Альтернатор генератора: синхронный (щеточный) или асинхронный (бесщеточный)

11 октября 2016

8 комментариев

Выбор генератора всегда был не самым простым вопросом и не так уж редко даже те, кто не понаслышке был знаком с такого рода оборудованием сталкивался с проблемами при выборе и уж что говорить о неподготовленном потребителе.

Существует множество аспектов при выборе генератора для лома или же для промышленного применения, все эти аспекты необходимо знать и в равной степени уделять им внимание для формирования верного выбора агрегата, чтобы он мог полностью удовлетворить Вас своей работой.

Сегодня мы будет говорить о том, чтобы верно подобрать генератор исходя от того, какой тип альтернатора на него установлен, для того, чтобы выбранный Вами бензиновый генератор обеспечивал Вас стабильным напряжением и не имел сбоев в своей работе. На первый взгляд вопрос очень сложный, но все не так страшно как кажется, выбор будет колебаться между всего двумя видами генераторов, синхронный, то есть щеточный, или асинхронный, бесщеточный альтернатор. Сегодня чаще всего покупаются модели именно с синхронным альтернатором, и почему Вы поймете далее. Надеемся, что сможем как можно лучше посвятить Вас в этот вопрос данной статьей.

Все об альтернаторе

Для начала стоит сказать немного о самом названии, в самом начале, когда технология, служащая для выработки электрического тока так и называлась, альтернатор, позже его стали называть генератор, весь, и альтернатор и двигатель и другие его части в сборе, это название проще и отражает саму суть работы такого агрегата – преобразование одного вида энергии в другой.

Что же касается самого альтернатора, то можно с полной уверенностью сказать что именно он является самой важной частью в любом генераторе, ведь именно от отвечает за самую важную работу этого агрегата, а именно преобразование кинетической работы, продуцируемой вращением вала двигателя в электрический ток переменного типа. Состоит альтернатор из подвижной и неподвижной части, как и любой электродвигатель, из статора и ротора.  

Вращение в альтернаторе производится за счет электродвижущей силы, а для возникновения оной необходимо возбудить магнитное поле на обмотке. В этом плане между альтернаторами разнице нет, разница лишь в том, в какой способ электромагнитное поле передается на а обмотку статора, а именно на синхронные и асинхронные. В конструктивном плане разница в том, что синхронный альтернатор имеет обмотку на роторе, в то время как асинхронный не имеет ее и способы передачи соответственно у них разные.

Если не углубляться в теорию и рассмотреть строение альтернаторов, то коротко говоря у синхронного альтернатора более сложное строение за счет наличия и щеток, и обмоток на роторе и статоре, а асинхронный по конструкции более простой по конструкции. Считается, что последний менее надежен и менее вынослив, но это еще не делает его хуже, чем первый, все зависит от того, в каких условиях применяется генератор, есть множество факторов, которые могут поменять их местами или уровнять.

Достоинства синхронного альтернатора

Есть разница между тем, какой обмоткой будет обладать Ваш альтернатор, если же Вы хотите купить дизельный генератор для редких включений, и Вы не намерены подавать на него слишком большую нагрузку, то есть смысл сэкономить деньги и купить алюминиевый тип, если же работать генератор будет часто и должен будет выдерживать достаточно высокую нагрузку, то стоит подумать о медной обмотке. Альтернатор с медной обмоткой будет давать максимально качественный ток на выходе. Важная часть синхронного альтернатора – это щетки, именно они отвечают за снятие тока со статора на ротор. Главное преимущество такого альтернатора – это возможность выдерживать пиковые нагрузки и кратковременные перепады и выдавать качественное электричество на выходе, что и делает его столь востребованным. Также стоит отметить, что только с таким генератором будет совместима система AVR. Синхронный генератор будет более правильным выбором для работы в бытовых условиях, для запитки дома или другого объекта с чувствительной к перепадам технике. Стоит отметить и высокую стоимость такого оборудования, такой генератор будет стоить дороже генератора с асинхронным альтернатором.

Недостатки синхронного альтернатора

Главным недостатком синхронного альтернатора можно назвать то, что он требует достаточно тщательного технического обслуживания. Щетки необходимо периодически заменять, график замены напрямую зависит от того, какие щетки установлены на альтернатор, угольные изнашиваются быстрее, медно-графитовые изнашиваются дольше. Помимо того, что у щеточного узла есть такой расходный материал как щетки, требующие периодической замены, сам альтернатор греется из-за трения щеток о ротор, и поэтому требует наличия охлаждения и тут есть побочный эффект.

Для охлаждения двигателя применяется вентилятор, который всасывает воздух и охлаждает обмотку, а вместе с воздухом он тянет и пыль, грязь и даже влагу. Более дорогие модели имеют достаточно высокий класс защиты для того, чтобы оградить альтернатор от влаги и пыли, но полностью защититься невозможно.

Преимущества асинхронного альтернатора

Преимущество асинхронного альтернатора заключается в том, что он имеет более простую конструкцию, а с этим и стоимость его меньше. Для движения подвижной части не требуется щетки для снятия электричества, достаточно магнитного поля и конденсаторов. Стоит отметить высокую степень защиты и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании. Так как такой альтернатор нагревается намного меньше синхронного, отпадает необходимость в охлаждении, благодаря чему его конструкция более уплотненная, что позволило предотвратить попадание пыли, грязи и влаги внутрь альтернатора. Это делает его долговечным и надежным. Вес и физические размеры асинхронного альтернатора также намного меньше, чем у синхронного, так что и сам инверторный генератор компактнее. Также ощутимым преимуществом такого генератора будет в том, что его альтернатору не страшны короткие замыкания, что делает его хорошим вариантом для работы со сварочным оборудованием.

Недостатки асинхронного альтернатора

Помимо положительных сторон у него также есть и отрицательные стороны, которые заключаются в том, что выходящее напряжение не самого высокого качества, оно может скакать, а так как этот тип альтернатора несовместим с работой AVR, это может существенно отразится на его работе в бытовых условиях, например для запитки дома. Стоит отметить, что низкий уровень качества тока и скачки напряжения на выходе у асинхронного генератора вызвано тем, что он плохо переносит стартовые пиковые нагрузки от аппретуры, подключаемой к нему, и это может вызвать плачевные последствия для техники, очень чувствительной к перепадам напряжения, например компьютеры, телефоны и другая электроника.

Помните, что не все асинхронные генераторы имеют очень большие скачки напряжения на выходе, хороший проверенный бренд всегда будет устанавливать на свой генератор только самый надежный двигатель, который будет поддерживать постоянное число оборотов при скачках нагрузки, обеспечивая минимальные отклонения от нормы в работе генератора.

Подведение итогов, какой альтернатор выбрать: синхронный или асинхронный

При выборе между синхронным и асинхронным альтернатором стоит отталкиваться от того, в каких условиях будет применяться генератор и какие цели будут перед ним стоять и уже от этого отталкиваться при выборе.

Для того чтобы обеспечить свой дом или дачу стабильным электричеством, без перепадов и резких скачков, то стоит конечно же купить генератор синхронный, или щеточный, так как он будет давать на выходе ровное напряжение и качественный ток, что очень важно при подключении чувствительной аппретуры. Также такой генератор пригоден для работы с медицинским оборудованием, лабораторным или офисным оборудованием. Для всех этих целей старайтесь покупать модели с функцией AVR.

Если же главная цель генератора – это строительные работы на открытом воздухе, где большая загрязненность, пыль и влага, то стоит купить генератор с асинхронным альтернатором, который имеет большую устойчивость ко всем этим факторам. К тому же он пригоден для работы со сварочным оборудованием, так как исключен риск короткого замыкания при работе такого оборудования.

Так же у нас на сайте Вы сможете найти большой выбор Бензиновый генератор AGT или Бензиновый генератор Iron Angel

Поделиться

Поделится

Поделится

Благодарю за пояснения

Ответить

Спасибо большое, всё понятно и доходчиво объясняете. Сейчас без сомнения можем выбрать генератор для дома.

Ответить

Дякую за роз’яснення.

Ответить

Спасибо !

Ответить

Статья супер!!!

Ответить

Спасибо всё понятно

Ответить

Класс! Всё стало понятно! Спасибо! Очень доходчиво.

Ответить

Спасибо за разъяснения.

Ответить

Новый комментарий

Войти с помощью

Отправить

Назначение и устройство синхронных генераторов

Назначение и устройство синхронных генераторов

Синхронный генератор состоит из двух основных частей: неподвижного статора (якоря) с помещенной в нем обмоткой и подвижного (вращающегося) ротора (индуктора) с обмоткой возбуждения. Назначение обмотки возбуждения состоит в том, чтобы создать в генераторе первичное магнитное поле для наведения в обмотке статора электродвижущей силы (э. д. е)… Если ротор сихронного генератора привести во вращение с некоторой скоростью V и возбудить от источника постоянного тока, то поток возбуждения будет пересекать проводники обмотки статора и в фазах обмотки будут индуктироваться переменные э. д. с. При подключении нагрузки к данной обмотке в ней возникнет вращающееся магнитное поле. Это поле статора генератора будет вращаться в направлении, вращения поля ротора и с такой же скоростью, как поле ротора, в результате чего образуется общее вращающееся магнитное поле.

Скорость вращения магнитного поля синхронного генератора зависит от числа пар полюсов. При заданной частоте чем больше число пар полюсов, тем меньше скорость вращения магнитного поля, т.е. скорость вращения магнитного поля обратно пропорциональна числу пар полюсов. Так, например, при заданной частоте /=50 гц скорость вращения магнитного поля равна 3000 об/мин при числе пар полюсов р= 1, 1500 об/мин при р = 2V 1000 об/мин при р = 3 и т. д.

Статор генератора (рис. 1, а) состоит из сердечника, набранного из тонких листов электротехнической стали. Для ограничения вихревых токов листы стали изолированы пленкой лака толщиной 0,08-0,1 мм и прочно спрессованы в виде пакета, называемого пакетом активной стали. В каждом листе стали, выштампованы фигурные вырезы, благодаря чему в пакете, собранном из таких листов, образуются пазы, в которые и укладывается обмотка. Пазы для повышения электрической прочности обмотки и предохранения ее от механических -повреждений изолированы листами электрокартона с лакотканью или миканита. Пакет активной стали укреплен в чугунной или стальной станине генератора.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Рис. 1. Устройство и схема возбуждения синхронного генератора:
а — статор, б — явнополюсный ротор (без обмотки полюсов), в — неявнополюсный ротор; 1 — статор (якорь), 2 — ротор (индуктор), 3- контактные кольца, 4 — полюс, 5 — полюсная катушка индуктора, 6 — возбудитель, 7 — шунтовой регулятор, 8 — щетки

Ротор синхронного генератора конструктивно может быть выполнен явнополюсным и неявнополюсным.

Явнополюсный ротор (рис. 1, б) имеет выступающие или, как говорят, явновыраженные полюсы. Такие роторы применяют в тихоходных генераторах со скоростью вращения не более 1000 об/мин. Сердечники полюсов этих роторов набирают обычно из листов электротехнической стали толщиной 1-2 мм, которые прочно скрепляют в пакет стяжными шпильками. На валу ротора полюсы крепят болтами или при помощи Т-образного хвостовика полюса, укрепляемого в специальных пазах, профре-зерованных в стальном теле ротора.

Обмотку возбуждения наматывают изолированным медным проводом соответствующего сечения. В роторах синхронных генераторов, предназначенных для работы в электроустановках, где в качестве первичных двигателей применяются дизели, предусматривается так называемая успокоительная обмотка. Успокоительная или как еще ее называют демпферная обмотка служит для успокоения свободных колебаний, возникающих при внезапных изменениях режима работы синхронных генераторов (резкие сбросы нагрузки, падение напряжения, изменение тока возбуждения и др.), особенно в тех случаях, когда несколько генераторов работают параллельно на общую сеть.

Неявнополюсным называют ротор, имеющий вид цилиндра без выступающих полюсов. Такие роторы выполняют обычно двух- или четырехполюсными.

Явнополюсные роторы для быстроходных машин не применяют из-за сложности изготовления крепления полюсов, способных выдерживать большие центробежные усилия.

Неявнополюоный ротор (рис. 1, в) состоит из вала и стальной поковки с профрезерованными в ней пазами, в которые уложена обмотка возбуждения. В остальном неявнополюсный ротор конструктивно выполнен так же, как и явнополюсный.

Конструкция проводников роторной обмотки выбирается в зависимости от типа ротора: для обмоток явнополюсных роторов применяют прямоугольные или круглые изолированные провода, а также голые медные полосы, гнутые на ребро и изолированные полосками миканита; обмотки неявнополюсных роторов выполняют из изолированных витков плоской твердокатаной меди, укладываемых в изолированные пазы роторов.

Концы обмотки ротора (индуктора) выведены и присоединены к контактным кольцам на валу ротора. К индуктору подводится постоянный ток от какого-либо внешнего источника. В качестве источника тока возбуждения синхронных генераторов мощностью до 20 кет применяют полупроводниковые выпрямители, а для более мощных генераторов — специальные машины постоянного тока (возбудители), помещаемые обычно на общем валу с ротором генератора или механически соединяемые с генератором посредством полумуфт. Возбудитель представляет собой генератор постоянного тока, мощность которого, как правило, составляет 1-3% номинальной мощности питаемого им генератора. Номинальное напряжение возбудителей невелико и у синхронных генераторов средней мощности не превышает 150 в. Постоянный ток для возбуждения синхронных генераторов может быть получен с помощью ртутных, полупроводниковых или механических выпрямителей. Для возбуждения синхронных генераторов мощностью до 20 кет чаще всего применяют селеновые или германиевые выпрямители.

Ток возбуждения в проходит от источника до индуктора по следующему пути: источник постоянного тока — неподвижные щетки на контактных кольцах, контактные кольца ротора — обмотки полюсов индуктора. Этот путь показан схематически на рис. 1, а. Синхронный генератор обладает свойством обратимости, т.е. может работать и в качестве электродвигателя, если обмотку его статора присоединить к сети трехфазного переменного тока.

Сравнение индукционного генератора

и синхронного генератора

Содержание

Переключатель

Добро пожаловать в блог Linquip. Сегодня и в этой статье мы проводим сравнение между асинхронным генератором и синхронным генератором. Как вы, возможно, знаете, машины переменного тока можно дополнительно классифицировать как индукционные машины и синхронные машины. И, следовательно, генераторы переменного тока как синхронные генераторы, которые обычно называют генераторами переменного тока, так и индукционные генераторы, или как их называют асинхронными генераторами.

В этой статье мы обсудим каждый из этих генераторов отдельно и сравним их характеристики, чтобы было понятно, чем они отличаются. Итак, как обычно, и во-первых, нам нужно иметь определение каждого из этих генераторов. После того, как мы проясним, что они из себя представляют, нам нужно перейти к следующему разделу, чтобы показать, как они работают. В двух последних разделах мы рассмотрим различия и остановимся на том, чем они отличаются экономически.

Наша команда собрала всю необходимую информацию по этой теме, чтобы избавиться от необходимости читать разнообразный контент на других сайтах. Оставайтесь с нами до конца, чтобы найти ответ на свой вопрос по этой теме. Существуют существенные различия между принципами работы и конструкцией синхронных и асинхронных машин. А пока давайте обсудим различия между синхронным генератором и асинхронным генератором.

Что такое синхронный генератор?

Синхронный генератор представляет собой генератор переменного тока с той же частотой вращения ротора, что и вращающееся магнитное поле статора. По структуре его можно разделить на два типа: вращающийся якорь и вращающееся магнитное поле. Синхронные генераторы являются одними из наиболее часто используемых генераторов переменного тока. В современной энергетике он широко используется в гидроэнергетике, теплоэнергетике, атомной энергетике и дизельной энергетике.

Что такое индукционный генератор?

Асинхронный генератор представляет собой генератор переменного тока, в котором используется вращающееся магнитное поле с воздушным зазором между статором и ротором для взаимодействия с индуцированным током в обмотке ротора. Их обычно называют асинхронными генераторами. Скорость немного выше синхронной скорости. Выходная мощность увеличивается или уменьшается в зависимости от скорости скольжения. Он может возбуждаться от сети или самовозбуждаться с помощью силового конденсатора.

Как работает индукционный генератор?

В предыдущем разделе мы дали вам два простых определения того, что такое индукционные и синхронные генераторы. Далее мы покажем вам, как эти два генератора работают по-разному.

Асинхронный генератор производит электроэнергию, когда его ротор вращается быстрее, чем синхронная скорость. Для типичного четырехполюсного двигателя с двумя парами полюсов на статоре, работающем от электрической сети с частотой 60 Гц, синхронная скорость составляет 1800 оборотов в минуту. Тот же четырехполюсный двигатель, работающий от сети с частотой 50 Гц, будет иметь синхронную скорость 1500 оборотов в минуту. Двигатель обычно вращается немного медленнее, чем синхронная скорость; разница между синхронной и рабочей скоростью, как известно, называется скольжением и обычно выражается в процентах от синхронной скорости. Например, двигатель, работающий со скоростью 1450 об/мин и синхронной скоростью 1500 об/мин, работает со скольжением +3,3%.

При нормальной работе двигателя вращение потока статора быстрее, чем вращение ротора. Это заставляет поток статора индуцировать токи ротора, которые создают поток ротора с магнитной полярностью, противоположной статору. Таким образом, ротор тащится за потоком статора, при этом токи в роторе индуцируются на частоте скольжения.

В режиме генератора первичный двигатель, такой как турбина или двигатель любого типа, приводит в движение ротор со скоростью выше синхронной (отрицательное скольжение). Поток статора по-прежнему индуцирует токи в роторе, но поскольку противоположный поток ротора теперь пересекает катушки статора, в катушках статора создается активный ток, и двигатель теперь работает как генератор, возвращая энергию обратно в электрическую сеть.

Как работает синхронный генератор?

Принцип работы синхронного генератора такой же, как у генератора постоянного тока. Он использует закон электромагнитной индукции Фарадея. Этот закон гласит, что когда поток тока индуцируется внутри проводника в магнитном поле, тогда будет относительное движение проводника, а также магнитного поля. В синхронном генераторе магнитное поле неподвижно, и проводники будут вращаться. Однако в практической конструкции проводники якоря неподвижны, и между ними будут вращаться магниты возбуждения.

Ротор в синхронном генераторе может быть механически прикреплен к валу, чтобы вращаться с синхронной скоростью под действием некоторой механической силы, что приводит к срезанию магнитного потока в неподвижных проводниках якоря статора. Из-за этого резания прямого потока в проводниках якоря будут возникать ЭДС индукции и протекание тока. Для каждой обмотки будет протекать ток в первом полупериоде, а затем во втором полупериоде с определенной временной задержкой 120°.

Три основных отличия между асинхронным генератором и синхронным генератором

Теперь, когда вы знаете, как работают асинхронный и синхронный генераторы, давайте более подробно рассмотрим различия между двумя типами генераторов. Далее вы узнаете больше о трех наиболее важных различиях между этими двумя генераторами.

1. В синхронном генераторе форма волны генерируемого напряжения синхронизирована и напрямую соответствует частоте вращения ротора. Выходная частота может быть задана как f = N * P / 120 Гц. где N — скорость вращения ротора в об/мин, а P — число полюсов.

В случае асинхронных генераторов частота выходного напряжения регулируется энергосистемой, к которой подключен асинхронный генератор. Если асинхронный генератор питает автономную нагрузку, выходная частота будет несколько ниже (на 2 или 3 %), рассчитанная по формуле f = N * P / 120.

2. В генераторе переменного тока или синхронный генератор, в то время как индукционный генератор получает реактивную мощность от энергосистемы для возбуждения поля. Если асинхронный генератор предназначен для питания автономной нагрузки, необходимо подключить батарею конденсаторов для подачи реактивной мощности.

3. Конструкция асинхронного генератора менее сложна, так как не требует щеток и контактных колец. Щетки необходимы в синхронном генераторе для подачи постоянного напряжения на ротор для возбуждения.

Экономическое сравнение между асинхронным генератором и синхронным генератором

Вот мы и подошли к последней части этой статьи. Где мы рассмотрим различия между двумя генераторами с точки зрения экономической эффективности.

• Электростанция, оснащенная асинхронными генераторами, имеет низкие инвестиционные затраты из-за отсутствия системы возбуждения постоянного тока и синхронных устройств. Кроме того, поскольку отсутствует коллекторное кольцо, щетка и обмотка возбуждения ротора, затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию низки.
• Ротор асинхронного генератора представляет собой обмотку ротора, аналогичную скрытому полюсу и асинхронному генератору. Следовательно, общий КПД выше, чем у синхронного генератора с той же мощностью и той же скоростью. При том же источнике воды асинхронный генератор может генерировать больше энергии.
• Вышеуказанные экономические преимущества асинхронных генераторов будут частично компенсированы требуемым возбуждением или дополнительной синхронной мощностью или дополнительными конденсаторами асинхронного генератора.
• Величина возбуждения, необходимая для асинхронного генератора, обратно пропорциональна номинальной скорости двигателя. Чем выше скорость, тем ниже возбуждение целевого значения.
• Площадь электростанции с асинхронным генератором меньше площади электростанции с синхронным генератором.

Заключение

В этой статье мы постарались предоставить всю необходимую информацию об отличиях асинхронных генераторов от синхронных генераторов. мы привели основное определение того, что такое индукционные и синхронные генераторы, а затем перешли к принципам работы каждого из этих генераторов. В следующих разделах мы сравнили эти два генератора, чтобы показать, чем они отличаются. наконец, мы рассмотрели различия между двумя генераторами с точки зрения экономической эффективности.

Если у вас есть опыт использования любого из этих двух генераторов и вы знаете о них больше, мы будем очень рады узнать ваше мнение в комментариях на нашем сайте Linquip. Более того, если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, вы можете зарегистрироваться на нашем сайте и дождаться ответа наших специалистов на ваши вопросы. Надеюсь, вам понравилось читать эту статью.

Купите оборудование или запросите услугу

Используя службу Linquip RFQ, вы можете рассчитывать на получение предложений от различных поставщиков из разных отраслей и регионов.

Щелкните здесь, чтобы запросить коммерческое предложение от поставщиков и поставщиков услуг

Подробнее о Linquip

• Что такое индукционный генератор? Полное руководство
• Синхронизация генераторов: пошаговое руководство + PDF\
• Портативный или резервный генератор (лучший выбор для дома в 2022 году)
• Портативный или резервный генератор (лучший выбор для дома в 2022 году)
• Техническое обслуживание, ремонт и обслуживание электрогенераторов (Руководство на 2022 год)
• Ремонт и техническое обслуживание бензиновых генераторов (Руководство на 2022 год)
• Ремонт, техническое обслуживание и испытания генераторов постоянного тока, 2022 г. (полное руководство)
• Плюсы и минусы инверторных генераторов в 2022 году
• 5 лучших пропановых генераторов 2022 года
• 9 лучших генераторов для автодомов 2022 года (Чистое руководство)
• 10 лучших генераторов озона в 2022 году (полное руководство)
• 3 лучших портативных генератора электростанций в 2022 году + плюсы и минусы

Что такое синхронный генератор? — Electrical4uonline

A Синхронный генератор – широко используемый источник переменного тока постоянной частоты. Термин синхронный относится к тому факту, что ротор и магнитное поле вращаются с одинаковой скоростью.

Синхронный генератор используется на электростанциях в качестве генератора переменного тока для производства электроэнергии. Он предназначен для привода газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания или ветряных двигателей.

Содержание

Принцип работы синхронного генератора

Для производства электроэнергии нам нужны три вещи:

1. Электрический проводник.
2. Магнитное поле.
3. Относительное движение между проводником и полем.

Простейшая форма генератора переменного тока представляет собой постоянный магнит, провод и движение между ними. Применяя тот же принцип, мы можем построить любой генератор переменного тока.

Итак, принцип работы синхронного генератора — электромагнитная индукция. ЭДС индуцируется в проводниках, если существует относительное движение между потоком и проводниками.

• Читайте также мою другую статью: Что такое генератор переменного тока? Все об этом!
• Синхронизация генератора.

Синхронный генератор Конструкция

Ротор синхронного генератора

Генератор переменного тока состоит из двух основных частей, статора и ротора.

Статор

T Статор является неподвижной частью генератора, несет обмотку, в которой генерируется напряжение.

Это означает, что выходная мощность генератора берется от статора.

Ротор

Ротор – это вращающаяся часть, создающая магнитный поток. Он имеет обмотки, подключенные к источнику постоянного тока. Постоянный ток в роторе создает магнитный поток.

Ротор вращается с помощью механического первичного двигателя. Это вращение заставляет поле вращаться и разрезать обмотки статора и производить напряжение.

Чтобы уменьшить гистерезис и потери на вихревые токи, сердечник статора собран из ламинированной стали с высоким содержанием кремния. Ротор является частью генератора поля.

Описание и факты

• Синхронный генератор является основным источником коммерческой электроэнергии.
• Они используются для преобразования механической мощности первичных двигателей, таких как паровые турбины, газовые турбины, поршневые двигатели или гидротурбины, в электрическую энергию для сети воздушных линий электропередач.
• Этот генератор используется в некоторых конструкциях ветряных турбин.
• Ротор содержит катушки возбуждения.
• Нагрузка подключается к «статору», который представляет собой стационарный якорь.
• Обмотки ротора синхронного генератора питаются постоянным током от стационарного выпрямительного оборудования и вращаются вместе с ротором.
• Выпрямитель, питающий ротор, получает питание от отдельного генератора, который установлен на том же валу, что и синхронный генератор. Этот отдельный генератор позволяет избежать старых проблем с угольными щетками.
• Некоторые типы этого генератора имеют постоянные магниты, установленные на роторе и используемые для создания магнитного поля вместо катушек.

Что такое угольные щетки?

угольные щетки

В старых конструкциях синхронного генератора была проблема с питанием ротора постоянным током во время его вращения для создания поля

Использование угольных щеток для питания ротора постоянным током было решением.

Щетки нуждаются в постоянном уходе! Итак, модификация заключалась в использовании отдельного генератора на валу несущего винта.

В настоящее время бесщеточное возбуждение является решением многих проблем щеток. Что такое бесщеточный возбудитель?

Бесщеточный возбудитель

Бесщеточная система возбуждения — это система, в которой для подачи тока возбуждения на ротор синхронного генератора не используются контактные кольца или угольные щетки.

С бесщеточной системой возбуждения нам не нужно подавать внешнее питание для поля, чтобы генерировать электричество в качестве статической системы возбуждения.

Система статического возбуждения получает питание для возбуждения поля от внешнего источника питания постоянного тока.

Тем не менее, для работы бесщеточных систем возбуждения не требуется внешний источник питания при запуске. Он использует остаточный магнетизм для создания поля возбуждения.

Вам интересно, что такое остаточный магнетизм?, Давайте обсудим это немного подробнее.

Что такое остаточный магнетизм синхронного генератора?

Количество намагниченности, которое остается в намагниченном теле после удаления внешнего магнитного поля из цепи, называется остаточным магнетизмом.

Например, если через катушку пропустить ток, катушка намагничится, после выключения электрического тока катушка не потеряет всю свою намагниченность.

Синхронный генератор использует этот остаточный магнетизм в качестве возбуждения при запуске вместо внешнего источника питания.

Принцип прост. Когда генератор запущен, у него нет внешнего источника возбуждения, небольшое количество остаточного магнетизма создает электрическое напряжение на выходных клеммах обмотки статора.

Производимое электричество питает систему возбуждения генератора, который, в свою очередь, получает больше намагниченности благодаря электрическому току. В результате генератор производит больше электроэнергии и так далее, пока не достигнет своего уровня напряжения. Конечно, все запускается остаточным магнетизмом.

Теряет ли генератор свой остаточный магнетизм со временем?

Да. Если генератор не используется в течение длительного времени, он может потерять свой остаточный магнетизм.

Остаточный магнетизм теряется из-за того, что он не используется или когда нагрузка подключена к выключенному генератору.

Слишком длительная работа генератора без нагрузки также может привести к этому сбою. В этом случае нам нужно восстановить магнетизм в процессе, называемом прошивкой генератора.

Генераторы должны работать, и это помогает сохранить остаточный магнетизм. Рекомендуется при их работе подключать к ним нагрузку.

Подключенная нагрузка помогает генерировать еще более сильное магнитное поле. Чтобы отключить нагрузку от электрической системы, выключите выключатель или выключатель, прежде чем отключать его.

Отключение генератора при подключенной нагрузке может существенно размагнитить электромагнит.

Что такое мигание поля возбуждения генератора?

Прошивка поля возбудителя – это процесс восстановления остаточного магнетизма возбудителя генератора. Необходимо провести полевую прошивку генератора, когда напряжение не нарастает.

Проблема обычно возникает из-за недостаточного остаточного магнетизма в полях возбудителя и генератора в системе.

В некоторых случаях генератор, который долгое время не эксплуатировался, теряет остаточный магнетизм и нуждается в прошивке.

Если остаточного магнетизма после вспышки поля недостаточно, то можно произвести подачу тока в ротор от другого источника для создания полного напряжения.

Мы используем батарею для этого процесса мигания, или жилой блок может обеспечить постоянный ток, или переменный ток может быть выпрямлен.

Этот тип тока требуется в течение очень короткого времени, и называется миганием поля. Даже небольшие переносные генераторные установки могут нуждаться в промывке на месте эксплуатации в ходе обычной эксплуатации.

Шаги мигания возбудителя

• Отсоедините провода возбудителя F+ и F-, подсоедините F+ к положительной клемме аккумуляторной батареи.
• Коснитесь F- отрицательной клеммы аккумуляторной батареи примерно на 5 секунд.
• Снова подсоедините провода возбудителя к регулятору напряжения.
• Запустить генератор. Если все в порядке, он будет наращивать свое напряжение.
• Возможно, вам придется повторить процесс прошивки поля возбудителя , если генератор не может создать напряжение.

Может ли синхронный генератор работать без возбуждения?

Синхронный генератор не может создавать напряжение в отсутствие возбуждения, конечно, он может вращать ротор с помощью первичного двигателя, но не будет производить электричество .

Создание магнитного потока в синхронном генераторе необходимо для выработки электроэнергии.

Как я упоминал выше, для генерации электрической энергии требуется проводник, магнитное поле и относительное движение между ними. Если один параметр пропущен, электрическая энергия не будет вырабатываться.

Какова функция диодного моста в возбудителе генератора?

Система возбуждения синхронного генератора

Работа диодного моста заключается в выпрямлении тока от ротора возбудителя, т.е. преобразовании его из переменного тока в постоянный.

Этот постоянный ток направляется прямо на катушки возбуждения первичного ротора, которым требуется постоянный ток для возбуждения основного ротора. Автоматический регулятор напряжения регулирует ток возбуждения, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение переменного тока при изменении нагрузки.

Поскольку для магнитного поля требуется электричество постоянного тока, эта процедура необходима для работы генератора переменного тока.

Прежде чем выход переменного тока возбудителя можно будет использовать для выработки электроэнергии, его необходимо преобразовать в мощность постоянного тока. Это происходит внутри диодного выпрямителя.

Зачем синхронному генератору батарея?

Когда на объекте происходит отключение электроэнергии, батареи синхронного генератора играют важную роль в обеспечении питания стартера генератора, двигателя постоянного тока, для запуска и вращения ротора для производства электроэнергии.

По той же причине, по которой вашему автомобилю нужен аккумулятор для запуска двигателя, генератору тоже.

Батареи также могут использоваться для обеспечения следующих преимуществ, в зависимости от работы и конфигурации генераторной системы:

• Панель синхронных генераторов с цифровым управлением также питается от батарей.
• Аккумуляторы могут обеспечивать питание вспомогательных стекол, двигателей постоянного тока и электрических устройств с питанием от постоянного тока в корпусе во время работы генератора.

Читайте также мою подробную статью: Аккумуляторы для электрогенераторов, 6 важных ответов.

Синхронный генератор и асинхронный генератор

Между синхронными и асинхронными генераторами есть некоторые отличия, вот основные из них.

• Частота синхронного генератора равна f = N*P/120 Гц, это связано с тем, что ротор вращается с той же синхронной скоростью, в то время как в случае асинхронного генератора скорость ротора не совпадает с синхронной скорость, поэтому его частота ниже значения формулы частоты.
• Конструкция асинхронного генератора менее сложна, поскольку для его возбуждения не требуются щетки или источник постоянного тока. Асинхронный генератор получает возбуждение от реактивной мощности энергосистемы.

Ниже приведена сравнительная таблица двух генераторов.

	Синхронный	Индукционный
Частотный	f = N * P / 120 Гц	ниже, чем рассчитанное значение формулы, F = N * P / 120 Гц
Возбуждение	. Не требуется отдельная энергия.
Конструкция	Нужны щетки или небольшой генератор на роторе	Генератор проще

Является ли синхронный генератор самозапускающимся?

Синхронный генератор не запускается самостоятельно, потому что ему нужен пусковой двигатель, чтобы разогнать его до синхронной скорости.

В синхронных генераторах вращение обеспечивается внешним двигателем, первичным двигателем может быть дизельный двигатель, паровой двигатель. и т. д .

После этого он начинает работать с синхронной скоростью вращения и начинает непрерывно преобразовывать механическую энергию в энергию.

Установите мои 100% бесплатные приложения для электриков

Я только закончил учебу, когда понял, что мне нужно много электрических формул, таблиц и расчетов в моей работе. Поэтому я создал свои собственные приложения для Android, чтобы помочь себе.