Синхронный генератор : принципы работы

Советы электрика
Нет комментариев
230 просмотров

работа синхронного двигателяДля движения ротора машины данного типа используется первичный движок. В каждом отдельно взятом случае речь может идти  и об электрическом агрегате, и о турбине, и о топливном варианте. Сама работа синхронного двигателя представляет собой процесс трансформации разных типов энергии в электричество с определенными параметрами.

К устройствам принадлежат приборы, в которых наблюдается полное совпадение частот рабочих вращений магнитного поля и ротора. Параметры частоты определяются при помощи стандартного метода:

n = 60*f/p, где:

  • f – показатель частоты сетевого тока;
  • p –пары полюсов имеющегося статора.

Применение синхронного генератора

Широко используются агрегаты данного вида на атомных, работающих с применением воды, гидро- и теплостанциях со значительными показателями мощности. Синхронники остаются важным компонентом в конструкциях систем транспортного сообщения и передвижных автономных станциях.

Процесс работы происходит параллельно с основной сетью, в которую подключены другие генераторы, а также в полностью автономном режиме.

применение синхронного генератора

Включение устройств синхронником особенно актуально в местах с отсутствием доступа к питанию от центральных электросетей. Один из распространенных вариантов – питание фермерских хозяйств, находящихся в значительном удалении от городов и сел.

Принцип работы синхронного генератора

Основные составляющие СГ – ротор и статор.

Как видно, энергии выделяется благодаря движению вращающегося элемента в связке с магнитным полем, с исходящими от него линиями, пронизывающими статорную обмотку. Дополнительные возбудители – инструмент образования самого поля.

Есть и а абсолютно противоположный вариант подобного процесса – в неподвижном поле находится вращающийся проводник. Такая схема подходит для использования в агрегатах переменной мощности с относительно небольшой мощностью.

Устройства подобного типа вырабатывают ЭДС.

e = 2πBlwDn, где:

  • B – магнитная индукция;
  • l –протяженность статорного паза;
  • w – число имеющихся витков;
  • D – диаметр статора во внутренней части.

Произвести передачу энергии через коллектор СГ не очень удобно из-за стандартного диапазона напряжения в электроэнергетике в пределах 15-40 кВ. А по причине подверженности подвижной обмотки нагрузкам ударного типа возникают и проблемы с состоянием изоляции. Это обусловило неподвижное расположение обмоток якоря, обеспечивающих прохождение основной энергии. Проводимость тока через подвижную часть делает возможной мощность применяемого возбудителя не более 5% от идентичного параметра для всего генератора.

Возбуждающие структуры

Все современные модели синхронных компенсаторов и генераторов, а также моторы имеют полупроводниковые элементы. В подобных структурах действует способ выпрямления переменных токов промышленной и высокой частоты трехфазного вида или номинального напряжения основного агрегата.

Происходит обеспечение главных параметров рабочего процесса:

  • начальная стадия возбуждения;
  • холостая стадия работы;
  • варианты самосинхронизации или точной синхронизации для сетевого подключения;
  • обеспечение нужных эксплуатационных параметров в энергоструктуре с нормальными нагрузками либо перегрузками;
  • форсирование возбуждения приборов по току и напряжению заданной кратности;
  • выполнение для аппарата функции электронапряжения.

Конструкция синхронного генератора

При всем разнообразии модификаций общим для абсолютно всех образцов индукционных приборов является наличие следующих узлов:

  1. Производящий магнитное поле постоянный магнит;
  2. Индуцирующая ЭДС переменного типа обмотка.

Два сердечника из специальной стали входят в состав структуры для получения максимального магнитного потока.

конструкция синхронного генератора

Индуцируемые ЭДС обмотки устанавливаются в пазах одного сердечника, а создающие магнитное поле – в другом. Взаимодействие с обмоткой и вращение вокруг стержня вертикального или горизонтального размещения присуще одному из сердечников. Этот узел называется ротором. Статором или якорем именуют недвижимый сердечник.

Главные характеристики

Оценка функциональности аналогична применяемым критериям в постоянных генераторах. При этом имеются некоторые дополнения и различия в условиях.

Выделяются следующие характеристики:

  1. Зависимость ЭДС от параметров тока возбуждения – холостой ход. В этом случае речь идет о показателе намагничивания цепей устройства.
  2. Обусловленная токами нагрузки зависимость напряжения машины – внешняя характеристика. Здесь существует прямая связь смены напряжения в агрегате от различных видов увеличения нагрузки.
  3. Корректировка ЭДС генератора влияет на зависимость токов возбуждения от аналогичного параметра нагрузки – характеристики регулировки синхронного генератора.

Ознакомимся со значениями мощности синхронника:

  • рабочее напряжение в электрической сети;
  • собственная ЭДС;
  • фактический угол измерения.

Виды агрегатов синхронной конструкции

Наиболее широкое применение получили такие модификации:

  1. Обладающие значительной скоростью, порядка 6000 об/мин, турбо агрегаты. Отличия от других типов заключаются в неявнополюсном строении устройства.
  2. Присутствие четко выраженных образцов характерно для гидро машин. Рабочий процесс происходит на небольших оборотах.
  3. Своеобразный график работы присущ моделям двойного режима питания. Отличие данного вида – функционирование в процессах узкой специализации.
  4. Специфика работы двухполюсной модели – воздействие длится ничтожно малый период, исчисляемый в тысячных долях секунды.

В современных синхронных машинах постоянно происходят изменения на стадии производства для улучшения особенностей конструкции, внедрения микропроцессоров, использования материалов, способных повысить мощность и добиться меньшей толщины изоляционного слоя, установки элементов воздушного охлаждения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Наверх