სინქრონული გენერატორი: მუშაობის პრინციპი, უმოქმედო მახასიათებლები და მოწყობილობა, პარალელური მოქმედება. რამდენად სწრაფად ბრუნავს როტორი?

2024 ავტორი: Beatrice Philips | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-18 12:17

სინქრონული გენერატორი არის სპეციალური მოწყობილობა, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ნებისმიერი ენერგიის ელექტრო ენერგიად გარდაქმნა. ასეთი მოწყობილობებია მობილური სადგურები, თერმული ან მზის ბატარეები და სპეციალური აღჭურვილობა. გენერატორის ტიპზეა დამოკიდებული მისი გამოყენების შესაძლებლობა, ამიტომ ღირს უფრო დეტალურად გავიგოთ რა არის მოწყობილობა.

შექმნის ისტორია

მე -19 საუკუნის ბოლოს, რობერტ ბოშის კომპანიამ პირველად შეიმუშავა გენერატორის მსგავსი რამ. მოწყობილობას შეეძლო ძრავის ანთება. ტესტების დროს გაირკვა, რომ მანქანა არ არის შესაფერისი მუდმივი გამოყენებისთვის, მაგრამ დეველოპერებმა შეძლეს აპარატის გაუმჯობესება.

1890 წელს კომპანია თითქმის მთლიანად გადავიდა ამ აღჭურვილობის წარმოებაზე, რადგან მან დიდი პოპულარობა მოიპოვა. 1902 წელს, ბოშის სტუდენტმა შექმნა ანთება მაღალი ძაბვის გამოყენებით. მოწყობილობამ შეძლო სანთლის ორ ელექტროდს შორის ნაპერწკლის წარმოქმნა, რამაც სისტემა უფრო მრავალმხრივი გახადა.

XX საუკუნის 60 -იანი წლების დასაწყისი იყო გენერატორების გავრცელების ეპოქა მთელს მსოფლიოში . და თუ ადრე მოწყობილობები მოთხოვნადი იყო მხოლოდ საავტომობილო ინდუსტრიაში, ახლა ასეთ ერთეულებს შეუძლიათ ელექტროენერგიით უზრუნველყონ მთელი სახლები.

მოწყობილობა და დანიშნულება

ასეთი ერთეულების დიზაინი მოიცავს მხოლოდ ორ მთავარ ელემენტს:

• როტორი;
• სტატორი

ამ შემთხვევაში, დამატებითი ელემენტები გათვალისწინებულია როტორის ლილვზე. ეს შეიძლება იყოს მაგნიტი ან ველის გრაგნილი. მაგნიტებს აქვთ დაკბილული ფორმა, დენის მიღების და გადაცემის ბოძები მიმართულია სხვადასხვა მიმართულებით.

გენერატორის მთავარი ამოცანაა ერთი ტიპის ენერგიის ელექტრო ენერგიად გარდაქმნა .მისი დახმარებით შესაძლებელია დამოკიდებული მოწყობილობებისათვის საჭირო რაოდენობის დენის მიწოდება, რათა მათი გამოყენება მოხდეს.

მახასიათებლები

გენერატორის მუშაობის შესაფასებლად, თქვენ უნდა გადახედოთ მის მახასიათებლებს. პრინციპში, ისინი იგივეა, რაც სადგურისთვის, რომელიც წარმოქმნის პირდაპირ დენს. რამდენიმე ფაქტორი არის შეფასების ძირითადი პარამეტრები.

• უსაქმური . იგი წარმოადგენს EMF- ის დამოკიდებულებას მოძრავი დენების სიძლიერეზე, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან დამშლელი კოჭის აგზნებაზე. მისი დახმარებით შესაძლებელია ჯაჭვების მაგნიტიზაციის უნარის დადგენა.
• გარე მახასიათებელი . გულისხმობს პარალელურ ურთიერთობას კოჭის ძაბვასა და დატვირთვის დენს შორის. ღირებულება დამოკიდებულია მოწყობილობაზე დატვირთვის ტიპზე. იმ მიზეზებს შორის, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ცვლილებები, არის ერთეულის EMF– ის ზრდა ან შემცირება, ასევე ძაბვის ვარდნა დამონტაჟებული კოჭის გრაგნილებზე, რომელიც მოთავსებულია მოწყობილობის შიგნით.
• მორგება . წარმოადგენს ურთიერთობას, რომელიც იქმნება ველის დენსა და დატვირთვის დენებს შორის. სინქრონული ერთეულების ფუნქციონირებისა და დაცვის უზრუნველყოფა მიიღწევა ამ ინდიკატორის მონიტორინგით. ამის მიღწევა ადვილია, თუ თქვენ მუდმივად მორგებთ EMF- ს.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი პარამეტრი არის ძალა. მნიშვნელობა შეიძლება განისაზღვროს EMF- ის, ძაბვისა და კუთხის წინააღმდეგობის მაჩვენებლების საშუალებით.

ოპერაციული პრინციპი

არც ისე რთულია იმის გარკვევა, თუ როგორ მუშაობს მოწყობილობა. იგი მოიცავს მაგნიტური ჩარჩოს ბრუნვას ელექტრული ველის შესაქმნელად. ჩარჩოს ბრუნვის პროცესში ჩნდება მაგნიტური ხაზები, რომლებიც იწყებენ მისი კონტურის გადაკვეთას. გადაკვეთა ხელს უწყობს ელექტრული დენის წარმოქმნას.

იმის დასადგენად, თუ სად მოძრაობს ელექტრული ენერგიის ნაკადები, აუცილებელია გიმბალის წესის გამოყენება .უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგიერთ სფეროში ამჟამინდელი მოძრაობა საპირისპიროა. მიმართულებები მუდმივად იცვლება, როდესაც მიაღწევთ შემდეგ პოლუსს, რომელიც მდებარეობს მაგნიტზე. ამ ფენომენს ეწოდება ალტერნატიული დენი და ჩარჩოს შეერთება ცალკეულ მაგნიტურ რგოლთან შეუძლია ამ მდგომარეობის დამტკიცება.

კავშირი დენის სიდიდეს ჩარჩოში და სისტემის როტორის ბრუნვის სიჩქარეს შორის პროპორციულია. ამდენად, რაც უფრო მეტად ბრუნავს ჩარჩო, მით მეტი ელექტროენერგიის მიწოდება შეუძლია გენერატორს . ეს მაჩვენებელი ხასიათდება ბრუნვის სიჩქარით.

დადგენილი სტანდარტების თანახმად, უმეტეს ქვეყნებში სიჩქარის ოპტიმალური მაჩვენებელი არ უნდა აღემატებოდეს 50 ჰერცს. ეს ნიშნავს, რომ როტორმა უნდა შეასრულოს 50 ვიბრაცია წამში. პარამეტრის გამოსათვლელად აუცილებელია შევთანხმდეთ, რომ ჩარჩოს ერთი ბრუნვა იწვევს დენის მიმართულების შეცვლას.

თუ ლილვი ახერხებს წამში 1 ჯერ შემობრუნებას, ეს ნიშნავს, რომ ელექტრული დენის სიხშირეა 1 ჰც . ამრიგად, 50 ჰც -ის მისაღწევად, აუცილებელი იქნება უზრუნველყოთ წამში კადრის ბრუნვის სწორი რაოდენობა.

ექსპლუატაციის დროს ელექტრომაგნიტური ბოძების რაოდენობა ხშირად იზრდება. მათი გადადება შესაძლებელია როტორის ბრუნვის სიჩქარის შემცირებით.

ამ შემთხვევაში დამოკიდებულება უკუპროპორციულია .ამრიგად, 50 ჰც სიხშირის უზრუნველსაყოფად, საჭირო იქნება სიჩქარის შემცირება დაახლოებით 2 -ჯერ.

გარდა ამისა, უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგიერთ ქვეყანაში როტორის როტაციის სხვა მაჩვენებლებია დადგენილი. სტანდარტული სიხშირეა 60 ჰც.

Დათვალიერება

დღეს მწარმოებლები აწარმოებენ რამდენიმე ტიპის სინქრონული გენერატორს. არსებულ კლასიფიკაციებს შორის, რამდენიმე განსაკუთრებულ ყურადღებას იმსახურებს. უპირველეს ყოვლისა, ღირს გავითვალისწინოთ ერთეულების დაყოფა დიზაინით. გენერატორები ორი ტიპისაა.

უვარცხნილო . გენერატორის დიზაინი გულისხმობს სტატორის გრაგნილების გამოყენებას. ისინი ისეა განთავსებული, რომ ელემენტის ბირთვები შეესაბამება მაგნიტური პოლუსების მიმართულებას ან ბირთვებს, რომლებიც მოთავსებულია კოჭაზე. მაგნიტური კბილების მაქსიმალური რაოდენობა არ უნდა აღემატებოდეს 6 ცალი.

სინქრონული, აღჭურვილი ინდუქტორით . თუ ჩვენ ვსაუბრობთ დაბალი სიმძლავრის მქონე მანქანების მორგებაზე, მაშინ DC მაგნიტები გამოიყენება როგორც როტორი. წინააღმდეგ შემთხვევაში, როტორი არის ინდუქტორის გრაგნილი.

შემდეგი კლასიფიკაცია გულისხმობს მობილური სადგურების დაყოფას ცალკეულ ტიპებად

ჰიდროგენერატორები . მოწყობილობის გამორჩეული თვისებაა როტორი გამოხატული ბოძებით. ასეთი ერთეულები გამოიყენება ელექტროენერგიის წარმოსაქმნელად, სადაც არ არის საჭირო მოწყობილობის დიდი რაოდენობის შემობრუნება.

ტურბინის გენერატორები . განსხვავება არის გამოხატული ბოძების არარსებობა. მოწყობილობა აწყობილია სხვადასხვა ტურბინებიდან, მას შეუძლია რამდენჯერმე გაზარდოს როტორის რევოლუციების რაოდენობა.

სინქრონული გაფართოების სახსრები . იგი გამოიყენება რეაქტიული სიმძლავრის მისაღწევად - მნიშვნელოვანი მაჩვენებელი სამრეწველო ობიექტებში. მისი დახმარებით შესაძლებელია მიწოდებული დენის ხარისხის გაუმჯობესება და ძაბვის მაჩვენებლების სტაბილიზაცია.

ასეთი მოწყობილობების რამდენიმე საერთო მოდელი არსებობს

სტეპერი . ისინი გამოიყენება მექანიზმებში დაყენებული დრაივების ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად, რომლებსაც აქვთ დაწყების-გაჩერების ციკლი.

გადაცემათა კოლოფი . ძირითადად გამოიყენება ცალკეულ სისტემებში.

უკონტაქტო . ისინი მოთხოვნადია როგორც ძირითადი ან სარეზერვო მობილური სადგურები გემებზე.

ჰისტერეზი . ასეთი გენერატორები გამოიყენება დროის მრიცხველებისთვის.

ინდუქტორი . უზრუნველყოს ელექტრული დანადგარების მუშაობა.

ერთეულის განყოფილების კიდევ ერთი ტიპია გამოყენებული როტორის ტიპი. ამ კატეგორიაში გენერატორები იყოფა გამოჩენილ პოლუსსა და იმპლიციტურ პოლუს მოწყობილობებად.

პირველი არის მოწყობილობები, რომლებშიც ბოძები აშკარად ჩანს. ისინი გამოირჩევიან როტორის დაბალი სიჩქარით. მეორე კატეგორიას აქვს ცილინდრული როტორი თავის დიზაინში, რომელსაც არ აქვს ამოწეული ბოძები.

განაცხადის არე

სინქრონული გენერატორები არის მოწყობილობები, რომლებიც შექმნილია ალტერნატიული დენის წარმოებისთვის. თქვენ შეგიძლიათ შეხვდეთ ასეთ მოწყობილობებს სხვადასხვა სადგურებში:

• ატომური;
• თერმული;
• ჰიდროელექტროსადგურები.

და ასევე დანაყოფები აქტიურად გამოიყენება სატრანსპორტო სისტემებში. ისინი გამოიყენება სხვადასხვა მანქანებსა და გემების სისტემებში. სინქრონული გენერატორი შეუძლია იმუშაოს როგორც ავტონომიურად, ელექტრო ქსელისგან დამოუკიდებლად, ასევე მასთან ერთად. ამ შემთხვევაში შესაძლებელია ერთდროულად რამდენიმე ერთეულის დაკავშირება.

AC გენერატორის სადგურების უპირატესობა არის გამოყოფილი სივრცის ელექტროენერგიით უზრუნველყოფის შესაძლებლობა. მოსახერხებელია, თუ ობიექტი მდებარეობს ცენტრალური ქსელისგან შორს. ამრიგად, ერთეულები მოთხოვნადია ქალაქებიდან შორს მდებარე დასახლებების მეურნეობების მფლობელებს შორის.

როგორ ავირჩიოთ?

გენერატორის არჩევისას მნიშვნელოვანია შესაბამისი და საიმედო მოწყობილობის პოვნა, რომელსაც შეუძლია ელექტროენერგიის მიწოდება გამოყოფილი ტერიტორიისთვის. პირველი თქვენ უნდა გადაწყვიტოთ მომავალი მოწყობილობის ტექნიკური პარამეტრები. ექსპერტები გვირჩევენ ყურადღება მიაქციოთ:

• გენერატორის მასა;
• მოწყობილობის ზომები;
• ძალა;
• საწვავის მოხმარება;
• ხმაურის ფიგურა;
• მუშაობის ხანგრძლივობა.

და ასევე მნიშვნელოვანი პარამეტრია ავტომატური მუშაობის ორგანიზების უნარი. იმის გასაგებად, თუ რამდენი ფაზა სჭირდება მომავალ გენერატორს, აუცილებელია განვსაზღვროთ ელექტრული ტექნიკის ტიპი და რაოდენობა, რომელიც მასთან იქნება დაკავშირებული.

მაგალითად, მხოლოდ ერთი ფაზის მქონე მომხმარებელს შეუძლია დაუკავშიროს ერთფაზიან ელექტრო გენერატორს. სამფაზიანი მნიშვნელოვნად აფართოებს ამ მაჩვენებელს.

თუმცა, ასეთი მობილური ელექტროსადგურის შეძენა ყოველთვის არ არის საუკეთესო გადაწყვეტილება.

შეძენამდე, დამატებით რეკომენდირებულია გავითვალისწინოთ დატვირთვა, რომელიც განხორციელდება მოწყობილობაზე მისი მუშაობის დროს .თითოეული ეტაპი უნდა იყოს დატვირთული მთლიანი მოცულობის მაქსიმუმ 30% -ით. ამრიგად, თუ გენერატორის სიმძლავრეა 6 კვტ, მაშინ 220 ვ ძაბვის მქონე სოკეტების გამოყენების შემთხვევაში შესაძლებელი იქნება მხოლოდ 2 კვტ.

სამფაზიანი გენერატორის შეძენა მოთხოვნადია მხოლოდ მაშინ, როდესაც სახლში ბევრია სამფაზიანი მომხმარებელი. თუ ტექნიკის უმეტესობა ერთფაზიანია, უმჯობესია შეიძინოთ შესაბამისი ერთეული.

ექსპლუატაცია

გენერატორის დაწყებამდე, ის ჯერ უნდა იყოს მორგებული. უპირველეს ყოვლისა, მოწყობილობის სიხშირე მორგებულია. ეს შეიძლება გაკეთდეს ორი გზით:

1. შეცვალეთ ერთეულის დიზაინი, წინასწარ წინასწარ განსაზღვრული რამდენი ბოძია საჭირო ელექტრომაგნიტის მუშაობისთვის;
2. უზრუნველყოს ლილვის საჭირო სიჩქარე დიზაინის ცვლილების გარეშე.

ნათელი მაგალითია დაბალი სიჩქარის ტურბინები. ისინი უზრუნველყოფენ როტორის ბრუნვას 150 rpm. სიხშირის შესაცვლელად გამოიყენეთ პირველი მეთოდი, გაზარდეთ ბოძების რაოდენობა 40 ცალი.

შემდეგი პარამეტრი, რომელიც უნდა დაკონფიგურირდეს არის EMF. საჭირო ხდება კორექტირება მობილური სადგურზე მოქმედი შემომავალი დატვირთვების მახასიათებლების ცვლილების გამო.

იმისდა მიუხედავად, რომ მოწყობილობის ინდუქციის EMF ასოცირდება როტორთან და მის ბრუნვებთან, უსაფრთხოების მოთხოვნების გამო, შეუძლებელია სტრუქტურის დაშლა პარამეტრების შესაცვლელად.

EMF მნიშვნელობა შეიძლება შეიცვალოს გენერირებული მაგნიტური ნაკადის მორგებით .ის უნდა გაიზარდოს ან შემცირდეს. გრაგნილი შემობრუნება, უფრო სწორად, მათი რიცხვი, პასუხისმგებელია ინდიკატორის ღირებულებაზე. და ასევე მაგნიტური ნაკადის სიმძლავრეზე შეიძლება გავლენა იქონიოს კოჭის მიერ გამომუშავებულმა დენმა.

მორგება გულისხმობს რამდენიმე კოჭის ჩართვას ჯაჭვში. ამისათვის თქვენ უნდა გამოიყენოთ დამატებითი რეოსტატები ან ელექტრონული სქემები. მეორე ვარიანტი მოითხოვს პარამეტრის დაყენებას გარე სტაბილიზატორების გამოყენებით.ეს უზრუნველყოფს საიმედო მომსახურებას.

სინქრონული მობილური სადგურის უპირატესობა არის მსგავსი ტიპის სხვა ელექტრო მანქანებთან სინქრონიზაციის შესაძლებლობა .ამავდროულად, კავშირის დროს შესაძლებელია ბრუნვის სიჩქარის თანხვედრა და ნულოვანი ფაზის ცვლის უზრუნველყოფა. ამასთან დაკავშირებით, მობილური ელექტროსადგურები მოთხოვნადია ინდუსტრიულ ენერგეტიკაში, სადაც ძალიან მოსახერხებელია მათი გამოყენება როგორც სარეზერვო ენერგიის წყარო მძიმე ტვირთის შემთხვევაში წარმოების სიმძლავრის გასაზრდელად.