Асинхронные генераторы.

Асинхронные генераторы

Асинхронные генераторы являются одной из разновидностей механического или электромеханического устройства, преобразующего энергию двигателя автономной электростанции в электрическую энергию. Работа асинхронного генератора построена на принципе вращения ротора в одном направлении с магнитным полем, но с большей скоростью. В результате на валу генератора образуется тормозящий момент из-за отрицательного скольжения ротора, благодаря чему и происходит выработка электроэнергии.

Ввиду своих технических особенностей, асинхронные генераторы используются в основном на бытовых электростанциях малой и средней мощности. При этом данные решения не способны выдерживать кратковременных всплесков нагрузки от потребителей. В частности, практически все мощные электроприборы требуют высоких пусковых токов, поэтому выбирая электростанцию с асинхронным генератором необходимо иметь «оперативный» запас мощности, в 2,5-3 раза превышающий мощность подключаемой нагрузки. Однако при использовании опции стартового усиления данный запас мощности можно сократить до уровня 1,5-2 раза. Эта опция может быть реализована благодаря специальному блоку, автоматически увеличивающему возбуждение генератора при резком увеличении потребляемого тока. Следует отметить, что в некоторых вариантах применения, таких как проведение сварочных работ, блок стартового усиления должен быть включен в обязательном порядке.

По своему техническому устройству, асинхронный генератор является значительно более простым устройством, по сравнению с синхронными аналогами. Так, в частности, ротор здесь представляет собой обычный маховик. Это позволяет обеспечить большую степень защиты от внешних загрязняй и влаги, создать устройство, способное выдерживать короткие замыкания и небольшие перегрузки. Одновременно с этим асинхронные генераторы отличаются малой степенью нелинейных искажений, что позволяет использовать их, в том числе и для обеспечения питания сложной электронной аппаратуры, особенно чувствительной к качеству и стабильности электроснабжения. Именно поэтому асинхронные генераторы является идеальными источниками внешнего питания для приборов, имеющих активную (омическую) нагрузку: электронагревателей, сварочных преобразователей, ламп накаливания, электронных устройств, компьютерной и радиотехники.

К основным преимуществам асинхронных генераторов можно отнести низкий коэффициент гармоник (клирфактор), являющийся одним из показателей неравномерности вращения и, как следствие, бесполезного нагрева мотора. Так, в частности, если у синхронных генераторов клирфактор может достигать 15%, то у асинхронных аналогов данный показатель очень редко превышает 2%. Помимо этого данные решения практически не имеют вращающихся обмоток и электронных деталей, которые, как правило, всегда первыми выходят из строя. Благодаря этому асинхронные генераторы отличаются высокой надежностью и длительным сроком службы.

Источник: пресс-центр Группы Компаний AllGen.

08.01.2012

Последние статьи на схожую тему

История появления и развития бренда Ricardo

Что за оборудование поставляется в Россию под брендом Ricardo? Чтобы понять это, совершим экскурс в прошлое. В семидесятых годах двадцатого столетия Коммунистическая партия Китая и возглавляемое Мао Цзе Дуном китайское правительство поставили задачу – освоить и запустить в массовое производство новый вид недорогих промышленных дизельных двигателей, которые впоследствии можно было бы использовать во всех сферах жизнедеятельности.

05.03.2023

Подробнее >>>

Дизельные генераторы для банков

Любое современное банковское учреждение является крупной организацией, в которой работает большое количество штатных сотрудников. Благодаря стабильности финансовой системы и всех денежных расчетов наша жизнь протекает в привычном темпе. Даже небольшой сбой в электроснабжении банка может создать условия для хаоса и анархии. Для гарантированной слаженной, непрерывной и продуктивной работы в настоящее время используются дизельные генераторы.

12.01.2023

Подробнее >>>

Типы систем возбуждения электрических генераторов

Все выпускаемые сегодня синхронные генераторы снабжаются полупроводниковыми системами напряжения. Современные производители изготавливают такие технические устройства с определенными эксплуатационно-техническими характеристиками и объединяют выпускаемую продукцию в отдельные серии. В данной статье рассмотрены основные современные системы возбуждения электрических генераторов, их различия, преимущества, недостатки, основные характеристики и соответствие российским ТУ.

10.11.2022

Подробнее >>>

Посмотреть все статьи >>>

Возможно, Вас заинтересуют следующие разделы нашего сайта

• недорогие электростанции;
• дизельная электростанция Caterpillar;
• дизель электростанция 415 кВА;
• доставка электростанций Cummins.

Синхронный и асинхронный генератор

Электричество есть  везде. Уже настал тот день, когда с этим сложно спорить. Даже там, куда не дотянулась централизованная электросеть, вовсю используются дизельные и бензиновые генераторы, которые получили широкое распространение не так давно, несмотря на почти двухсотлетнюю историю. Сегодня ассортимент генераторов очень велик, и существует множество способов их классификации, один из которых – классификация по степени синхронизации.

Применительно к электрогенераторам, синхронизация – это совмещение частоты вращения ротора и магнитного поля статора. Соответственно, если частота их вращения совпадает, такой генератор будет называться синхронным, а если нет, то асинхронным.

Синхронный генератор

Как известно, в дизельном или бензиновом генераторе электрический ток образуется после прохождения вращающегося магнитного поля через обмотку. При этом в синхронном электрогенераторе ротор представляет собой постоянный магнит или электромагнит. После запуска генератора он создаёт вокруг себя слабое магнитное поле, которое с увеличением оборотов становится сильнее. В конце концов, число оборотов ротора и магнитного поля синхронизируются, что позволяет получить на выходе наиболее стабильный ток.

В отличие от асинхронного генератора, синхронный агрегат уязвим при перегрузках, поскольку превышение допустимой нагрузки может вызвать сильный скачок напряжения в обмотке ротора. С другой стороны, важным преимуществом синхронного генератора является его способность кратковременно выдавать ток мощностью в 3-4 раза выше номинального, что позволяет подключать к нему такие устройства, как насосы, компрессоры, холодильники и т.д. Иными словами, он предназначен для электроприборов с высокими стартовыми токами. Несмотря на свою уязвимость, стоимость синхронных генераторов выше, чем асинхронных устройств.

Асинхронный генератор

Асинхронный генератор работает в режиме торможения: ротор вращается в одном направлении со статором, но скорость его вращения изначально выше. При этом частота вращения магнитного поля всегда остаётся неизменной, а регулированию поддаётся лишь скорость вращения ротора. Такие генераторы малоуязвимы при коротком замыкании и хорошо защищены от внешних воздействий (пыли, низкой температуры, влаги и т.д.).

Недостатками асинхронного генератора можно назвать обязательное наличие конденсаторов и зависимость частоты выходного тока от стабильности работы дизельного или бензинового двигателя. При этом стоимость такого устройства ниже, чем синхронного, но применяется оно реже. Асинхронные генераторы рекомендуется использовать для подключения устройств, не требующих высокого стартового напряжения и устойчивых к его перепадам.

Возврат к списку

Контакты

Email: [email protected]

Телефон: +7 495 545-45-80

Бесплатно по РФ: 8 800 500-40-99

Политика конфиденциальности

Наши адреса

Офис / Cклад / Юридический /
Почтовый адрес:
Московская область, Ивантеевка, ул.Трудовая, д.3

Офис/Переговорная:
Москва, Ракетный бул. 16, БЦ “Алексеевская башня”

Вся информация, размещенная на сайте, носит информационный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ. Все материалы на сайте являются интеллектуальной собственностью ООО «ГенМастер», согласно ст.1225, ст.1228, ст.1229 части 4 ГК РФ

Теория работы индукционного генератора

| www.electriceasy.com

Как и машина постоянного тока, одна и та же асинхронная машина может использоваться в качестве асинхронного двигателя, а также в качестве асинхронного генератора без каких-либо внутренних модификаций. Асинхронные генераторы также называются асинхронными генераторами .
Прежде чем начать объяснять принцип работы асинхронного генератора , я предполагаю, что вы знаете принцип работы асинхронного двигателя. В асинхронном двигателе ротор вращается из-за скольжения (то есть относительной скорости между вращающимся магнитным полем и ротором). Ротор пытается догнать синхронно вращающееся поле статора, но безуспешно. Если ротор догоняет синхронную скорость, относительная скорость будет равна нулю, и, следовательно, ротор не будет испытывать крутящего момента.
Но что, если ротор вращается со скоростью, превышающей синхронную скорость?

Как работают индукционные генераторы?

• Предположим, источник переменного тока подключен к клеммам статора асинхронной машины. Вращающееся магнитное поле, создаваемое в статоре, тянет ротор за собой (машина действует как двигатель).
• Теперь, если ротор разгоняется до синхронной скорости с помощью первичного двигателя, скольжение будет равно нулю и, следовательно, чистый крутящий момент будет равен нулю. Ток ротора станет равным нулю, когда ротор работает на синхронной скорости.
• Если ротор вращается со скоростью, превышающей синхронную скорость, скольжение становится отрицательным. Ток ротора генерируется в противоположном направлении из-за того, что проводники ротора пересекают магнитное поле статора.
• Этот генерируемый ток ротора создает вращающееся магнитное поле в роторе, которое давит (воздействует в противоположном направлении) на поле статора. Это вызывает напряжение статора, которое толкает ток, вытекающий из обмотки статора, против приложенного напряжения. Таким образом, машина теперь работает как асинхронный генератор (асинхронный генератор) .

Асинхронный генератор не является самовозбуждающейся машиной. Таким образом, при работе в качестве генератора машина получает реактивную мощность от линии электропередачи переменного тока и отдает активную мощность обратно в линию. Реактивная мощность необходима для создания вращающегося магнитного поля. Активная мощность, подаваемая обратно в линию, пропорциональна проскальзыванию выше синхронной скорости.

Асинхронный генератор с самовозбуждением

Понятно, что асинхронной машине для возбуждения нужна реактивная мощность, независимо от того, работает она как генератор или двигатель. Когда асинхронный генератор подключен к сети, он получает реактивную мощность из сети. Но что, если мы хотим использовать асинхронный генератор для питания нагрузки без использования внешнего источника (например, сети)?
Батарея конденсаторов может быть подключена к клеммам статора для подачи реактивной мощности на машину, а также на нагрузку. Когда ротор вращается с достаточной скоростью, на клеммах статора генерируется небольшое напряжение из-за остаточного магнетизма. Из-за этого небольшого генерируемого напряжения вырабатывается конденсаторный ток, который обеспечивает дополнительную реактивную мощность для намагничивания.

Применение асинхронных генераторов: Асинхронные генераторы производят полезную мощность даже при различных скоростях вращения ротора. Следовательно, они подходят для ветряных турбин.

Преимущества:  Асинхронные или асинхронные генераторы  более надежны и не требуют коллекторно-щеточного устройства (как это необходимо в случае синхронных генераторов).

Одним из основных недостатков асинхронных генераторов является то, что они потребляют довольно большое количество реактивной мощности.

Принцип работы индукционного генератора, типы индукционных генераторов

Пожалуйста, поделитесь и распространите информацию:

Принцип работы индукционного генератора :

Давайте посмотрим, каков принцип работы индукционного генератора?

Для трехфазного асинхронного двигателя, если ротор соединен с первичным двигателем и если первичный двигатель способен приводить в движение ротор асинхронной машины со скоростью выше синхронной скорости, будет наблюдаться, что энергия возвращается к сети переменного тока. Затем машина будет работать как индукционный генератор.

Асинхронный генератор

Для асинхронных генераторов значение скольжения отрицательно, поскольку первичный двигатель вращает ротор со скоростью, превышающей синхронную скорость. Асинхронный генератор также называют асинхронным генератором. Так как скорость ротора отличается от синхронной скорости.

Работа асинхронного генератора:

Характеристика крутящий момент-скорость асинхронного двигателя показана на рисунке ниже. Машина будет работать как двигатель, когда скорость ротора ниже синхронной скорости, и как генератор, когда скорость выше синхронной скорости.

Рабочий диапазон машины в качестве генератора ограничен максимальным значением крутящего момента, соответствующим проскальзыванию OP , как показано на рисунке.

Кривая крутящий момент-скорость асинхронной машины

Существует практический верхний предел скорости, при которой асинхронный генератор может работать выше синхронной скорости. Скорость генератора должна быть ниже пускового момента . Если скорость превышает пусковой момент, активная мощность быстро снижается до низкого значения.

Защита, необходимая для асинхронного генератора:

1. Защита от превышения скорости, обычно с помощью регуляторов или концевых выключателей скорости, необходима для предотвращения достижения генератором критической точки и эффективного производства реальной мощности.
2.   Реле обратной мощности необходимы для предотвращения работы двигателя. Эти реле определяют направление потока мощности и отключают асинхронный генератор, когда он начинает работать как двигатель.
3.  В условиях пониженной/превышенной скорости 9Конденсаторы с коэффициентом мощности 0055 и коэффициентом мощности должны быть отключены от генератора с помощью отдельного прерывателя, чтобы предотвратить перевозбуждение и возникновение неконтролируемых высоких напряжений.

Induction Generator Types:

1. Grid connected Induction generator
2. Isolated Self-Excited Induction generator
3. Doubly fed Induction generator-DFIG

1.

Grid Connected Induction Generator Рабочий

Когда асинхронный генератор подключен к сети, система подает реактивную мощность для работы генератора.

Асинхронный генератор, подключенный к сети

Статор асинхронного двигателя подключается к сети, обеспечивающей возбуждение. Ротор представляет собой короткозамкнутую клетку, состоящую из алюминиевых или медных стержней. Если вал вынужден вращаться со скоростью выше синхронной, скольжение становится отрицательным и асинхронный генератор начинает отдавать энергию в питающую сеть.

2.

Изолированный асинхронный генератор с самовозбуждением Рабочий

Конденсаторная батарея, соединенная треугольником, подключается к клеммам асинхронной машины, как показано на рисунке ниже.

Индукционный генератор с самовозбуждением

Эти конденсаторы, соединенные треугольником, обеспечивают ток возбуждения, необходимый для работы машины в качестве генератора . Эти конденсаторы обеспечивают необходимую реактивную мощность асинхронному генератору для создания напряжения. Эти конденсаторы также обеспечивают реактивную мощность нагрузки.

Когда первичный двигатель вращает ротор, в статоре индуцируется небольшая ЭДС из-за остаточного магнетизма, присутствующего в роторе. Частота ЭДС индукции зависит от скорости вращения ротора. Таким образом, машина работает как асинхронный генератор с самовозбуждением.

Первичным двигателем здесь может быть ветряная мельница.

3.

Работающий индукционный генератор с двойным питанием [DFIG ]

DFIG — это генераторы с регулируемой скоростью, используемые в ветряных турбинах благодаря своим преимуществам.

Работа асинхронного генератора с двойным питанием:

Асинхронные генераторы с двойным питанием подают переменный ток в обмотки статора и ротора. Энергия ветра, захваченная турбиной, преобразуется генератором в электроэнергию и передается в сеть через обмотки статора и ротора.

Основным преимуществом DFIG является то, что он позволяет поддерживать амплитуду и частоту их выходных напряжений на постоянном уровне, независимо от скорости вращения ротора ветряной турбины. Следовательно, DFIG может быть напрямую подключен к сети переменного тока и всегда оставаться синхронизированным.

Детали асинхронного генератора с двойным питанием:

1.

Трехфазная индукционная машина с фазным ротором :

Асинхронный генератор с двойным питанием представляет собой трехфазную асинхронную машину с фазным ротором. Обмотки ротора ветрогенераторов на базе DFIG подключаются с помощью двух встречно-параллельных преобразователей, а обмотки статора напрямую подключаются к сети через силовой трансформатор.

Асинхронный генератор с двойным питанием Рабочий

2.

Встречно-параллельные преобразователи:[Преобразователь переменного/постоянного/переменного тока]:

Два встречно-параллельных преобразователя, а именно RSC-Преобразователь на стороне ротора и GSC-Преобразователь на стороне сети. Эти преобразователи используются для управления напряжением на клеммах и коэффициентом мощности путем подачи реактивной мощности в систему.

• Преобразователь со стороны ротора-RSC: [AC/DC]

Токосъемные кольца генератора подключены к преобразователю со стороны ротора, который использует звено постоянного тока с преобразователем со стороны сети.

 При получении команд угла наклона и напряжения RSC используется для управления крутящим моментом/скоростью генератора, а также для управления коэффициентом мощности на клеммах статора. RSC управляет токами ротора. Управление токами ротора и их частотой регулирует скольжение и, следовательно, скорость машины.

• Преобразователь со стороны сети-GSC: [DC/AC]

При получении команды напряжения поддерживает постоянное напряжение в звене постоянного тока и регулирует реактивную мощность или напряжение на клеммах сети.

3.

Конденсатор звена постоянного тока:

Конденсатор звена постоянного тока размещается между двумя преобразователями. Он действует как источник постоянного напряжения, чтобы поддерживать колебания напряжения в звене постоянного тока.

Применение асинхронных генераторов:

• Существующие асинхронные генераторы, подключенные к сети или питающие, используемые для гидравлических турбин с небольшим и переменным количеством воды, приводных подъемников для создания тормозного момента.

• Асинхронные генераторы с самовозбуждением используются для выработки электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии, таких как ветряные генераторы, в изолированных местах. Асинхронные генераторы также используются в качестве автономных источников питания для нагрузок в труднодоступных местах.

• Асинхронные генераторы двойного питания, используемые на ветряных электростанциях. Преимущество DFIG заключается в обеспечении надежной работы сети с улучшенным качеством электроэнергии.

Различия между синхронными и асинхронными генераторами:

• Асинхронный генератор не нуждается в возбуждении постоянным током.
• Подключен к сети Асинхронный генератор будет работать только тогда, когда он подключен к трехфазной сети.
• Для асинхронных генераторов с самовозбуждением, которые не подключены к сети, для работы требуется источник реактивной мощности, для этого для подачи реактивной мощности используются параллельные конденсаторы.
• Для асинхронного генератора синхронизация не требуется, поскольку машина будет генерировать только тогда, когда скольжение станет отрицательным.
• Роторы асинхронных генераторов спроектированы с более низким сопротивлением для уменьшения потерь и проскальзывания.