При рассмотрении вопроса о получении переменного тока указывают, что за один оборот ротора индуктированная в проводниках обмотки генератора электродвижущая сила (ЭДС) имела один период. Если ротор генератора делает, например 5 об/сек, то ЭДС будет иметь 5 пер/сек или частота тока генератора будет равна 5 Гц. Следовательно, число оборотов в секунду ротора генератора численно равно частоте тока.
Частота тока f выражается следующим соотношением:
где n – число оборотов ротора в минуту.
Для получения от генератора стандартной частоты тока – 50 Гц ротор должен делать 3000 об/мин, то есть
Однако наши рассуждения были справедливы только для двухполюсного генератора, то есть для машины с одной парой полюсов p.
Если машина четырехполюсная, то есть число пар полюсов равно двум: p = 2 (рисунок 1), то один полный период изменения тока будет иметь место за пол-оборота ротора (1 – 5 положения проводника на чертеже). За второй полуоборот ротора ток будет иметь еще один период. Следовательно, за один оборот ротора четырехполюсной машины ток в проводнике имеет два периода. В шестиполюсной машине (p = 3) ток в проводнике за один оборот ротора будет иметь три периода.
Рисунок 1. Изменение переменного тока в проводнике ротора четырехполюсного генератора
Таким образом, для машин, имеющих p пар полюсов, частота тока при об/сек будет в p раз больше, чем для двухполюсной машины, то есть
Отсюда формула зависимости скорости вращения от частоты и числа пар полюсов будет иметь следующий вид:
Пример 1. Определить частоту переменного тока, получаемого от генератора с восемью полюсами (p = 4), скорость вращения ротора которого n = 750 об/мин. Подставляя в формулу для определения частоты тока значение p и n получим:
Пример 2. Определить скорость вращения ротора двадцатиполюсного генератора (p = 10), если частотомер показал частоту тока f = 25 Гц. Подставляя в формулу для определения числа оборотов ротора n значения p и f, получим:
Пример 3. Скорость вращения ротора асинхронного двигателя, составляет 250 об/мин. Определить число пар полюсов асинхронного двигателя, если частота тока питающей сети равна 50 Гц:
Следовательно, двигатель имеет 24 полюса.
Источник: Кузнецов М. И., “Основы электротехники” – 9-е издание, исправленное – Москва: Высшая школа, 1964 – 560 с.
Как определить обороты генератора
§ 61. Зависимость частоты генератора переменного тока от числа пар полюсов и скорости вращения ротора
При рассмотрении вопроса о получении переменного тока указывалось, что за один оборот двухполюсного ротора индуктированная в проводниках обмотки генератора э.д.с. имела один период. Если ротор генератора делает, например, 5 об/сек, то э.д.с. будет иметь 5 пер/сек или частота тока генератора будет равна 5 гц. Следовательно, число оборотов в секунду ротора генератора численно равно частоте тока.
Частота тока f выражается в этом случае следующим соотношением:
где n — число оборотов ротора в минуту.
Для получения от генератора стандартной частоты тока — 50 гц — ротор должен делать 3000 об/мин, действительно,
Однако наши рассуждения были справедливы только для двухполюсного генератора, т. е. для машины с одной парой полюсов: p = 1.
Если машина четырехполюсная, т. е. число пар полюсов равно двум: р = 2 (рис. 131), то один полный период изменения э.д.с. и тока будет иметь место за пол-оборота ротора (положения 1-5 проводника на чертеже). За второй полуоборот ротора ток будет иметь еще один период. Следовательно, за один оборот ротора четырехполюсной машины ток в проводнике имеет два периода. В шестиполюсной машине (р = 3) ток в проводнике за один оборот ротора будет иметь три периода.
Рис. 131. Изменение переменного тока в проводнике ротора четырехполюсного генератора
Таким образом, для машин, имеющих р пар полюсов, частота тока при n об/мин или n /60 об/сек будет в р раз больше, чем для двухполюсной машины, т. е.
Отсюда формула для определения скорости вращения ротора будет иметь следующий вид:
Пример 3. Определить частоту переменного тока, получаемого от генератора с восемью полюсами (р = 4), скорость вращения ротора которого n = 750 об/мин. Подставляя в формулу для определения частоты тока значение p и n, получим
Пример 4. Определить скорость вращения ротора двадцатиполюсного генератора (р = 10), если частотомер показал частоту тока f = 25 гц. Подставляя в формулу для определения числа оборотов ротора n значения р и f, получим
Пример 5. Ротор генератора, приводимого в движение водяной турбиной, делает 75 об/мин. Определить число полюсов генератора, если частота его тока 50 гц:
Источник
Определение частот вращения ротора генератора и передаточного числа привода от двигателя к генератору
Инженерный расчет генератора, сводится к перерасчету передаточного отношения привода генератора от коленчатого вала двигателя. Э.д.с фазы будем считать по формуле е=l·Vотн·Вd . Воспользуемся рядом упрощений и допущений /19/. Вектор магнитной индукции Вd перпендикулярен вектору относительной скорости движения Vотн. Магнитная индукция в зазоре равна индукции постоянного магнита Вd=Вм, так как считаем что воздушные зазоры пренебрежимо малы и линии индукции не имеют выпячиваний в воздушном зазоре ( т.е. параллельны друг другу). Тогда можно записать что:
Для перерасчета считаем, что l·Vотн=const для определенной частоты вращения. При пересчете будем опираться на технические данные ГУ Г273 и его ТСХ /20/ (Рисунок А.1 в приложении А). Также считаем, что у обмотки возбуждения магнитная индукция равна Вм1=1.7 Тл, а у выбранного магнита Вм2=1.05 Тл.
1. Расчет при холостом ходе генератора.
-частота вращения ротора генератора при Iнагр =0 и UГУ =28 В.
— следовательно, так как магнитная индукция в 1.62 раза меньше, то исходя из формулы (1) считаем, что частоту вращения ротора надо поднять с 1050 до 1700 об/мин. Так как при n=1050 об/мин и Вм2=1.05 Тл генератор не выдает необходимого напряжения в 28 Вольт (Напряжение равно только 17 В).
2. При контрольном режиме ТСХ.
при Iнагр =20 и UГУ =28 В
Соотношение Вd и Вм остается прежним 1.62 раза. Из формулы (1) находим, что чтобы обеспечить необходимое напряжение ГУ в 28 Вольт надо поднять частоту вращения генератора до 3564 об/мин.
3. При номинальном режиме работы, когда nномгу = 5000 об/мин при Iнагр =28А и UГУ =28 В, надо поднять частоту вращения ротора до 8100 об/мин.
При максимальной частоте вращения двигателя частота вращения ротора генератора должна составлять не менее 10800 об/мин.
Ввиду того, что частота вращения ротора генератора необходимая для обеспечения заданного напряжения не соответствует частоте вращения коленчатотго вала двигателя, необходимо ставить повышающий редуктор привода генератора. Примерные частоты вращения двигателя находятся в пределах 700 -4500 об/мин, минимальная частота вращения генератора 1700 об/мин.
Необходимо обеспечить токоотдачу на минимальных оборотах то, есть при минимальной частоте вращения двигателя 700 об/мин, надо чтобы генератор имел частоту вращения 1700 об/мин. Следовательно необходимо выбрать передаточное число 1700/700=2.4, (i=2.4)- повышающего редуктора от двигателя к генератору.
Так как вместо обмотки возбуждения на генераторе установлен постоянный магнит магнитный поток невозможно уменьшить при увеличении частоты вращения (Ф=const). Неизбежно повышение напряжения на выходе генератора, причем оно будет увеличиваться пропорционально увеличению частоты вращения ротора генератора. Рассчитаем во сколько раз увеличится напряжение генератора по-формуле
,где nmax и nmin частоты вращения двигателя.
Нам известны nmax =4500 об/мин, nmin =700 об/мин и Umin=28 В , тогда
.
Напряжение генераторной установки изменяется в пределах 28 . 170 Вольт.
Определение геометрических параметров силовых элементов лонжерона из условий обеспечения статической прочности и минимума массы
Материал для лонжерона выбран в разделе 3. Определим проектировочные параметры поясов. Выбор параметров поясов балочного лонжерона проводим в такой последовательности: 1. Назначаем величину уровня расчетных напряжений в зависимости от требуемого ресурса Т=20000 полетов. Для заданного материала Д16Т .
Выбор и обоснование схемы самолета
По статистическим данным преобладает устойчивая классическая аэродинамическая схема. Ее главным преимуществом служит устойчивость во время полета. Выбираю классическую аэродинамическую схему. По внешней форме, в соответствии статистики, назначаю крыло прямой стреловидности. Форму профиля крыла прин .
Эргономический анализ рабочего места пульт стенда сухой зачистки оси и центров колесной пары
Эргономический анализ производится в соответствии с ГОСТ 12.2.033-78. Размерные характеристики рабочего места. Рисунок 8.1 — Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления в горизонтальной плоскости Рабочее место обеспечивает выполнение трудовых операций в пределах зоны досягае .
Это важно:
Движение в сложных погодных условиях
Если вам надо срочно ехать, а на улице сильный дождь, ночь или ослепительно яркое солнце, то, скорее всего, это вас не остановит. Но если уж вы решились на поездку в таких условиях, только одного осознания трудностей предстоящей поездки недостаточно.
Источник
82. Зависимость частоты генератора переменного тока от числа пар полюсов и скорости вращения ротора
При рассмотрении вопроса о получении переменного тока указывают, что за один оборот ротора индуктированная в проводниках обмотки генератора э. д. с. имела один период. Если ротор генератора делает, например, 5 об/сек, то э. д. с. будет иметь 5 пер/сек или частота тока генератора будет равна 5 гц. Следовательно, число оборотов в секунду ротора генератора численно равно частоте тока.
Частота тока f выражается следующим соотношением:
где n — число оборотов ротора в минуту.
Для получения от генератора стандартной частоты тока — 50 гц ротор должен делать 3000 об/мин, т. е.
Однако наши рассуждения были справедливы только для двухполюсного генератора, т. е. для машины с одной парой полюсов р.
Если машина четырехлолюсная, т. е. число пар полюсов равно двум: р=2 (фиг. 137), то один полный период изменения тока будет иметь место за пол-оборота ротора (1—5 положения проводника на чертеже). За второй полуоборот ротора ток будет иметь еще один период. Следовательно, за один оборот ротора четырехполюсной машины ток в проводнике имеет два периода. В шестиполюсной машине (р = 3) ток в проводнике за один оборот ротора будет иметь три периода.
Таким образом, для машин, имеющих р пар полюсов, частота тока при об/сек будет в р раз больше, чем для двухполюсной машины, т. е.
Отсюда формула для определения скорости вращения ротора будет иметь следующий вид:
Пример 3. Определить частоту переменного тока, получаемого от генератора с восемью полюсами (р=4), скорость вращения ротора которого n = 750 об/мин. Подставляя в формулу для определения частоты тока значение р и п. получим:
Пример 4. Определить скорость вращения ротора двадцатиполюсного генератора (р=10), если частотомер показал частоту тока f=25 гц. Подставляя в формулу для определения числа оборотов ротора п значения р и f, получим:
Пример 5. Ротор генератора, приводимого в движение водяной турбиной, делает 75 об/мин. Определить число полюсов генератора, если частота его тока 50 гц:
Источник
Как определить обороты генератора
у вас что-газотурбинный.
13000
http://carinfo.kiev.ua/cars/speed-rpm
там цифры вдвое меньша
а автогенетратор точно ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК вырабатывает?
ведь если так- частота будет зависеть от оборотов
_________________
+7911 200 -2820 11-17 мск
» Можно я лягу?»(C)
JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!
Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Карма: 46
Рейтинг сообщений: 232
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Сообщений: 11174
Откуда: из мест не столь отдалённых
Рейтинг сообщения: 3
Медали: 2
Карма: 46
Рейтинг сообщений: 232
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Сообщений: 11174
Откуда: из мест не столь отдалённых
Рейтинг сообщения: 3
Медали: 2
Карма: 175
Рейтинг сообщений: 7516
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Сообщений: 30655
Откуда: Нерезиновая
Рейтинг сообщения: 0
Карма: 46
Рейтинг сообщений: 232
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Сообщений: 11174
Откуда: из мест не столь отдалённых
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 2
Карма: 135
Рейтинг сообщений: 3278
Зарегистрирован: Пт янв 23, 2009 19:20:05
Сообщений: 36415
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1
Карма: 52
Рейтинг сообщений: 846
Зарегистрирован: Вт сен 07, 2010 03:01:06
Сообщений: 16548
Откуда: Moscow-Izmaylovo
Рейтинг сообщения: 0
Карма: 175
Рейтинг сообщений: 7516
Зарегистрирован: Пн ноя 30, 2009 03:00:01
Сообщений: 30655
Откуда: Нерезиновая
Рейтинг сообщения: 0
Зарегистрирован: Пт ноя 22, 2013 22:06:15
Сообщений: 209
Откуда: Липецк
Рейтинг сообщения: 1
Карма: 46
Рейтинг сообщений: 232
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Сообщений: 11174
Откуда: из мест не столь отдалённых
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 2
Карма: -3
Рейтинг сообщений: 13
Зарегистрирован: Вс июн 02, 2013 12:23:03
Сообщений: 821
Рейтинг сообщения: 0
Карма: 119
Рейтинг сообщений: 9213
Зарегистрирован: Ср янв 08, 2014 04:21:09
Сообщений: 25463
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: -1
Карма: -3
Рейтинг сообщений: 13
Зарегистрирован: Вс июн 02, 2013 12:23:03
Сообщений: 821
Рейтинг сообщения: 0
Для
изучения принципа действия синхронного
генератора воспользуемся упрощенной
моделью синхронной машины (рис. 6.1).
Неподвижная часть машины, называемая
статором,представляет собой полый
шихтованный цилиндр 1(сердечник статора)
с двумя продольными пазами на внутренней
поверхности. В этих пазах расположены
стороны витка 2,
являющегося
обмоткой статора.
Во
внутренней полости сердечника статора
расположена вращающаяся часть машины
— ротор, представляющий собой постоянный
магнит 4 с полюсами N и S,
закрепленный на валу 3.
Вал
ротора посредством ременной передачи
механически связан с приводным двигателем
(на рисунке не показан). В реальном
синхронном генераторе в качестве
приводного двигателя может быть
использован двигатель внутреннего
сгорания либо турбина. Под действием
вращающего момента приводного
двигателя ротор генератора вращается
с частотой n1против
часовой стрелки. При этом в обмотке
статора в соответствии с явлением
электромагнитной индукции наводится
ЭДС, направление которой показано на
рисунке стрелками. Так как обмотка
статора замкнута на нагрузку Z,
то в цепи этой обмотки появится ток i.
В
процессе вращения ротора магнитное
поле постоянного магнита также
вращается с частотой n1,
а поэтому каждый из проводников обмотки
статора попеременно оказывается то в
зоне северного (N)
магнитного полюса, то в зоне южного (S)
магнитного полюса. При этом каждая
смена полюсов сопровождается
изменением направления ЭДС в обмотке
статора. Таким образом, в обмотке статора
синхронного генератора наводится
переменная ЭДС, а поэтому ток i в этой
обмотке и в нагрузке Z
также переменный.
Мгновенное
значение ЭДС обмотки статора в
рассматриваемом синхронном генераторе
(В)
е
= B
2
l
= B
2
lπD1n1
/
60
(6.1)
где
B
— магнитная индукция в воздушном зазоре
между сердечником статора и полюсами
ротора, Тл; l — активная длина одной
пазовой стороны обмотки статора, м;
= πD1n1
/60 —
скорость движения полюсов ротора
относительно статора, м/с; D1—
внутренний диаметр сердечника
статора, м.
Эта формула показывает, что при неизменной частоте вращения ротора форма кривой
Рис.
6.1. Упрощенная модель синхронного
генератора
переменной
ЭДС обмотки якоря определяется
исключительно законом распределения
магнитной индукции B
,
в
зазоре. Если бы график магнитной индукции
в зазора представлял собой синусоиду
(B
= Вmaxsin
α), то ЭДС генератора была бы синусоидальной.
Однако получить синусоидальное
распределение индукции в зазоре
практически невозможно. Так, если
воздушный зазор
постоянен (рис. 6.2), то магнитная индукция
B
,
в воздушном зазоре распределяется по
трапецеидальному закону (кривая 7), а,
следовательно, и график ЭДС генератора
представляет собой трапецеидальную
кривую. Если края полюсов скосим так,
чтобы зазор на краях полюсных наконечников
был равен
max
(как это показано на рис. 6.2), то график
распределения магнитной индукции в
зазоре приблизится к синусоиде (кривая
2), а следовательно, и график ЭДС, наведенной
в обмотке генератора, приблизится к
синусоиде.
Частота
ЭДС синхронного генератора f1
(Гц) прямо пропорциональна частоте
вращения ротора n1
(об/мин), которую принято называть
синхронной частотой вращения:
f1
= pn1/60
(6.2)
Здесь
р — число пар полюсов; в рассматриваемом
генераторе два полюса, т. е. р = 1.
Для
получения промышленной частоты ЭДС (50
Гц) ротор такого генератора необходимо
вращать с частотой n1
= 3000 об/мин, тогда f1
= 1
3000/60
= 50 Гц.
Постоянные
магниты на роторе применяются лишь в
синхронных генераторах весьма малой
мощности (см. § 23.1), в большинстве же
синхронных генераторов для получения
возбуждающего магнитного поля применяют
обмотку возбуждения, располагаемую на
роторе. Эта обмотка подключается к
источнику постоянного тока через
скользящие контакты, осуществляемые
посредством двух контактных колец,
располагаемых на валу и
Рис.
6.2. Графики распределения магнитной
индукции в воздушном зазоре синхронного
генератора
изолированных
от вала и друг от друга, и двух неподвижных
щеток (рис. 6.3).
Как
уже отмечалось, привод – двигатель (ПД)
приводит во вращение ротор синхронного
генератора
с синхронной частотой n1
при этом магнитное поле ротора также
вращается с частотой n1
и индуцирует в трехфазной обмотке
статора переменные ЭДС ЕА,
ЕВ,
ЕС,
которые, будучи одинаковыми по значению
и сдвинутыми фазе друг относительно
друг друга на
периода
(120 эл. град), образуют трехфазную
симметричную систему ЭДС.
С
подключением нагрузки в фазах обмотки
статора появляются токи IА,
IB,
IC.
При этом
трехфазная
обмотка статора создает вращающееся
магнитное поле. Частота вращения этого
поля равна частоте вращения ротора
генератора (об/мин):
n1
=
f160/p.
(6.3)
Таким
образом, в синхронном генераторе поле
статора и ротор вращаются синхронно,
отсюда и название — синхронные машины.
Рис.
6.3. Электромагнитная схема синхронного
генератора
-
Способы
регулирования напряжения трансформаторов.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Как определить частоту вращения вала генератора, если известен крутящий момент двигателя?
ФизикаДвигателиГенераторы
Константин А.
30 января 2020 · 1,6 K
Неравнодушный человек, не терпящий несправедливости. · 30 янв 2020
Крутящий момент тут не причём, это сила вращения, а не обороты.
Чтобы знать частоту вращения вала генератора, надо знать частоту вращения коленчатого вала, диаметр приводного шкива коленвала и шкива генератора. Делим диаметр шкива коленвала на диаметр шкива генератора и результат умножаем на частоту вращения коленвала (обороты двигателя). Обороты двигателя смотреть по тахометру.
1,3 K
А частоту вращения вала двигателя как определить если известен крутящий момент?
Никак по крутящему моменту не определить обороты. Нужен тахометр или знать по паспортным данным частоту вращения вала двигателя. На пример, холостые обороты большинства двигателей 800 об/мин.
Виталий С., а вы можете подсказать пружинный двигатель сколько примерно может развить оборотов, если в его конструкцию входит спиральная пружина с числом витков 20 в заведенном состоянии, и хватит ли этих оборотов для раскручивания генератора для выработки эл.тока
Константин А., я не смогу это рассчитать. Честно скажу, ранее не сталкивался с подобными расчётами. Значит, имеется в виду пружинный двигатель?
Тогда, по крутящему моменту можно попробовать рассчитать обороты (n) или угловую скорость (ω), учитывая, что они ничем, кроме момента инерции нагрузки (который зависит от массы, формы и размеров приводимого во вращение тела, J = m*r^2/2 для диска) ограничиваться не будут. Но, учитывая, что при раскручивании пружины, её крутящий момент (M = F/r) будет уменьшаться, то ускорение (ε = F/J = Mr/J, эта формула для равноускоренного вращения) будет переменным. Зная ускорение, можно рассчитать частоту вращения (n = ε*t^2/4π, для постоянного ускорения). Дело пахнет интегрированием, а в этом я не силён. Равнопеременное ускорение рассчитать не смогу.
Другой вариант расчёта через энергию вращения диска (n = корень(2E/(4π^2*J)), Гц), но для этого надо знать энергию (E)запасённую в пружине.
Константин А., для выработки тока хватит любой скорости вращения, только при малых оборотах ток (ЭДС) тоже будет малым. Если взять, к примеру, генератор автомобиля, то напряжение в 14 вольт он выдавать должен на холостых оборотах, т. е. при 750-800 об./мин. или частотой 12-13 Гц.
Виталий С., а существуют ли генераторы с мощностью от 10 до 150 Вт? И что означает в таблицах характеристик генераторов количество оборотов в минуту, допустим 200 об/мин это значит при такой скорости генератор выработает максимальное напряжение?
Константин А., честно сказать , что сегодня производят в мире генераторов не в курсе, но раньше выпускались мини-генераторы, некоторыми я сам пользовался.
Один тип мини-генераторов служил для питания лампочек фар установленных на велосипедах. Такая машинка прикреплялась к вилке колеса и во время движения прижималась роликом к шине. Быстро едешь – фара светит ярче. Вес его был около 500 г.
Другой тип мини-генераторов был ручным. Надо было сжимать несколько раз ручку в корпусе, приводящую во вращение внутренний маховичок. Тот накапливал вращение и передавал его на механизм генерации, вырабатывался ток, питавший лампочку фонарика. Т. е. это был ручной фонарик без батареек, работающий на мускульной силе. Несколько энергичных сжатий рукоятки и в течении 30 секунд вырабатывался свет.
Думаю мощность таких генераторов укладывалась в диапазон 10 – 150 Вт. При заданных оборотах генератор должен выдавать номинальный ток, которого хватит для питания определённого потребителя. Если в генераторе нет ограничения по току возбуждения, то верхний предел выработки напряжения может быть гораздо выше номинала, если его обороты превысят рабочие.
Комментировать ответ…Комментировать…
С какой скоростью вращается ротор синхронного генератора – Реакция якоря Схемы подключения Определение скорости вращения В каких случаях необходимо купить и использовать синхронный генератор? История создания
Перед запуском генераторной пары ее необходимо сначала отрегулировать. Первым шагом является настройка частоты устройства. Это можно сделать двумя способами
Принцип работы и устройство синхронного генератора
Современные генераторы характеризуются строгой зависимостью между частотой f переменного индуктора HED в обмотке статора и скоростью n ротора, которая называется синхронной скоростью.
где p — число пар полюсов в обмотках статора и ротора. Поскольку скорость вращения обычно выражается в оборотах в минуту, а частота ЭМС — в герцах (1 /сек), для оборотов в минуту уравнение принимает вид
На рисунке показана функциональная схема современного генератора. Статор 1 имеет три фазные обмотки, которые принципиально не отличаются от таких же обмоток в асинхронных машинах. Ротор имеет электромагнит с обмоткой возбуждения 2. На этот электромагнит подается постоянный ток через скользящие контакты, обычно создаваемые с помощью двух контактных колец и двух неподвижных щеток в роторе. В некоторых случаях в роторах современных генераторов вместо электромагнитов могут использоваться постоянные магниты, что устраняет необходимость в контактах на валу, но значительно снижает возможность стабилизации выходного напряжения.
Приводной двигатель (ПД), будь то турбина, двигатель внутреннего сгорания или другой источник механической энергии, приводит в движение ротор генератора с синхронной скоростью. Магнитное поле магнита ротора также вращается с синхронной скоростью, индуцируя переменные ЭЭД EA, EB и EC в трехфазных обмотках статора. Они имеют равные значения и 1/3 цикла (120°) между ними, образуя симметричную 3-фазную систему ADR.
Когда нагрузка подключается к клеммам C1, C2 и C3 обмотки статора, токи IA, IB и IC возникают в фазе обмотки статора и генерируют вращающееся магнитное поле. Частота вращения этого поля равна частоте вращения ротора генератора. Поэтому в современных генераторах переменного тока магнитные поля статора и ротора вращаются синхронно. Учитывается мгновенное значение АДР катушек статора современных генераторов
где B — магнитная индукция в воздушном зазоре между сердечником статора и полюсами ротора; Tl-l — эффективная длина пазовой стороны катушки статора, т.е. длина сердечника статора; m-w — числовое значение. Скорость -v=πDn — линейная скорость полюсов ротора относительно статора. м/с-D — внутренний диаметр сердечника статора, м.
Вид АДР показывает, что при постоянной скорости вращения ротора n форма графика переменных АДР обмотки ротора (статора) определяется только магнитной индукцией B в зазоре между полюсами статора и статора. Ротор. Если график магнитной индукции в зазоре имеет синусоидальную форму B=Bmax sinusoidal, то ВЭД генератора также имеет синусоидальную форму. Современные машины всегда должны рассеивать индукцию в зазоре как можно ближе к синусоидальной волне.
Таким образом, если воздушный зазор δ постоянен, то магнитная индукция B в воздушном зазоре распределяется по трапецеидальному закону (рисунок 1). Если же концы полюсов ротора «перекошены» так, что зазор на концах полюсных выводов равен δmax (как показано на рис. 1.2), то диаграмма распределения магнитной индукции в воздушном зазоре будет приближаться к синусоидальному закону (график 2) и, следовательно, диаграмма ЭЭД, индуцируемой в обмотке генератора, будет приближаться к синусоидальному закону. Частота напряжения возбуждения синхронного генератора f (Гц) пропорциональна скорости синхронного ротора n (об/с).
Описание прибора
Конструкция синхронного генератора:
- Ротор или катушка (подвижная, вращающаяся), в которую входит обмотка возбуждения.
- Якорь или статор (стационарный), в который встроена обмотка.
- Обмотка устройства.
- Переключатель катушки статора.
- Выпрямитель.
- Многочисленные провода.
- Структура электрического состава.
- 溶接機。
- Катушка ротора.
- Регулируемый поставщик питания постоянного тока.
Синхронный генератор работает как генератор и двигатель. Он может переключаться с программы генератора на программу двигателя — это зависит от действия вращательной или тормозной силы устройства. В программе генератора она включает механическую и исходящую электрическую энергию. В программе двигателя электрическая мощность является входной, а механическая — выходной.
Устройство включено в цепь переменного тока с различными типами нелинейных резисторов. Синхронные двигатели являются генераторами переменного тока на электростанциях, а синхронные двигатели используются, когда требуется двигатель, работающий с постоянной частотой вращения.
Разновидности синхронных генераторов переменного тока
Основная классификация генераторов переменного тока включает следующие типы устройств:
- Высокочастотные генераторы предназначены для преобразования механической энергии в электричество высокой частоты. Устройство работает путем изменения магнитного потока за счет воздействия вращающегося ротора на статичный статор. Высокая частота достигается за счет увеличения числа полюсов и ускорения вращения статора. Он используется в качестве источника электроэнергии для радиотелеграфных станций на расстоянии до 3 км. Для коротких расстояний они не подходят, так как требуется увеличение частоты. Агрегаты делятся на генераторы, вырабатывающие энергию непосредственно для машины, и агрегаты, в которых ток увеличивается с помощью статических умножителей.
- Гидравлический турбогенератор, как ясно из его названия, работает за счет движения гидравлической турбины. Ротор в этих агрегатах расположен на одной оси с турбинным колесом. Максимальная мощность этих установок достигает 100 000 кВт, что является впечатляющей цифрой для электростанций, особенно для автономных электростанций. Они значительно больше, чем аналогичные устройства. Диаметр одного ротора может достигать пятнадцати метров. На выходную мощность турбины существенно влияют скорость, с которой она вращается, типичный момент колебаний ротора и длина линии электропередачи (ЛЭП). Обмотка установлена непосредственно на статоре, охватывающем видимый полярный ротор, который закреплен на валу.
- Паровые турбогенераторы работают на паровых турбинах. Наиболее распространенными являются биполярные и квадрупольные установки. Ротор имеет внушительную форму цилиндра с прямоугольными канавками. Обмотки переменного тока расположены в специальных гнездах внутри статора. Медленно движущиеся машины имеют роторы в форме колес или звезд. Когда система выключена, охлаждающие компоненты расположены непосредственно под теплообменником. Паровые турбогенераторы имеют гораздо меньшие размеры, чем более ранние типы.
Наиболее распространенными были современные трехфазные генераторы, мощность которых варьировалась от минимальной до нескольких мегаватт. Классические теплообменники были основаны на том, что бегунок имел кольцо и щетки в непосредственном контакте со статором. В большинстве случаев этот механизм был небезопасен, щетки быстро изнашивались, а коллекторы якоря требовали постоянного обслуживания. Поэтому были разработаны современные бесщеточные генераторы, которые устраняют все эти недостатки.
Работа современных трехфазных бесщеточных генераторов основана на использовании независимой системы возбуждения и автоматического регулятора напряжения (AVR). AVR помогает избежать отклонений и скачков напряжения, поддерживая выходное напряжение генератора на постоянном уровне. В случае внезапного значительного перенапряжения AVR поглощает нагрузку и выходит из строя первым, защищая остальную часть системы генератора. AVR поставляются отдельно в качестве запасных частей и могут быть заменены так же легко, как замена батареи в любом устройстве.
Альтернаторы могут быть с одним или двумя подшипниками.
Если генератор неисправен, а двигатель находится в хорошем состоянии, генератор можно заказать отдельно. При заказе, пожалуйста, проверьте название двигателя и присоединительные размеры теплообменника. Основной оценкой здесь является страна-производитель двигателя — отечественный или импортный, отечественные двигатели (ЯМЗ, ТМЗ или ММЗ) являются наиболее совершенным типом для соединения и присоединения генератора к двигателю (непосредственно через муфту или кольцевую швартовку) ). Импортный двигатель подключен к теплообменнику с помощью одной системы SAE.
Однако у этого подхода есть один недостаток. В таких системах трехфазные двигатели не работают, а если подключены, то очень быстро нагреваются и выходят из строя.
Ротор синхронной машины
Обгоны синхронных двигателей предназначены для улучшения демпфирующих и пусковых характеристик современных приборов, работающих от генератора или двигателя. Современные конструкции бегунов для машин включают
Магниты ротора сегментированы и отделены друг от друга немагнитными вставками. Стопорные кольца, расположенные на концах ротора, изготавливаются из материалов с низким электрическим сопротивлением, чаще всего из меди.
Конструкция устройства
Ротор — это движущаяся часть генератора или электродвигателя. Если рассматривать, из чего состоит бегунок двигателя постоянного тока, то его основными элементами являются.
- Ядро. Состоит из нескольких металлических пластин, каждая из которых прорезана специальным диэлектриком. Сердцевина — черепичная труба. Благодаря такой конструкции ротор нагревается гораздо меньше, так как электроны не ускоряются, а потери снижаются, что повышает производительность. Это также уменьшает количество токов Фуко, наблюдаемых в курсоре. Они гарантированно будут видны при работе двигателя из-за повторяющегося сердечника
- Намотка. Бронзовые провода расположены вокруг сердечника. Весь кабель покрыт лаковой изоляцией во избежание короткого замыкания. Он также пропитан эпоксидной смолой для улучшения нанесения и защиты обмоток от вибраций двигателя.
- Коллекционеры. Обмотки могут быть соединены с коллектором вала. Специальный блок с контактами. Контакты изготовлены из меди и графитовых щеток.
- Вал. Это стальной стержень. На конце вала имеется специальное место для крепления оппозитных подшипников. Также могут быть резьба, пазы или канавки для крепления других компонентов двигателя.
- Крыльчатка вентилятора. Устанавливается на вал и выполняет функцию холодильника при работающем двигателе.
С какой скоростью вращается ротор синхронной машины
Скорость вращения ротора на современных машинах обычно не превышает 3000 об/мин в минуту. Как правило, это машины с неатакующим полюсом, в которых обмотка поля устанавливается в профильный паз.
Что касается расположения курсора, то современные двигатели бывают двух типов.
За создание основного магнитного поля отвечают современные бегунки двигателя с непрямыми или прозрачными полюсами. О различиях между этими типами роторов вы можете прочитать в соответствующих статьях.