A táblázat a generált váltakozó áram frekvenciájának függését mutatja a mágneses számra
Például a gőzturbina optimálisan működik 3000 fordulat / percnél, a generátor pólusainak száma kettő.
Például a dízelmotorokhoz használt dízelmotor esetében a legoptimálisabb üzemmód 750 fordulat / perc, a generátornak 8 oszlopnak kell lennie.
Például a nagy vízerőművek nagy és lassú hidraulikus turbina 150 fordulat / perc sebességgel forog, akkor a generátornak 40 pontnak kell lennie.
Ezeket a példákat 50 Hz-es AC frekvenciára adják meg.
Szinkron generátor paraméterek [szerkesztés | szerkesztés wiki-text]
A szinkron generátort jellemző fő értékek:
· Elektromos feszültség a terminálokon. volts;
· Áramerősség. amp;
· Teljes villamos energia. watt;
· A forgórész fordulatainak száma percenként;
· Teljesítményfaktor (koszinusz "phi").
A generátor alapjárati jellemzői [szerkesztés | szerkesztés wiki-text]
A generátor elektromotoros ereje arányos a mágneses fluxus nagyságával és a generátor rotor percenkénti fordulatszámával:
. hol van az arányossági együttható (amelyet a generátor tervezése határoz meg).
Annak ellenére, hogy a szinkron generátor EMF nagysága a rotor sebességétől függ, lehetetlen szabályozni a rotor sebességének megváltoztatásával, mivel a generátor által generált váltakozó áram frekvenciája a generátor forgórészének sebességével függ össze. Amikor a generátor elektromos hálózatokban üzemel, a frekvenciát szigorúan be kell tartani (Oroszországban, 50 hertz).
Ezért egy szinkron generátor EMF nagyságának megváltoztatásának egyetlen módja a mágneses fluxus megváltoztatása.
A mágneses fluxus arányos az áramkör áramerősségével (A.Amper) és az induktivitással (GN):
Ezért a szinkron generátor EMF-képlete így fog kinézni :.
Az EMF szabályozása a mágneses fluxus megváltoztatásával a reosztátok vagy az elektronikus feszültségszabályozók szekvenciális felvétele a gerjesztő tekercs áramkörében történik. A generátor forgórészén van kontakt gyűrű, a gerjesztőáram a kefe egységen keresztül áramlik (csúszó érintkezők). Abban az esetben, ha a generátorral ellátott közös tengelyen egy kis generátor-gerjesztő van - akkor a szabályozást közvetetten, a gerjesztőgenerátor gerjesztő áramának szabályozásával végezzük.
Abban az esetben, ha váltakozó áramgenerátorokat használnak a permanens mágnesek gerjesztésével (például kis teljesítményű), a kimeneti feszültségszabályozás külső eszközökön keresztül történik: szabályozók és feszültségstabilizátorok. Lásd még AC feszültségszabályzók, feszültségszabályozó.
Ha ellátás áram, amely frekvencia elérése a terminálok a generátor (például, egy váltakozó áram ezután finomított, mind a mozdony átviteli változóan-DC, mint például a TE109, TE114, TE129, TEM7, stb) - EMF szabályozza, és a változás a gerjesztési és az a változás aktuális a vonóerő-generátor fordulatszámát.
Szinkron generátorok párhuzamos működése [szerkesztés] szerkesztés wiki-text]
Az erőművekben a szinkron generátorok egymással párhuzamosan kapcsolódnak egymáshoz, és közös villamos hálózaton működnek együtt. Ha az elektromos hálózat terhelése alacsony, a generátorok csak egy része működik, nagyobb energiafogyasztás mellett ("csúcsidő") a biztonsági generátorok be vannak kapcsolva. Ez a módszer előnyös, mivel minden generátor teljes teljesítményen működik, tehát a legnagyobb hatékonysági együtthatóval.
A generátor szinkronizálása az elektromos hálózattal [szerkesztés] szerkesztés wiki-text]
Ha a biztonsági generátor az elektromos buszokhoz csatlakozik, az elektromotoros erőnek számszerűen azonosnak kell lennie az ezen buszok feszültségével, ugyanolyan frekvenciával kell rendelkeznie, és a fáziseltolás nullával egyenlő. A készenléti generátor dedikálását az ilyen állapotú üzemmódra a generátor szinkronizálásának nevezik.
Ha ez a feltétel nem teljesül (a csatlakoztatott generátor nem kerül szinkron üzemmódba), nagy áram áramlik a generátorral a hálózatból, a generátor villanymotor üzemmódban dolgozik, ami balesethez vezethet.
A csatlakoztatott generátor szinkronizálása az elektromos hálózathoz speciális eszközöket használ, a legegyszerűbb formában - egy szinkroszkóp.
Synchronoscopes izzólámpa, és a „nulla” voltmérő párhuzamosan kapcsolt érintkező megszakító, szakaszoló a generátor a hálózat busz (vagy hány szakaszban, izzólámpák és feszültségmérő).
Ha a kapcsoló nyitva van, akkor az "izzólámpa" - "nulla" voltmérő "párhuzamos szerelvény sorozatban bekapcsolódik a" generátor fázis - hálózati fázis "áramkörbe.
Miután a generátor elindult (nyitott megszakítóval), a névleges fordulatszámra van állítva, és a gerjesztőáram beállításával biztosítja, hogy a generátor kapcsain és a buszrúdon lévő elektromos feszültség megközelítőleg azonos legyen.
Amikor a generátor megközelíti a szinkronizálási módot, az izzólámpák elkezdenek villogni, és szinte teljes szinkronizáláskor kialszanak. Azonban a lámpák nem nulla értékű feszültséggel indulnak ki, a teljes nulla kijelzésére a voltmérők ("nulla" voltmérők). Amint a "nulla" voltmérők 0 voltos generátort és elektromos hálózatot mutatnak szinkronizálva, akkor bezárhatja a kapcsolót. Ha két izzólámpa (két fázisban) ki van kapcsolva, és a harmadik nem, ez azt jelenti, hogy a generátor egyik fázisa hibásan van csatlakoztatva az elektromos hálózat buszához.
Közlekedési alternátorok [szerkesztés | szerkesztés wiki-text]
Autó alternátor. A hajtószíjat eltávolítják.
Háromfázisú generátorok beágyazott félvezető híddal háromfázisú egyenirányító használják a modern autók tölteni a gépjármű-akkumulátor, és a hatalom az elektromos fogyasztók, így a gyújtási rendszer, az autóipar világítás, fedélzeti számítógép, diagnosztika, és mások. A fedélzeti hálózat állandó feszültségét speciális feszültségszabályozó támogatja.
A gépjármű-alternátorok alkalmazása lehetővé teszi a generátor teljes méreteinek, tömegének csökkentését, növeli megbízhatóságát, megtartja vagy akár növeli teljesítményét az egyenáramú generátorokhoz képest [1].
Például, a DC-T 12 (GAZ-69) generátor súlya 11 kg, a névleges áram 20 amper, és a generátor AC T-250P2 (UAZ-469) egy tömege 5,2 kg ad a névleges áram 28 amper.
A váltóáramú generátorokat hibrid autókban használják, amelyek lehetővé teszik a belső égésű motor és az elektromos motor tolóerejét. Ez lehetővé teszi az ICE működésének elkerülését az alacsony terhelésű rendszerben, valamint a kinetikus energia visszanyerését, ami növeli az erőmű üzemanyag-hatékonyságát.
A mozdonyok, mint például a TE109, TE114, TE129, TEM7, TEM9, TERA1, tep150, 2te25k alkalmazott elektromos átviteli változóan-DC telepített háromfázisú szinkron vontatási generátorok. A generátor által előidézett egyenáramú vontató villamos motorokat egy félvezető egyenirányító helyezi el. Az egyenáramú generátort a generátor lehet csökkenteni a súlyt az elektromos berendezések, a rendelkezés lehet telepíteni erősebb dízelmotort. A vontató generátor azonban nem használható belső égésű motor indításaként, hanem egy vezérlőáramkörű DC generátor kezdeményezi.
A 2TE137 elektromos mozdony, az új orosz 2TE25A, TEM21 mozdonyok elektromos váltóáramú váltóáramot használnak aszinkron vontató elektromos motorokkal.
Aszinkron motorok alternátorok [szerkesztés] | szerkesztés wiki-text]
A visszafordítható elektromos gépként az indukciós váltóáramú motor generátor módba kapcsolható.
A generátor üzemmódban a csúszás (a rotor szögsebessége és a forgó mágneses mező szögsebessége közötti különbség)
azaz az aszinkron motor aszinkron generátorként működik.
Ezt a felvételt elsősorban a reosztatikus vagy regeneratív fékezéshez használják (ahol aszinkron vontatómotorokat használnak).
Hűtőgenerátorok [szerkesztés szerkesztés wiki-text]
A generátor hidrogénhűtéssel, vörösre festve
Működés közben a generátor energiaveszteségeket generál, amelyek hővé válnak és felmelegítik elemeit. Bár a modern generátorok hatékonysága nagyon magas, az abszolút veszteségek meglehetősen nagyok, ami az aktív acél, réz és szigetelés hőmérsékletének jelentős növekedéséhez vezet. A szerkezeti elemek hőmérsékletének növelése viszont fokozatosan megsemmisül és a generátor élettartamának csökkenéséhez vezet [2] [3]. Ennek megakadályozása érdekében különböző hűtőrendszereket használnak.
A következő típusú hűtőrendszereket különböztetjük meg: felületi (közvetett) és közvetlen hűtés [2]. A közvetett hűtés viszont lehet levegő és hidrogén.
A hidrogén hűtőrendszereket gyakran nagy generátorokra szerelik fel, mivel ezek jobb hőelvezetést biztosítanak [4] (A levegőhöz viszonyítva a hidrogén nagy hővezető képességgel rendelkezik, és 10-szer kisebb sűrűségű [5]). A hidrogén tűz és robbanásveszélyes, ezért a szellőzőrendszer szigetelését és a megnövekedett nyomás fenntartását alkalmazzák.