انواع ژنراتورها برای نیروگاه های برق

ژنراتور اصلی شامل دو واحد اصلی است - یک نیروگاه که ژنراتور و یک ژنراتور را فعال می کند. این مقاله انواع ژنراتورها را بسته به نوع متناوب در نظر می گیرد.

پایه پایه ای برای تاسیسات که برق را با الکترومغناطیسی تولید می کنند توسط مایکل فارادی، فیزیکدان بریتانیایی و فیزیکدان مایکل فارادی در سال 1831 توسعه یافت که پس از آن دیسک فارادی را ساخت، که یکی از ژنراتورهای اول است. پس از آن، ژنراتورهای الکتریکی به طور مداوم در عرض یک و نیم بهبود یافتند. جایگزین های ناهمزمان و همزمان، یک و سه فاز، بدون کنترل اینورتر و با آن ایجاد شد. تفاوت بین همه این نوع چیست؟

ژنراتورهای همزمان

در یک ژنراتور همزمان، برق با هماهنگی فرکانس چرخش استاتور و روتور ساخته شده است. نیروی الکترومغناطیسی یا EMF هنگامی ایجاد می شود که زمینه ای که توسط قطب های مغناطیسی روتور تشکیل شده است، از سیم پیچ شروع می شود. در چنین ژنراتور، روتور یا یک آهنربای دائمی یا یک الکترومغناطیسی است که تعدادی از قطب های چندگانه دارد. روتور دو قطب، که دارای سرعت چرخشی 3000 دور در دقیقه است، در ژنراتورهای پشتیبان نصب شده است، و در ژنراتورهای اصلی که برق را در اطراف ساعت تولید می کنند، روتور با فرکانس 1500 دور در دقیقه چرخانده می شود.

پس از شروع ژنراتور همزمان، روتور یک میدان مغناطیسی ضعیف را تشکیل می دهد، اما به تدریج میزان انقلاب های آن افزایش می یابد و EMF افزایش می یابد. در خروجی، پایداری ولتاژ با استفاده از واحد تنظیم اتوماتیک (AVR) کنترل می شود که میدان مغناطیسی را در طول جریان ولتاژ بر روی روتور از سیم پیچ تحریک تغییر می دهد. هنگامی که ژنراتورهای همزمان عمل می کنند، "واکنش لنگر" ممکن است رخ دهد، یعنی زمانی که بار القایی فعال می شود، ژنراتور کاهش می یابد و ولتاژ می افتد. و در مورد زمانی که بار خازنی عرضه می شود، برعکس، ژنراتور مناسب است و ولتاژ رشد می کند.

مزیت ژنراتورهای همزمان ولتاژ پایدار در خروجی است، اما ضرر آنها تمایل به اضافه بار است، که ممکن است زمانی که بارها رشد می کنند و از سطح معتبر تجاوز می کنند، یعنی جریان در سیم پیچ روتاری بیش از حد افزایش یافته توسط AVR واحد.

ژنراتور همگام قادر به طور مختصر در صدور چنین جاری ای تولید می کند که ممکن است چندین بار از مقدار اسمی تجاوز کند. از آنجا که برخی از لوازم الکتریکی که شامل موتورهای الکتریکی، کمپرسورها، پمپ ها و برخی دیگر هستند، جریان شروع شده مورد نیاز است، و آنها بار افزایش یافته در شبکه، بهترین منبع از هر دو خوراک اصلی و پشتیبان فقط جایگزین خواهد شد.

مقاله در مورد موضوع: نصب پانل های MDF بر روی سقف با Kleimers

ژنراتورهای ناهمزمان

چرخش روتور در چنین ژنراتورها کمی جلوتر از میدان مغناطیسی گردش، که توسط استاتور ایجاد شده است. چنین ژنراتورهای الکتریکی شامل روتور با دو نوع سیم پیچ می شوند - کوتاه مدت و فاز. در یک ژنراتور ناهمزمان، اصل عملیات دقیقا همانند آنالوگ همزمان آن است - استاتور یک میدان مغناطیسی بر روی سیم پیچ کمکی ایجاد می کند که پس از آن توسط روتور منتقل می شود و در سیم پیچ استاتور از EMF تشکیل می شود. اما این تفاوت در این واقعیت است که فرکانس هایی که میدان مغناطیسی چرخش می یابد بدون تغییر است، یعنی تنظیم آن نامعتبر است. به همین دلیل فرکانس جریان الکتریکی، که توسط یک ژنراتور تولید می شود، و ولتاژ، ارتباط مستقیمی با انقلاب روتور دارد که به نوبه خود بستگی به عملکرد پایدار موتور درایو ژنراتور الکتریکی دارد.

جایگزین های غیر همزمان دارای حفاظت بالا از اقدامات خارج از خارج هستند و بسیار حساس به مدارهای کوتاه هستند، به طوری که آنها برای ماشین های جوشکاری عالی هستند. این ژنراتورها نیز مناسب هستند برای جایگزینی دستگاه هایی که دارای بار OHMIC (فعال) هستند، که تقریبا تمام برق تامین شده توسط آنها، به کار - کامپیوتر، لامپ های نورپردازی، وسایل آشپزخانه، بخاری ها و غیره تبدیل شده است.

بار واکنش بالا (شروع)، که زمانی رخ می دهد که روشن شود، به عنوان مثال، تجهیزات پمپاژ، حدود یک ثانیه طول می کشد، اما ژنراتور الکتریکی باید آن را تحمل کند. و این چیزی است که - ما فرض می کنیم که شما نیاز به حرکت یک سبد سنگین، که بر روی سطح افقی نصب شده است. به منظور حرکت چرخ دستی، لازم است که تلاش های بسیار بیشتری را انجام دهیم، که برای حفظ حرکت آن ضروری است. این همان وضعیت است که زمانی اتفاق می افتد که کمپرسور یخچال و فریزر راه اندازی یا سیستم های تقسیم شده، موتورهای الکتریکی و هر پمپ، بنابراین، تنها ژنراتور الکتریکی همزمان می تواند با آن مقابله کند.

بارهای واکنشی در شبکه برق مرکزی با خازن ها یا خازن ها جبران می شود و همچنین با استفاده از یک مقطع خاص از کابل های الکتریکی و ترانسفورماتور ها، جبران می شود.

مقاله در مورد موضوع: پیش نویس کف آن را انجام دهید: چگونه برای آماده سازی عقب و تخته تخته؟

متناوب ناهمزمان دارای نقص قابل توجهی است - از نه قادر به مقاومت در برابر بارهای افزایش یافته است. اما، با وجود این، طراحی و ارزان تر از آنالوگ همزمان آسان تر است. علاوه بر این، ژنراتورهای الکتریکی ناهمزمان دارای یک طراحی بسته هستند، که می تواند آنها را با حفاظت خوب در برابر رطوبت و آلودگی خارجی فراهم کند.

سه فاز و تک فاز ژنراتور

بعضی از مردم متقاعد شده اند که یک ژنراتور برق تک فاز بدتر از سه مرحله است. منطق کسانی که درک نمی کنند برق را درک نمی کنند آسان است - یک فاز کمتر از سه است، بنابراین بدتر است. در واقع، بین منبع تغذیه سه و تک فاز را انتخاب کنید باید بر اساس نیازهای کاربران نهایی باشد.

یک ژنراتور الکتریکی که دارای سه مرحله است برای تغذیه سه گروه از مصرف کنندگان تک فاز و به منظور تغذیه دستگاه های سه فاز نیازی نیست.

این اتفاق می افتد که طرح ورودی سه فاز در خانه بر روی گروه های تک فاز انجام می شود، اما سودمند است که مستاجرین را نداشته باشند، اما برق، زیرا برای این شما نیاز به حفاظت بسیار گران قیمت از سیستم قدرت و نصب آن دارید خیلی گران است. تقریبا تمام لوازم خانگی مدرن تک فاز هستند و سه فاز مدل های قدیمی موتورهای الکتریکی و اجاق های الکتریکی بودند.

موتورهای الکتریکی سه فاز دارای یک معایب قابل توجهی هستند - با قدرت ژنراتور، به عنوان مثال، 10 کیلو وات، قدرت هر فاز 3.3 کیلو وات خواهد بود. در میان مراحل، حداکثر جبران ممکن از بار قدرت ممکن است بیش از 25٪ از اسمی، که 1/3 از کل ژنراتور کل است. بر اساس این، یک ژنراتور تک فاز دارای قدرت 4.5 کیلو وات قدرتمندتر از یک ژنراتور سه فاز با 10 کیلو وات است.

ژنراتور اینورتر

اینورتر اینورتر یک واحد کنترل الکترونیکی دارد که قادر به تولید برق با کیفیت عالی است، با کمبود هر قطره ولتاژ. جایگزین های اینورتر برای تغذیه ای از مصرف کنندگان بسیار عالی هستند که فقط به ولتاژ اسمی نیاز دارند.

یک سیستم کنترل اینورتر برای یک ژنراتور همزمان ایجاد شده و در سه مرحله عمل می کند: ولتاژ را با فرکانس 20 هرتز تولید می کند؛ سپس یک جریان دائمی از 12 V را تشکیل می دهد؛ علاوه بر این، جریان مستقیم به یک متغیر اسمی دارای فرکانس 50 هرتز تبدیل می شود.

ژنراتورهای اینورتر به سه نوع ولتاژ خروجی پالس تقسیم می شوند:

1. برای ارزان ترین مدل ها، یک انگیزه مستطیلی مشخص می شود. چنین مدل هایی تنها می توانند ابزار قدرت ساختمانی را تغذیه کنند. این نوع مبدل تقریبا به فروش نمی رسد، زیرا محبوبیت کم و فرصت های بسیار محدودی دارد.
2. ژنراتورهای منطقه متوسط ​​قیمت می توانند یک ضربه تراکتی را فراهم کنند. این اجازه می دهد تا آنها را به تغذیه لوازم خانگی الکتریکی پیچیده مانند یخچال و فریزر. اما برای تکنولوژی حساس ترین، این ولتاژ با کیفیت اغلب کافی نیست.
3. با یک ضربه سینوسی، بهترین شرایط برای کار هر دستگاه ایجاد می شود - از ساده ترین تا سخت ترین. ولتاژ سینوسی دارای ویژگی های پایدار و با دقت مطابق با تمام پارامترهای برق است که توسط شبکه های برق مرکزی تامین می شود. هزینه این مبدل ها بسیار بالاتر از دو نوع دیگر است.

مقاله در مورد موضوع: دکوراسیون سقف توسط گچ با دست خود را (عکس و ویدئو)

مزایای ژنراتورهای اینورتر:

• وزن و اندازه های بسیار کمتر، اگر در مقایسه با ژنراتورهای ساده از همان قدرت؛
• سر و صدای کمتر در طول عملیات، که به دلیل این واقعیت است که سرعت روتور تغییر می کند؛
• مصرف سوخت بسیار کوچک، که توسط کنترل الکترونیکی فرآیند تولید برق به دست می آید. ژنراتور چنین تعدادی از انرژی را تولید می کند که در حال حاضر به همه مصرف کنندگان نیاز دارد و عملکرد آن کاهش یا افزایش می یابد با کاهش مناسب یا افزایش تعداد مصرف کنندگان؛
• از آنجایی که آنها بر اساس یک ژنراتور همزمان هستند، اینورترها می توانند به طور خلاصه تجهیزات با سرعت بالا انرژی فشرده را عرضه کنند. علاوه بر این، در برخی از مدل های ژنراتورهای اینورتر یک تابع "حالت بیش از حد" وجود دارد، که در آن اینورتر می تواند 50٪ بیشتر از اسمی تولید کند. اما این حالت می تواند تقریبا 20-30 دقیقه عمل کند؛
• خوب کار بر شکست - حدود 3 هزار ساعت.

معایب:

• حداکثر عملیات مداوم 8 ساعت است؛
• هزینه بیشتری نسبت به آنالوگ های غیر اینورتر از همان قدرت داشته باشید؛
• واحد کنترل الکترونیکی بسیار حساس است و تعمیر آن بسیار گران است؛
• حداکثر قدرت در ژنراتورهای این نوع 7.2 کیلو وات است و هیچ مدلی وجود ندارد که قدرت بیشتری داشته باشند.

نتیجه گیری

تمام انواع فوق العاده ژنراتورها، به جز اینورتر، می توانند نه تنها در مدل های مصرف کننده کم قدرت نیروگاه ها، بلکه در سیستم های بزرگ ژنراتور تولید کننده تولید کننده برق تولید کنند.