Synchrone Kragopwekker: Beginsel Van Werking, Ledige Eienskappe En Toestel, Parallelle Werking. Hoe Vinnig Draai Die Rotor?

2024 Outeur: Beatrice Philips | [email protected]. Laas verander: 2024-01-18 12:01

'N Synchrone kragopwekker is 'n spesiale toestel waardeur enige energie in elektriese energie omgeskakel kan word. Sulke toestelle is mobiele stasies, termiese of sonbatterye en spesiale toerusting. Afhangende van die tipe kragopwekker, word die moontlikheid daarvan bepaal, dus is dit die moeite werd om in meer besonderhede te verstaan wat die toestel is.

Geskiedenis van die skepping

Aan die einde van die 19de eeu het Robert Bosch se onderneming eers iets soortgelyk aan 'n kragopwekker ontwikkel. Die toestel kon 'n enjin aansteek. Tydens die toetse is aan die lig gebring dat die masjien nie geskik is vir permanente gebruik nie, maar die ontwikkelaars kon die apparaat verbeter.

In 1890 het die onderneming byna heeltemal oorgeskakel na die vervaardiging van hierdie toerusting, omdat dit baie gewild geword het. In 1902 het 'n student van Bosch 'n ontsteking gemaak met behulp van hoogspanning. Die toestel kon 'n vonk tussen die twee elektrodes van die kers produseer, wat die stelsel meer veelsydig gemaak het.

Die begin van die 60's van die XX eeu was die era van die verspreiding van kragopwekkers oor die hele wêreld . En as die toestelle vroeër slegs in die motorbedryf in aanvraag was, kan sulke eenhede nou elektrisiteit aan hele huise verskaf.

Toestel en doel

Die ontwerp van sulke eenhede behels slegs twee hoofelemente:

• rotor;
• stator.

In hierdie geval word ekstra elemente op die rotoras voorsien. Dit kan magnete of veldwindings wees. Magnete het 'n tandvorm, die pole om stroom te ontvang en oor te dra, word in verskillende rigtings gerig.

Die hooftaak van die kragopwekker is om een tipe energie in elektriese energie om te skakel . Met die hulp daarvan is dit moontlik om die afhanklike toestelle van die benodigde hoeveelheid stroom te voorsien sodat dit gebruik kan word.

Eienskappe

Om die prestasie van 'n kragopwekker te bepaal, moet u na die eienskappe daarvan kyk. In beginsel is dit dieselfde as vir 'n stasie wat gelykstroom opwek. Verskeie faktore is die belangrikste parameters van die assessering.

• Leeg . Dit verteenwoordig die afhanklikheid van die EMK van die sterkte van die bewegende strome wat verantwoordelik is vir die opwinding van die demperspoel. Met sy hulp is dit moontlik om die vermoë van die kettings te magnetiseer.
• Eksterne eienskap . Impliseer 'n parallelle verband tussen spoelspanning en lasstroom. Die waarde hang af van die tipe las wat op die toestel toegepas word. Onder die redes wat veranderinge kan veroorsaak, is daar 'n toename of afname in die EMF van die eenheid, sowel as 'n spanningsval oor die wikkelinge van die geïnstalleerde spoel, wat in die toestel geplaas word.
• Aanpassing . Verteenwoordig die verhouding wat ontstaan tussen veldstrome en lasstrome. Deur die aanwyser te monitor, word die werking en beskerming van sinchrone eenhede verseker. Dit is maklik om te bereik as u die EMF konstant aanpas.

'N Ander belangrike parameter is krag. Die waarde kan bepaal word deur middel van EMF-, spanning- en hoekweerstandsaanwysers.

Werkingsbeginsel

Dit is nie so moeilik om uit te vind hoe die toestel werk nie. Dit bestaan uit die draai van 'n magnetiese raam om 'n elektriese veld te skep. In die proses om die raam te draai, verskyn magnetiese lyne wat sy kontoer begin oorsteek. Die kruising dra by tot die vorming van 'n elektriese stroom.

Om te bepaal waarheen die vloei van elektriese energie beweeg, is dit nodig om die gimbal -reël te gebruik . Daar moet op gelet word dat die huidige beweging in sommige gebiede teenoorgesteld is. Die rigtings verander voortdurend wanneer u die volgende paal, wat op die magneet geleë is, bereik. Hierdie verskynsel word wisselstroom genoem, en die verbinding van die raam met 'n aparte magnetiese ring kan hierdie toestand bewys.

Die verhouding tussen die grootte van die stroom in die raam en die rotasiesnelheid van die rotor van die stelsel is eweredig. Dus, hoe meer die raam draai, hoe meer elektrisiteit kan die kragopwekker lewer . Hierdie aanwyser word gekenmerk deur die rotasiesnelheid.

Volgens die gevestigde standaarde moet die optimale spoedaanwyser in die meeste lande nie 50 Hz oorskry nie. Dit beteken dat die rotor 50 trillings per sekonde moet uitvoer. Om die parameter te bereken, moet u saamstem dat een rotasie van die raam tot 'n verandering in die rigting van die stroom lei.

As die as 1 keer per sekonde kan draai, beteken dit dat die frekwensie van die elektriese stroom 1 Hz is . Om 50 Hz te bereik, sal dit dus nodig wees om die korrekte aantal raamrotasies per sekonde te verseker.

Tydens werking neem die aantal elektromagnetiese pole dikwels toe. Hulle kan vertraag word deur die snelheid waarmee die rotor draai, te verminder.

Die afhanklikheid in hierdie geval is omgekeerd eweredig . Om 'n frekwensie van 50 Hz te verskaf, is dit dus nodig om die snelheid ongeveer 2 keer te verminder.

Daarbenewens moet daarop gelet word dat in sommige lande ander rotorsnelhede vir rotors bepaal word. Die standaard frekwensie is 60 Hz.

Uitsigte

Vandag vervaardig vervaardigers verskillende soorte sinchrone kragopwekkers. Onder die bestaande klassifikasies verdien verskeie spesiale aandag. In die eerste plek is dit die moeite werd om die verdeling van eenhede volgens ontwerp te oorweeg. Generators is van twee tipes.

Borselloos . Die ontwerp van die kragopwekker impliseer die gebruik van statorwikkelinge. Hulle word so geplaas dat die elementkerne in lyn is met die rigting van óf die magnetiese pole óf die kerns wat op die spoel voorsien word. Die maksimum aantal magneetande mag nie 6 stukke oorskry nie.

Synchrone, toegerus met 'n induktor . As ons praat oor die aanpassing van masjiene wat met lae krag werk, word DC -magnete as 'n rotor gebruik. Andersins is die rotor die induktorwikkeling.

Die volgende indeling impliseer die verdeling van mobiele stasies in afsonderlike tipes

Waterstofgenereerders . 'N Kenmerk van die toestel is 'n rotor met uitgesproke pale. Sulke eenhede word gebruik om elektrisiteit op te wek waar daar nie 'n groot aantal draaie van die toestel nodig is nie.

Turbine kragopwekkers . Die verskil is die afwesigheid van uitgesproke pole. Die toestel is saamgestel uit verskillende turbines, dit kan die aantal rotoromwentelinge verskeie kere verhoog.

Synchrone uitbreidingsverbindings . Dit word gebruik om reaktiewe krag te verkry - 'n belangrike aanduiding in industriële fasiliteite. Met sy hulp is dit moontlik om die kwaliteit van die verskafde stroom te verbeter en die spanningsaanwysers te stabiliseer.

Daar is verskeie algemene modelle van sulke toestelle

Stepper . Dit word gebruik om die werking van dryfvere wat in meganismes met 'n begin-stop-siklus geïnstalleer is, te verseker.

Ratloos . Word meestal gebruik in losstaande stelsels.

Kontakloos . Hulle is in aanvraag as hoof- of rugsteun -mobiele stasies op skepe.

Histerese . Sulke kragopwekkers word gebruik vir tydtellers.

Spoel . Verseker die werking van elektriese installasies.

'N Ander tipe eenheidsindeling is die tipe rotor wat gebruik word. In hierdie kategorie word kragopwekkers verdeel in opvallende-pole en implisiete-pole toestelle.

Die eerste is toestelle waarin die pale duidelik sigbaar is. Hulle word gekenmerk deur 'n lae rotorsnelheid. Die tweede kategorie het 'n silindriese rotor in sy ontwerp, wat nie uitstaande pale het nie.

Toepassingsgebied

Sinchrone kragopwekkers is toestelle wat ontwerp is vir die vervaardiging van wisselstroom. U kan sulke toestelle op verskillende stasies ontmoet:

• atoom;
• termies;
• hidro -elektriese kragsentrales.

En ook die eenhede word aktief gebruik in vervoerstelsels. Dit word gebruik in verskillende voertuie en skepstelsels. Die sinchrone kragopwekker kan outonoom, afsonderlik van die elektriese netwerk en gelyktydig daarmee werk. In hierdie geval is dit moontlik om verskeie eenhede tegelyk aan te sluit.

Die voordeel van AC -opwekkingstasies is die vermoë om elektrisiteit aan die toegewese ruimte te voorsien. Gerieflik as die voorwerp ver van die sentrale netwerk geleë is. Daarom is die eenhede in aanvraag onder die eienaars van plase wat ver van die stad geleë is in nedersettings.

Hoe om te kies?

By die keuse van 'n kragopwekker, is dit belangrik om 'n geskikte en betroubare toestel te vind wat elektrisiteit aan die toegewese gebied kan verskaf. Eerstens moet u besluit oor die tegniese parameters van die toekomstige toestel. Kenners beveel aan om aandag te skenk aan:

• die massa van die kragopwekker;
• afmetings van die toestel;
• krag;
• brandstofverbruik;
• geraasfiguur;
• duur van die werk.

En ook 'n belangrike parameter is die vermoë om outomatiese werk te organiseer. Om te verstaan hoeveel fases 'n toekomstige kragopwekker benodig, is dit nodig om die tipe en aantal elektriese toestelle wat daaraan gekoppel sal word, te bepaal.

Slegs verbruikers met een fase kan byvoorbeeld aan 'n enkelfase elektriese kragopwekker gekoppel word. Drie-fase brei hierdie aanwyser aansienlik uit.

Die aankoop van so 'n mobiele kragsentrale is egter nie altyd die beste besluit nie.

Voordat u dit koop, word dit ook aanbeveel om rekening te hou met die las wat tydens die werking op die toestel uitgeoefen sal word . Elke fase moet met 'n maksimum van 30% van die totaal gelaai word. As die kragopwekker van die kragopwekker dus 6 kW is, is dit moontlik om slegs 2 kW in die geval van die gebruik van voetstukke met 'n spanning van 220 V.

Die aankoop van 'n driefase-kragopwekker is slegs in aanvraag as daar baie driefase-verbruikers in die huis is. As die meeste toestelle enkelfasig is, is dit beter om 'n geskikte eenheid aan te skaf.

Uitbuiting

Voordat u die kragopwekker begin, moet dit eers aangepas word. In die eerste plek word die frekwensie van die toestel ingestel. Dit kan op twee maniere gedoen word:

1. die ontwerp van die eenheid te verander, vooraf te bepaal hoeveel pole nodig is vir die werking van die elektromagneet;
2. voorsien die vereiste as -snelheid sonder enige ontwerpveranderings.

'N Opvallende voorbeeld is lae-snelheid turbines. Hulle bied 'n rotorrotasie van 150 rpm. Om die frekwensie aan te pas, gebruik die eerste metode en verhoog die aantal pole tot 40 stukke.

Die volgende parameter wat gekonfigureer moet word, is EMF. Dit word nodig om aan te pas as gevolg van veranderinge in die eienskappe van die inkomende vragte wat op die mobiele stasie inwerk.

Ten spyte van die feit dat die EMK van die induksie van die toestel verband hou met die rotor en sy rotasies, is dit weens veiligheidsvereistes onmoontlik om die struktuur uitmekaar te haal om die parameter te verander.

Die EMF -waarde kan verander word deur die gegenereerde magnetiese vloed aan te pas . Dit sal verhoog of verlaag moet word. Die kronkelende draaie, of liewer, hul nommer, is verantwoordelik vir die waarde van die aanwyser. En ook die krag van die magnetiese vloed kan beïnvloed word deur die stroom wat deur die spoel opgewek word.

Aanpassing behels die insluiting van verskeie spoele in 'n ketting. Om dit te kan doen, moet u addisionele reostate of elektroniese stroombane gebruik. Die tweede opsie vereis die instelling van die parameter met behulp van eksterne stabiliseerders. Dit verseker betroubare diens.

Die voordeel van 'n sinchrone mobiele stasie is die vermoë om met ander soortgelyke elektriese masjiene te sinchroniseer . Terselfdertyd, tydens die verbinding, is dit moontlik om die rotasiesnelhede aan te pas en 'n nul fase -verskuiwing te verseker. In hierdie verband is mobiele kragsentrales in aanvraag in industriële kragingenieurswese, waar dit baie gerieflik is om dit as 'n rugsteunkragbron te gebruik om die produksievermoë te verhoog in geval van swaar vragte.