalıdır. Bu o deməkdir ki, rotor saniyədə 50 titrəmə yerinə yetirməlidir. Parametrləri hesablamaq üçün çərçivənin bir fırlanmasının cərəyanın istiqamətinin dəyişməsinə səbəb olduğu ilə razılaşmaq lazımdır.

Mil saniyədə 1 dəfə dönməyi bacarırsa, bu, elektrik cərəyanının tezliyinin 1 Hz olması deməkdir . Beləliklə, 50 Hz -ə çatmaq üçün saniyədə düzgün çərçivə fırlanma sayını təmin etmək lazım olacaq.

Əməliyyat zamanı elektromaqnit dirəklərinin sayı tez -tez artır. Rotorun fırlanma sürətini azaldaraq gecikdirilə bilər.

Bu vəziyyətdə asılılıq tərs mütənasibdir . Beləliklə, 50 Hz tezliyini təmin etmək üçün sürəti təxminən 2 dəfə azaltmaq lazım olacaq.

Əlavə olaraq qeyd etmək lazımdır ki, bəzi ölkələrdə digər rotor fırlanma dərəcələri təyin olunur. Standart tezlik 60 Hz -dir.

Baxışlar

Bu gün istehsalçılar bir neçə növ sinxron generator istehsal edirlər. Mövcud təsnifatlar arasında bir neçəsi xüsusi diqqətə layiqdir. Hər şeydən əvvəl, vahidlərin dizayna görə bölünməsini nəzərdən keçirməyə dəyər. Generatorlar iki növdür.

Fırçasız . Jeneratörün dizaynı stator sarımlarının istifadəsini nəzərdə tutur. Element nüvələri ya maqnit qütblərinin, ya da bobində təmin olunan nüvələrin istiqaməti ilə hizalanacaq şəkildə yerləşdirilir. Maqnit dişlərinin maksimum sayı 6 ədəddən çox olmamalıdır.

Sinxron, induktorla təchiz olunmuşdur . Aşağı gücdə işləyən tənzimləmə maşınlarından danışırıqsa, DC maqnitləri rotor kimi istifadə olunur. Əks təqdirdə, rotor indüktör sarımdır.

Aşağıdakı təsnifat mobil stansiyaların ayrı növlərə bölünməsini nəzərdə tutur

Hidrogen generatorları . Cihazın fərqli bir xüsusiyyəti, aydın dirəkləri olan bir rotordur. Bu cür qurğular, cihazın çox sayda dönməsini təmin etməyə ehtiyac olmadığı yerdə elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə olunur.

Turbin generatorları . Fərq qütblərin olmamasıdır. Cihaz müxtəlif turbinlərdən yığılıb, rotor inqilablarının sayını bir neçə dəfə artırmağa qadirdir.

Sinxron genişləndirici birləşmələr . Sənaye obyektlərində əhəmiyyətli bir göstərici olan reaktiv güc əldə etmək üçün istifadə olunur. Onun köməyi ilə verilən cərəyanın keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq və gərginlik göstəricilərini sabitləşdirmək mümkündür.

Bu cür cihazların bir neçə ümumi modeli var

Stepper . Start-stop dövrü olan mexanizmlərdə quraşdırılmış sürücülərin işləkliyini təmin etmək üçün istifadə olunur.

Dişsiz . Əsasən müstəqil sistemlərdə istifadə olunur.

Kontaktsiz . Gəmilərdə əsas və ya ehtiyat mobil stansiyalar olaraq tələb olunur.

Histerezis . Belə generatorlar vaxt sayğacları üçün istifadə olunur.

İnduktor . Elektrik qurğularının işini təmin edin.

Vahid bölünməsinin başqa bir növü istifadə olunan rotor tipidir. Bu kateqoriyada generatorlar gözə çarpan qütblü və örtüklü qütblü cihazlara bölünür.

Birincisi, dirəklərin aydın şəkildə göründüyü qurğulardır. Aşağı rotor sürəti ilə fərqlənirlər. İkinci kateqoriya dizaynında çıxıntılı dirəkləri olmayan silindrik bir rotora malikdir.

Tətbiq sahəsi

Sinxron generatorlar alternativ cərəyanın istehsalı üçün nəzərdə tutulmuş qurğulardır. Bu cür cihazlarla müxtəlif stansiyalarda tanış ola bilərsiniz:

• atom;
• istilik;
• su elektrik stansiyaları.

Həm də bölmələr nəqliyyat sistemlərində fəal şəkildə istifadə olunur. Müxtəlif nəqliyyat vasitələrində və gəmi sistemlərində istifadə olunur. Sinxron generator, həm avtonom, həm elektrik şəbəkəsindən ayrı, həm də onunla eyni vaxtda işləməyə qadirdir. Bu vəziyyətdə birdən çox cihazı birləşdirmək mümkündür.

AC generator stansiyalarının üstünlüyü ayrılmış məkanı elektrik enerjisi ilə təmin etmək qabiliyyətidir. Obyekt mərkəzi şəbəkədən çox uzaqda yerləşirsə rahatdır. Buna görə qəsəbələrdə şəhərdən uzaqda yerləşən təsərrüfat sahibləri arasında vahidlərə tələbat var.

Necə seçmək olar?

Bir generator seçərkən, ayrılmış sahəni elektriklə təmin edə biləcək uyğun və etibarlı bir cihaz tapmaq vacibdir. Əvvəlcə gələcək cihazın texniki parametrləri barədə qərar verməlisiniz. Mütəxəssislər diqqət yetirməyi məsləhət görürlər:

• generatorun kütləsi;
• cihazın ölçüləri;
• güc;
• Yanacaq sərfi;
• səs -küy rəqəmi;
• iş müddəti.

Həm də vacib bir parametr avtomatik işi təşkil etmək qabiliyyətidir. Gələcək bir generatorun neçə fazaya ehtiyacı olduğunu başa düşmək üçün ona qoşulacaq elektrik cihazlarının növünü və sayını təyin etmək lazımdır.

Məsələn, yalnız bir fazalı istehlakçılar bir fazalı elektrik generatoruna qoşula bilər. Üç fazalı bu göstəricini əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir.

Ancaq belə bir mobil elektrik stansiyasının alınması həmişə ən yaxşı qərar deyil.

Satın almadan əvvəl cihazın istismarı zamanı tətbiq olunacaq yükü də nəzərə almaq tövsiyə olunur . Hər bir faza, maksimumun 30% -i ilə yüklənməlidir. Beləliklə, generatorun gücü 6 kVt -dırsa, 220 V gərginlikli prizlərdən istifadə edildikdə yalnız 2 kVt -dan istifadə etmək mümkün olacaq.

Üç fazalı bir generatorun alınması yalnız evdə bir çox üç fazalı istehlakçı olduqda tələb olunur. Əksər cihazlar bir fazalıdırsa, uyğun bir cihaz almaq daha yaxşıdır.

İstismar

Jeneratörü işə salmadan əvvəl əvvəlcə tənzimlənməlidir. Əvvəlcə cihazın tezliyi tənzimlənir. Bu iki şəkildə edilə bilər:

1. elektromaqnitin işləməsi üçün neçə dirəyin lazım olduğunu əvvəlcədən düşünərək qurğunun dizaynını dəyişdirmək;
2. heç bir dizayn dəyişikliyi etmədən lazımi mil sürətini təmin edin.

Çarpıcı bir nümunə aşağı sürətli turbinlərdir. 150 rpm fırlanma rotoru təmin edirlər. Tezliyi tənzimləmək üçün dirəklərin sayını 40 ədəd artıraraq birinci üsulu istifadə edin.

Konfiqurasiya ediləcək növbəti parametr EMF -dir. Səyyar stansiyaya təsir edən daxil olan yüklərin xüsusiyyətlərindəki dəyişikliklər səbəbindən tənzimləmək lazım gəlir.

Cihazın induksiya EMF -nin rotor və onun fırlanmaları ilə əlaqəli olmasına baxmayaraq, təhlükəsizlik tələblərinə görə, parametri dəyişdirmək üçün quruluşu sökmək mümkün deyil.

Yaranan maqnit axını tənzimləyərək EMF dəyəri dəyişdirilə bilər . Bunu artırmaq və ya azaltmaq lazımdır. Dolama növləri, daha doğrusu, onların sayı, göstəricinin dəyərindən məsuldur. Həm də maqnit axınının gücü bobinin yaratdığı cərəyandan təsirlənə bilər.

Düzəliş bir neçə bobinin bir zəncirə daxil edilməsini nəzərdə tutur. Bunu etmək üçün əlavə reostatlardan və ya elektron sxemlərdən istifadə etməlisiniz. İkinci seçim, parametrləri xarici stabilizatorlardan istifadə edərək təyin etməyi tələb edir. Bu etibarlı xidmət təmin edir.

Sinxron mobil stansiyanın üstünlüyü oxşar tipli digər elektrik maşınları ilə sinxronizasiya qabiliyyətidir . Eyni zamanda, əlaqə zamanı fırlanma sürətlərinə uyğun gəlmək və sıfır faza dəyişməsini təmin etmək mümkündür. Bu baxımdan, mobil elektrik stansiyalarına sənaye elektrik mühəndisliyində tələbat var, burada ağır yüklər halında istehsal gücünü artırmaq üçün ehtiyat enerji mənbəyi kimi istifadə etmək çox rahatdır.