أنواع المولدات لمحطات الطاقة

يتضمن المولد الرئيسي وحدتين رئيسيتين - محطة توليد كهرباء تنشط المولد ومولد. ستنظر هذه المقالة في أنواع المولدات حسب نوع المولد.

تم تطوير القاعدة الأساسية للمنشآت التي تولد الكهرباء مع الكهرومغنط من قبل المجرب البريطاني والفيزيائي مايكل فاراداي في عام 1831، والتي بنيت بعد ذلك القرص فاراداي، وهو واحد من المولدات الأولى. بعد ذلك، تم تحسين المولدات الكهربائية باستمرار خلال واحد ونصف. المولدات غير المتزامن والمزامنة، واحد وثلاث مراحل، دون السيطرة العاكس ومعها تم إنشاؤها. ما هو الفرق بين كل هذه الأنواع؟

مولدات متزامن

في المولد المتزامن، تصنع الكهرباء بمصعم تواتر دوران الجزء الثابت والدوار. يتم إنشاء القوة الكهربائية أو EMF عندما يعبر الحقل الذي تم تشكيله بواسطة الأعمدة المغناطيسية من الدوار متعرجا. في مثل هذا المولد، يكون الدوار إما مغناطيس دائم أو مكتلة كهربائية تحتوي على عدد من أعمدة متعددة اثنين. يتم تثبيت الدوار ذو القطبين، الذي يحتوي على سرعة تناوبية تبلغ 3000 دورة في الدقيقة، في مولدات النسخ الاحتياطي، وفي المولدات الرئيسية التي تنتج الكهرباء على مدار الساعة، يدور الدوار بتردد 1500 دورة في الدقيقة.

بعد بدء المولد المتزامن، يشكل الدوار مجالا مغناطيسيا ضعيفا إلى حد ما، ولكنه تدريجيا زيادة عدد ثوراتها ويزيد EMF. عند الإخراج، يتم التحكم في استقرار الجهد باستخدام وحدة التعديل التلقائي (AVR)، والذي يغير المجال المغناطيسي أثناء تدفق الجهد على الدوار من لف الإثارة. عند تشغيل المولدات المتزامنة، قد يحدث "رد فعل مرساة"، أي عندما يتم تنشيط الحمل الاستقرائي، فإن المولد يزداد الرجل والسقوط الجهد. وفي الحالة عندما يتم توفير حمولة بالسعة، على العكس من ذلك، فإن المولد مناسب وينمو الجهد.

ميزة المولدات المتزامنة هي الجهد المستقر عند الإخراج، ولكن عيبها هو الميل إلى الحمل الزائد، وهو ممكن عندما تنمو الأحمال وتجاوز المستوى الصحيح، أي التيار في لف الدوارة زيادة مفرطة من قبل AVR وحدة.

المولد المتزامن قادر على إنتاج لفترة وجيزة حول إصدار مثل هذا الحالي الذي قد يتجاوز القيمة الاسمية عدة مرات. نظرا لأن بعض الأجهزة الكهربائية التي تشمل المحركات الكهربائية والضواغط والمضخات وبعضها البعض، فإن زيادة تيار البدء مطلوبة، ولديها تحميل متزايد على الشبكة، سيكون أفضل مصدر لكل من الأعلاف الرئيسية والنسخ الاحتياطية مجرد مولدات فقط.

المادة عن الموضوع: تثبيت لوحات MDF على السقف مع Kleimers

مولدات غير متزامنة

دوران الدوار في مثل هذا المولدات قبل القليل من المجال المغناطيسي دوران، والذي يتم إنشاؤه بواسطة الجزء الثابت. مثل هذا المولدات الكهربائية تشمل الدوارات مع نوعين من لف - الدائرة القصيرة والمرحلة. في مولد غير متزامن، فإن مبدأ التشغيل هو نفسها تماما كما هو الحال في التماثلي المتزامن - يقوم الجزء الاحتياط بإنشاء حقل مغناطيسي على المتعرج المساعد، والذي ينقله بعد ذلك بواسطة الدوار والأشكال الموجودة في لف إحصائيات EMF. لكن الفرق يكمن في حقيقة أن التردد الذي يدور به المجال المغناطيسي لم يتغير، أي تعديله غير صالح. هذا هو السبب في أن تواتر التيار الكهربائي، والتي يتم إنتاجها من قبل المولد، والجهد، لديها اتصال مباشر مع ثورات الدوار، والتي بدورها تعتمد على التشغيل المستقر لمحرك محرك الأقراص للمولد الكهربائي.

المولدات غير المتزامنة لديهم حماية عالية من الإجراءات من الخارج وهي حساسة للغاية للدوائر القصيرة، بحيث تكون كبيرة لآلات اللحام. هذه المولدات مناسبة تماما للأجهزة البديلة التي تحتوي على حمولة أوميكية (نشطة)، والتي تتحول إليها جميع الكهرباء تقريبا التي توفرها من قبلها، للعمل - أجهزة الكمبيوتر ومصابيح الإضاءة وأدوات المطبخ والسخانات، إلخ.

حمولة تفاعلية عالية (بدءا)، والتي تحدث عند تشغيلها، على سبيل المثال، معدات الضخ، تستمر حوالي ثانية، ولكن يجب على المولد الكهربائي الصمود به. وهذا ما - نفترض أنك بحاجة إلى نقل عربة ثقيلة، والتي يتم تثبيتها على السطح الأفقي. من أجل نقل العربة، من الضروري إجراء المزيد من الجهد، وهو أمر ضروري للحفاظ على حركته. هذا هو نفس الوضع الذي يحدث عندما يتم إطلاق ضاغط الثلاجة أو أنظمة تقسيم، المحركات الكهربائية وأي مضخات، لذلك، يمكن للمولد الكهربائي المتزامن فقط التعامل معه.

يتم تعويض الأحمال التفاعلية في شبكة الطاقة المركزية مع الإختناقات أو المكثفات، وكذلك استخدام مقطع متقاطع متزايد خصيصا من الكابلات الكهربائية والمحولات.

المادة حول هذا الموضوع: مشروع الطابق يفعله بنفسك: كيفية إعداد التخلف ووضع المجالس؟

يحتوي المولد غير المتزامن عيبا كبيرا - من غير قادر على زيادة الأحمال المتزايدة. ولكن، على الرغم من هذا، فمن الأسهل تصميم وأرخص من التناظرية المتزامنة. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع المولدات الكهربائية غير المتزامنة بتصميم مغلق، وهو قادر على تزويدهم بحماية جيدة ضد الرطوبة والتلوث الخارجي.

ثلاث مراحل ومولد مرحلة واحدة

بعض الناس مقتنعون بأن مولد كهرباء مرحلة واحدة أسوأ من ثلاث مراحل. منطق منطق أولئك الذين لا يفهمون الكهرباء سهلة الفهم - مرحلة واحدة أقل من ثلاثة، وبالتالي أسوأ. في الواقع، يجب أن يستند الاختيار بين ثلاثة وأحزب من إمدادات الطاقة المرحلة إلى احتياجات المستخدمين النهائيين.

ليس هناك حاجة إلى مولد كهربائي يحتوي على ثلاث مراحل لإطعام ثلاث مجموعات من المستهلكين أحادي الطور، ومن أجل إطعام أجهزة ثلاثية الطور.

يحدث أن تخطيط المدخلات ثلاثية الطور في المنزل يتم تنفيذها على مجموعات مرحلة واحدة، ولكن من المفيد عدم المستأجرين، ولكن كهربائيين، لأنه من أجل هذا تحتاج إلى حماية باهظة الثمن لنظام الطاقة، وتركيبها مكلفة للغاية. تقريبا جميع الأجهزة المنزلية الحديثة هي مرحلة واحدة، وثلاث مراحل كانت نماذج قديمة للمحركات الكهربائية والموقرات الكهربائية.

لدى المحركات الكهربائية ثلاثية الطور عيب كبير - مع قوة المولد، على سبيل المثال، 10 كيلوواط، قوة كل مرحلة ستكون 3.3 كيلو واط. من بين المراحل، قد لا يتجاوز الحد الأقصى لإزاحة محتملة لحمل الطاقة 25٪ من الاسمية، وهو ما هو 1/3 من إجمالي قوة المولدات. بناء على ذلك، سيكون مولد أحادي الطور الذي يحتوي على قوة 4.5 كيلو واط أكثر قوة من مولد ثلاثي الطور بنسبة 10 كيلو واط.

مولد العاكس

يحتوي المولد العاكس على وحدة تحكم إلكترونية قادرة على ضمان إنتاج الكهرباء ذات الجودة الممتازة، مع عدم وجود أي قطرات الجهد. مولدات العاكس ممتازة لتغذية هؤلاء المستهلكين الذين يحتاجون فقط في الجهد الاسمي.

يتم إنشاء نظام التحكم العاكس للمولد المتزامن وأعماله في ثلاث خطوات: تنتج الجهد بتردد 20 هرتز؛ ثم يشكل حالية دائمة من 12 فولت؛ علاوة على ذلك، يتم تحويل التيار المباشر إلى علامة اسمية متغيرة لها تردد 50 هرتز.

تنقسم مولدات العاكس إلى ثلاثة أنواع من جهد الناتج النبضي:

1. لأرخص النماذج، يتميز زخم مستطيل. هذه النماذج يمكن فقط إطعام أدوات الطاقة. لا يتم بيع هذا النوع من العاكسين تقريبا، حيث أن لديها شعبية منخفضة وفرص محدودة للغاية.
2. يمكن أن يوفر مولدات متوسط ​​سعر الأسعار دفعة شبه منحرف. هذا يسمح لهم بإطعام الأجهزة الكهربائية المنزلية المعقدة إلى حد ما، مثل الثلاجة. ولكن بالنسبة للتكنولوجيا الأكثر حساسية، فإن مثل هذه الجهد الجودة غالبا ما تكون غير كافية.
3. مع الدافع الجيوب الأنفية، يتم إنشاء أفضل الظروف لعمل أي أجهزة - من أبسط الأصعب. تتمتع الجهد الجيوب الأنفية بخصائص مستقرة وتوافق بدقة مع جميع معايير الكهرباء، والتي يتم توفيرها بواسطة شبكات الكهربائية المركزية. تكلفة مثل هذه العاكسون أعلى بكثير من نوعين آخرين.

مقال عن هذا الموضوع: زخرفة الأسقف بواسطة الجصي بأيديهم (الصورة والفيديو)

مزايا مولدات العاكس:

• وزن أصغر بكثير والأحجام، إذا مقارنة بالمولدات البسيطة من نفس القوة؛
• أقل ضوضاء أثناء التشغيل، والتي تحقق بسبب حقيقة أن سرعة الدوار تتغير؛
• استهلاك الوقود صغير للغاية، الذي يتحقق عن طريق التحكم الإلكتروني لعملية توليد الكهرباء. ينتج المولد عددا من الطاقة المطلوبة حاليا لجميع المستهلكين، وينخفض ​​أدائها أو الزيادات مع الانخفاض المناسب أو الزيادة في عدد المستهلكين؛
• نظرا لأنهم يعتمدون على مولد متزامن، يمكن للمعاكسون بإيجاز توفير معدات عالية السرعة عالية السرعة. بالإضافة إلى ذلك، في بعض طرازات مولدات العاكس، هناك وظيفة "وضع الزائد"، حيث يمكن أن ينتج العاكس السلطة بنسبة 50٪ أكثر من الاسمية. ولكن هذا الوضع يمكن أن يتصرف حوالي 20-30 دقيقة؛
• العمل الجيد على الفشل - حوالي 3 آلاف ساعة.

سلبيات:

• العملية القصوى المستمرة هي 8 ساعات؛
• لديهم تكلفة أعلى مقارنة بوجود نظائر غير العاكس من نفس القوة؛
• وحدة التحكم الإلكترونية حساسة للغاية، وإصلاحها مكلفة للغاية؛
• أقصى قوة في مولدات هذا النوع هي 7.2 كيلوواط، ولا توجد نماذج لها قوة أكثر.

الاستنتاجات

جميع الأنواع المذكورة أعلاه من المولدات، باستثناء العاكس، لا يمكن استخدامها فقط في نماذج المستهلكين منخفضة الطاقة من محطات الطاقة، ولكن أيضا في أنظمة مولد كبيرة تنتج الكهرباء ميغاواط.