Електрическия генератор

Електрически генератор (генератор) се използва за преобразуване на механична енергия в електрическа енергия. Основното приложение на - получаване на електрическа енергия. EG инсталиран на електроцентрали, стационарен и мобилен телефон. Според сегашната характер на генераторите са разделени на постояннотокови генератори генератори. Алтернатори се делят на синхронни и асинхронни. Генератор и водещ в механична ротация (първична) задвижваща единица се нарича. Всеки генератор е снабден с плоча име, на ром посочи производител, вида и серийния номер на генератора, мощност, напрежение, ток, мощност и скорост на въртене, честота и фактор на мощността защото-т # 966; (В случая на алтернатора). Когато комисията е без допълнителни указания, а след това всички на техническите данни, наричана по номинална, се отнася до продължителността на режима на генератор. Генератори за постоянен ток, престанали да играе ролята на основните източници на ток, имат приложение в отделни случаи, където има нужда от DC: електрохимична обн-во, електролитна производството на електрически инструменти двигатели, които изискват контрол на скоростта, генератори за подвижния инсталации за кабелни инсталации и радио, на автомобилния и въздушния транспорт. Електрификацията. х-ва DC генератори се използват като агенти за синхронен генератор за зареждане на батерията за електрическо заваряване. В редки случаи, те се използват като източници на енергия за малки електроцентрали.

Алтернатори се произвеждат почти изцяло под формата на синхронни машини. В електроцентрали, в секунди. х-съм инсталиран трифазни синхронни генератори. Прототипът на синхронен генератор е генератор на променлив ток, създадена през 1878 г. P. Н. Yablochkovym. Първият синхронен генератор е трифазен ток е създадена през 1891 г. МО Dolivo-Dobrovolsky. От голямо значение в първия етап на развитие на теорията и конструкцията на електрическите машини са също работят български учени Х. Е. Ленц, Б. С. Yakobi, Г. А. и др Stoletova.

На практика единственият приложим DC тип генератор е колекционер. колектор DC генератор е машина, която се основава на рояк всъщност получава променливо електродвижещо напрежение (EMF) да бъде поправена чрез спекулация. устройство - колекционер. На вала на цилиндъра на машина засили ламарина; на външната повърхност на каналите на цилиндъра са направени в притежавани до определени намотка е свързан с колектора (фиг. 1). Фиксираната част се състои от рамката и с магнитните полюси се намират на възбуждане ликвидация.

Фиг. 1. котвата намотка с шаблона, състояща се от нормалните шарени намотки, свързан към колектора

Машини за постоянен ток, въртящата се част обикновено се нарича котва, фиксирани - полюсите. За свързване на котвата на генератора с външна верига монтирани на четки колектор в държачите на четка засилени от. При въртене на котвата външен двигател с постоянна скорост и с възбуждане на колектора schotkah настъпва по същество постоянно напрежение във времето. Прекратяване възбуждане е най-често свързани с клемите на котвата в паралел (фиг. 2а). Такава генератор се нарича генератор шунт (шунт). възбуждане ток спрямо номиналната мощност на генератора котвения ток е с 1 - 5%. възбуждане намотка верига включено съответното съпротивление - коригиране реостат. Чрез регулиране на реостат чрез ток в възбуждане намотка, получени при различни условия на работа желания генератор на напрежение, а т. Н., и номинална. Shunt генератор сред генератора DC е най-честата, Т. К. не изисква специални източник за възбуждане дава нормално натоварване в рамките на достатъчно стабилно напрежение. В случаите, когато желаните неподвижни по-голяма стабилизация на напрежението и в по-широк кръг от промяна на натоварването, както и смесен възбуждане генератор се използва като допълнителен (втори) поле ликвидация, последователно с котвата ликвидация. В някои случаи, отделна възбуждане (Фигура 2Ь.) От външен източник DC (в много ниско напрежение генератори 4 - 12, високо напрежение 500 в комуникация и др ....).

Фиг. 2. верига осцилатор: и - шунт; б - самостоятелна възбуждане

Когато колектор DC машината се появява искри четки. Причините най-често искри неравна повърхност на колектора, четките люлка в четкодържатели, четки prishlifovka лошо, неправилно инсталиране на четки (които не съставляват колектор, една спрямо друга или полюсите на машината), натискането на грешен четка, четка грешен клас, вибрации машината. Свържи се отразява и четки за самостоятелно развълнуван DC генератор. На практика, особено в малки генератори, поради замърсяване или колектор стърчащата слюда слоеве колекторните пластини, началната контактно съпротивление на четките може да достигне такава стойност, че осцилатор не става възбуден. Обикновено в тези случаи за самовъзбуждане е достатъчно кратък, четки за налягане на ръка.

Генератори за постоянен ток, произведени съветски electromachine растения са разделени в две групи: нормални и специално изпълнение (подвижен, високо напрежение, ниско напрежение, заваряване, батерия и др ...). нормално средно изпълнение и ниска електроенергия, обхванати Mo серия и депутат. Номинална мощност генератори серия Mo от 0.37 до 130 кВт в защитена изпълнение, MT серия от 3,8 до 66 кВт (предназначен за директно свързване към скорост бутални двигатели, ниски). Напрежение генератори с общо приложение, в съответствие с ГОСТ 721-41, 115, 230 и 460 (последният не всички видове). DC машина, произведени от производителя за работа като генератор, м. Б. и се използва като двигател. Това се основава на имот, наречен обратимостта на електрически машини. Ако се приеме, за да се закрепи по същия ампераж, след прекъсване на захранването от вала, ще бъде малко по-ниско, на около 8 - 10%. След това скоростта на въртене на машината ще бъде приблизително 15% по-малко от неговата скорост на въртене, както генератора.

Фиг. 3. статора на синхронна машина трифазен

Синхронен генератор се състои от неподвижна част на рояк обикновено AC ликвидация, както и въртяща се част с възбуждаща намотка. Фиксирана част в АС машини обикновено се нарича статор (фигура 3.), Въртяща - ротор. Полето за синхронна машина намотка се захранва с постоянен ток. източник на постоянен ток обикновено е генератор на прав ток шънт. Такава генератор е известен като инициатора. В повечето случаи на патогена или на същия вал със синхронен генератор, свързан към тях или еластичен съединител, се монтира върху обща основна плоча. В някои конструкции на възбудител се задвижва при въртене посредством предаване на V-образен ремък. възбудител мощност е 1-6% от номиналната мощност на синхронния генератор, напрежението не надвишава 110-120. Постоянен ток се подава от възбудителя на полето намотка на синхронния генератор чрез контактни пръстени, седнали на вала на ротора и четките насложени пръстени. Регулирането на синхронен генератор напрежение извършва с реостат нарича настройка и монтирани в областта възбудител верига (Фиг. 4). Промяна на напрежението на клемите на възбудителя води до промяна на ток на възбуждане на синхронния генератор и позволява да се променя напрежението. Честотата на синхронния генератор AC е в строга зависимост от броя на полюсите на оборотите на генератора и въртене (RPM). Когато един променлив ток честота f = 50 цикъла в секунда, взети като стандарт в Съветския съюз и Западна Европа, броят не е проверено на оборотите на ротора. нарича синхронен, в зависимост от броя на полюсите 2р има следа. значение

Броят на оборотите на ротора, като функция на броя на полюсите

При номинален капацитет трифазен синхронен генератор трябва да се разбира така наречената. пълната мощност, равна на произведението на коефициента 1,73 за мрежово напрежение и номиналната номинална линия генератор на ток. Обикновено, тази работа е разделена на 1000 и показва пълната мощност в kilovoltampe-Rah (кВА). За синхронен генератор кВА да им даде не е напълно определи допустимо натоварване резистивен. Трябва също така да се посочи коефициентът на капацитета на R (защото # 966;) натоварване. За номинална стойност на COS # 966; синхронен генератор прие защото # 966 = 0.8 (с изоставане ток). След това, активна мощност на синхронен генератор на номинален товар се определя от продукта на съответния фактор квази-M и силата се изразява в киловати (KVM).

В зависимост от вида на първичен двигател, синхронен генератор пръстен завърта отличава: турбогенератори, хидро, дизелови генератори. Първичните двигатели, съответно - на парна турбина, водна турбина, дизелов двигател. Турбогенератор - Speed ​​машини, произведени обикновено с две или четири полюса. Хидро- и дизелови генератори - нискоскоростни машини, произведени няколко комплекса, шест стълбове и нагоре. Широка гама от скорости на въртене хидрогенератори (50 до 750 об / мин.) Е свързан с голямо разнообразие от налягания и скорости на потока срещат в хидравлична мощност. ротор турбогенератор е направен от твърда стомана коване цилиндрична форма. За да се настанят на DC бобина в него profrezovyvayutsya слотове. Отделни възбуждане намотки не стърчат стълбове на повърхността на ротора. Такава ротор, както и цялата генератора като цяло, се нарича имплицитно-пинов. Ниска скорост синхронни генератори с голям брой полюси, се наричат ​​изрично-поле, т. За. Отделните полюсите показват ясно (фиг. 5).

Фиг. 4. Веригата на синхронен генератор 1 - синхронен генератор; 2 - възбудител; 3 - контактни пръстени и четки; 4 - регулиращ реостат

Синхронни генератори са разделени на няколко. групи: 1) Ясно-полюсни генератори на ниска мощност серия ДВ и С - капацитет 15-60 кВА. Предназначен за използване в стационарна или подвижна мощност от местно значение, като например селското стопанство. Поради естеството на генераторите на изпълнение - защитена, а не са предназначени за работа на закрито nasyschonnyh двойки. 2) Очевидно-полюсни генератори, средна и висока мощност. Тук по-генератори, вариращи от 100 до няколко. хиляди кВА, например. M-Series C320 и GE. Тези генератори се използват, Ch. Пр. във връзка с хидравлични турбини и двигатели с вътрешно горене (обикновено дизелово гориво). Генератори са свързани с основната бутален тип двигатели изискват маховик, целта бодното състои в изглаждане на неравностите председател на скоростта на двигател. За генератори, свързан с хидравлични турбини, е необходимо в случаите, когато се изисква ускорение забавяне разтоварване единица НЕК-много увеличаване на инерционен момент. За да отговори на тези изисквания в рамките на серията MC предлага дизайн с подсилен маховик маса. За електрификация. х-ва произвежда т.нар. Урал серия от хидро-HCV. Това вертикално водноелектрическа 200-4000 кВА, скорост на въртене от 100 до 300 об / мин. предназначени за директна връзка с водни турбини (фиг. 6). Развитие на Урал серия успешно решен проблемът за създаване на икономически ефективна, проста и надеждна конструкция на производство хидро-малък мащаб. От оперативна гледна точка, в сравнение с други предишната издадена поредица от вертикални генератори, генератори серия от HCV е по-удобен за обслужване, изисква по-малко пространство и космическа станция в същото време се опрости основите на проектиране podgeneratornogo. Вертикална хидро-доставени спирачки, целта ryh да съкратят срока на устройството стоп. хидрогенератори спирачната трябва да се извършват от около 1/3 от номиналния режим, и се извършва през първите три серии HCV спирачка жак, а в четвъртия - ръчен винт спирачка. 3) Голям generatorostroenie. Първата турбина генератор на 100 000 кв.м., при 3000 об / мин. с въздушно охлаждане, тя е построена в СССР през 1937 пътека. етап на развитие на турбо-generatorostroeniya е изграждането на турбогенератор капацитет от 100 000 кВА, при 3000 об / мин. с водород охлаждане (1946). През 1952 г. е направена уникален водород охладен турбогенератор с капацитет от 150,000 киловата, 3000 об / мин. В СССР, работи рекорд нейните параметри хидроенергията 68750 кВА и най-хидро капацитет в света на 103 500 кВА, на 83.83 / мин. Дори и по-мощни хидрогенератори, инсталирани на ВЕЦ Kuibyshev и Сталинград.

Фиг. 5. Роторът хидравличен генератор

Оперативните свойства на синхронни генератори м. B. смесване подобрена управляваща верига. Поради смесване регулиране на напрежението се извършва при натоварване, което създава благоприятни условия за започване на сравнително големи мощност асинхронни двигатели накъсо.

Електрификацията. х-ва смесване е широко използван. В случая, когато на синхронния генератор е с възбудител машина, тя се осъществява чрез оборудване на генератор специално Compounder. Селски власт се отнася и синхронни генератори, които не разполагат с възбудител машината развълнуван от солидна изправители (с генератор не повече от 75 кВА). Такива генератори обикновено са съставени.

Фиг. 6. Поява на хидравлични генератори

През последните години масово производство започва с възбуждане на синхронни генератори с механична токоизправител (ДВ, бр инж система Ta Mantsev.) Капацитет на 4 - (., Произведени от Ереван електротехнически завод и др растения) 30 KVA. Тези генератори се използват, Ch. Пр. за мобилни мощност, използвана от държавни и колективни ферми, проучване страна.

Един асинхронен генератор може да работи само когато получи намагнетизиране мощност нужда от възбуждане на магнитно поле. Възможна схема D: а) успоредна на (съвместно) операцията със синхронен генератор за широката потребителя. синхронни генератор условия на работа по този начин значително се влошат поради претоварване реактивен ток. Обикновено такава схема е малко рационално; намира приложение в някои случаи, когато асинхронни генератори се използват като помощен източник на електрическа енергия - автоматично водноелектрически и вятърни електроцентрали на малък капацитет, работещи в паралел със силна мрежа; б) самостоятелна работа на мрежата по време на възбуждане на асинхронния генератор на статичното кондензатор, се случи паралелно към клемите на статора. В някои случаи тя намира приложение като малка електроцентрала с най-проста, евтина, надеждна и лесно обслужвана генератора (мобилен електрическа енергия до 5 KW за осветление полеви мелници, железопътни гари, фарове и т. П.). С увеличение на мощността, а когато натоварването на двигателя, поради увеличаване на необходимия електрически кондензатори инсталацията е тромаво и скъпо, както и използването на асинхронен генератор става непрактично. Описание на асинхронна машина см на устройството. Електрическият мотор.

Литература: М. Evreinov използването на електроенергия в селското стопанство, 2-ро издание. MA 1948 (виж з II, глава 3 - 4 ...); Zlatkovsky рационална експлоатация на електрически съоръжения, MTS, Zh. "MTS", Москва 1951 г., №7, стр 39-44 .; . Тя работи, селските електрически инсталации, М. 1953, рр 35-71; Ivanov асинхронни генератори за водноелектрически централи с малък капацитет, M.-L. 1948 Neumann Z. и К. Костин хидрогенератори за селски електрифициране "ток" [М] 1950, №7, стр 16-23 .; Sazonov N. Ръководство за селското електротехника, 2-ро издание. М. 1953; Наръчник на електрификация на селското стопанство. Comp. NA Sazonov и IM Shidarev, М. 1949 (виж раздел II, глава 6, 8, раздел V, Глава 1 - 3 ...); Tamantsev S. самостоятелно възбудими синхронен генератор с механична токоизправител и автоматичен контрол напрежение "ток", [М], 1952, № 3, стр 3-7 .; Yuditskiy С синхронни машини с полупроводникови изправители, 2-ро издание. M.-L. 1954.

1. Земеделски Енциклопедия. T 5 (Т - I) / Ed. Начало: P. Лобанов (EDS глави) [и др.]. Трето издание, преработен - Московския държавен публикуване на селскостопанска литература, М. 1956 г., стр. 663