Синхронды генератор

Генератор ретінде жұмыс істейтін синхронды қозғалтқыш. Бұл жиі қолданылатын айнымалы ток генераторы. Қазіргі заманғы энергетика саласында ол су электр станцияларын, жылу электр станцияларын, атом электр станцияларын және дизельді қозғалтқыштарды өндіруде кеңінен қолданылады. Синхронды генераторлар әдетте тұрақты токты қоздыруды пайдаланатындықтан, олар тәуелсіз жұмыс істеген кезде, қоздыру тогын генератордың кернеуін ыңғайлы түрде реттеу үшін реттеуге болады. Егер кернеу электр желісіне қосылған болса, кернеу желімен анықталады және оны өзгерту мүмкін емес болғандықтан, қоздыру тогын реттеу қозғалтқыштың қуат коэффициенті мен реактивті қуатын реттеуге әкеледі.

Синхронды генератордың статоры мен роторының құрылымы синхронды қозғалтқыштың құрылымымен бірдей. Әдетте, олар үш фазалы форманы қабылдайды, бірақ кейбір шағын өлшемді синхронды генераторлардағы якорь орамасы бір фазалы форманы пайдаланады.

Жұмыс сипаттамалары

Синхронды генератордың негізгі жұмыс сипаттамалары - бос жүріс сипаттамалары және жүктемелік жұмыс сипаттамалары. Бұл сипаттамалар генераторды таңдаған кезде пайдаланушылар үшін маңызды анықтамалық болып табылады.

Жүктемесіз сипаттамалары

Генератор жүктемеге қосылмаған кезде, якорь тогы нөлге тең болады, бұл жүктемесіз жұмыс деп аталады. Бұл кезде қозғалтқыш статорының үш фазалы орамалары тек қоздыру тогының әсерінен E0 жүктемесіз электр қозғаушы күшін (үш фазалы симметриялы) тудырады және оның шамасы If артуымен артады. Дегенмен, қозғалтқыштың магниттік тізбек өзегінің қанығу құбылысына байланысты екеуі тікелей пропорционалды емес. Жүктемесіз электр қозғаушы күші E0 мен қоздыру тогы арасындағы байланысты көрсететін қисық синхронды генератордың жүктемесіз сипаттамасы деп аталады.

Якорь реакциясы

Генератор симметриялы жүктемеге қосылған кезде, якорь орамындағы үш фазалы ток якорь реакциясының магнит өрісі деп аталатын тағы бір айналмалы магнит өрісін тудырады. Оның айналу жылдамдығы ротордың айналу жылдамдығымен дәл сәйкес келеді және олар синхронды түрде айналады.

Синхронды генератордың якорь реакциясының магнит өрісі мен ротордың қоздыру магнит өрісін шамамен синус заңы бойынша таралған деп санауға болады. Олардың арасындағы кеңістіктік фаза айырмашылығы бос жүктеме электр қозғаушы күші E0 мен якорь тогы I арасындағы уақыт фаза айырмашылығына байланысты. Якорь реакциясының магнит өрісі де жүктеме жағдайымен байланысты. Генератордың жүктемесі индуктивті болған кезде, якорь реакциясының магнит өрісі магнитсіздендіру әсеріне ие, бұл генератордың кернеуінің төмендеуіне әкеледі; жүктеме сыйымдылық болған кезде, якорь реакциясының магнит өрісі магниттеу әсеріне ие, бұл генератордың шығыс кернеуінің жоғарылауына әкеледі.

Жүктеменің жұмыс сипаттамалары

Негізінен сыртқы сипаттамалар мен реттеу сипаттамаларына жатады. Сыртқы сипаттамалар - бұл генератордың терминалдық кернеуі U мен жүктеме тогы I арасындағы жылдамдық номиналды мәнде болған кездегі байланыс, қоздыру тогы және жүктеме қуаты коэффициенті тұрақты. Реттеу сипаттамалары - бұл жылдамдық пен терминалдық кернеу номиналды мәнде болған кездегі қоздыру тогы I мен жүктеме тогы I арасындағы байланыс, 3-суретте көрсетілгендей. 2-суретте сонымен қатар кедергілік, сыйымдылықтық және индуктивті жүктемелердің жағдайлары көрсетілген. Якорь реакциясының магнит өрісінің әртүрлі әсерлеріне байланысты үшеуінің қисықтары да әртүрлі. Сыртқы сипаттамаларда кернеудің бос жүрістен номиналды жүктемеге өзгеру дәрежесі кернеудің өзгеру жылдамдығы △U деп аталады, ол әдетте пайызбен көрсетіледі.

Синхронды генератордың кернеудің өзгеру жылдамдығы шамамен 20%-дан 40%-ға дейін. Өнеркәсіптік және тұрмыстық жүктемелер, әдетте, кернеудің негізінен өзгеріссіз қалуын талап етеді. Сондықтан, жүктеме тогы артқан сайын қоздыру тогы тиісінше реттелуі керек. Әртүрлі жүктеме қасиеттері үшін 3 түрлі реттеу сипаттамалары. Реттеу сипаттамаларының үрдісі сыртқы сипаттамаларға қарама-қарсы өзгергенімен, индуктивті және таза кедергі жүктемелері үшін ол артады, ал сыйымдылық жүктемелерінде ол жалпы алғанда төмендейді.

Құрылымы және жіктелуі

Синхронды генератордың құрылымы жылдамдығына қарай жоғары жылдамдықты және төмен (орташа) жылдамдықты түрлерге жіктеледі. Біріншісі көбінесе жылу электр станцияларында және атом электр станцияларында қолданылады; соңғысы көбінесе төмен жылдамдықты су турбиналарымен немесе дизельді қозғалтқыштармен байланысты. Құрылымы жағынан жоғары жылдамдықты синхронды генераторлар көбінесе жасырын полюсті роторларды пайдаланады, ал төмен (орташа) жылдамдықты синхронды генераторлар көбінесе дөңес полюсті роторларды пайдаланады.

Жоғары жылдамдықты синхронды генератор

Көптеген генераторлар негізгі қозғалтқышпен коаксиалды түрде байланысқандықтан, жылу электр станциялары негізгі қозғалтқыш ретінде жоғары жылдамдықты бу турбиналарын пайдаланады, сондықтан бу турбиналық генераторлары әдетте жылдамдығы минутына 3000 айналымға жететін жоғары жылдамдықты 2 полюсті қозғалтқыштарды пайдаланады (тор жиілігі 60 Гц болғанда, ол минутына 3600 айналымға тең). Атом электр станциялары көбінесе минутына 1500 айналым жылдамдығы бар 4 полюсті қозғалтқыштарды пайдаланады (тор жиілігі 60 Гц болғанда, ол минутына 1800 айналымға тең). Жоғары жылдамдық пен жоғары қуат талаптарын қанағаттандыру үшін жоғары жылдамдықты синхронды генератор келесі құрылымдық ерекшеліктерді қабылдайды: біріншіден, ол шунт роторын пайдаланады; екіншіден, ол арнайы салқындату жүйесімен жабдықталған.

Генератор жиынтығы туралы қосымша сұрақтарыңыз болса, Beidou Power командасына хабарласыңыз. Электр қуатын өндіру және сату саласындағы он жылдан астам кәсіби тәжірибе, сізге қызмет көрсетуге арналған кәсіби инженерлер тобы, Beidou Power компаниясын таңдау - сенімді болыңыз, зауытта тексеруден өтуге қуаныштымыз.