סוגי גנרטורים עבור תחנות כוח

הגנרטור העיקרי כולל שתי יחידות עיקריות - תחנת כוח המפעילה את הגנרטור ואת אלטרנטור. מאמר זה ישקול את סוגי הגנרטורים בהתאם לסוג אלטרנטור.

בסיס בסיסי למתקנים המיוצרים חשמל עם אלקטרומגנטים פותחו על ידי הנסיין הבריטי ופיזיקאי מיכאל פאראדיי בשנת 1831, אשר לאחר מכן בנה את הדיסק Faraday, שהוא אחד הגנרטורים הראשונים. לאחר מכן, גנרטורים חשמליים השתפרו כל הזמן בתוך אחד וחצי. אלטרנטיכם אסינכרוני וסינכרוני, אחד ושלושה שלב, ללא שליטה מהפך ועמו נוצרו. מה ההבדל בין כל הסוגים האלה?

גנרטורים סינכרוניים

בחליפה סינכרונית, החשמל נעשה עם צירוף מקרים של תדירות הסיבוב של הסטור והרוטור. הכוח האלקטרומטי או EMF נוצר כאשר השדה שנוצר על ידי הפולנים המגנטיים של הרוטור חוצה את המתפתל. בגנרטור כזה, הרוטור הוא מגנט קבוע או אלקטרומגנט שיש לו מספר פולנים מרובים שניים. רוטור דו-פולני, בעל מהירות סיבובית של 3000 סל"ד, מותקנת בגנרטורים הגיבוי, ובגנרטורים הראשיים המייצרים חשמל מסביב לשעון, הרוטור מסתובב בתדירות של 1500 סל"ד.

לאחר תחילת גנרטור סינכרוני, הרוטור יוצר שדה מגנטי חלש למדי, אך בהדרגה את סכום המהפכות שלה עולה ו EMF עולה. בתפוקה, יציבות המתח נשלטת באמצעות יחידת ההתאמה האוטומטית (AVR), שמשנה את השדה המגנטי במהלך זרימת המתח על הרוטור מפני עירור מתפתל. בעת תפעול גנרטורים סינכרוני, "תגובת העוגן" עלולה להתרחש, כלומר, כאשר עומס אינדוקטיבי מופעל, הגנרטור הוא דין ואת המתח נופל. ובמקרה שבו עומס קיבולי מסופק, להיפך, הגנרטור מתאים והמתח גדל.

היתרון של גנרטורים סינכרוני הוא מתח יציב בתפוקה, אבל החיסרון שלהם הוא הנטייה עומס יתר, אשר אפשרי כאשר העומסים לגדול ולחרד את הרמה החוקית, כלומר, הנוכחי בסיבוב סיבוב הוא מופרך יתר על המידה על ידי AVR יחידה.

גנרטור סינכרוני מסוגל לייצר בקצרה על הנפקת הנוכחי כזה שעשוי לחרוג מהערך הנומינלי מספר פעמים. מאז כמה מכשירי חשמל הכוללים מנועים חשמליים, מדחסים, משאבות וכמה אחרים, נדרש זרם מתחיל גדל, ויש להם עומס מוגבר ברשת, המקור הטוב ביותר של שני הזנות גיבוי יהיה רק ​​אלטרנטיבים.

מאמר בנושא הנושא: התקנה של לוחות MDF על התקרה עם Kleimers

גנרטורים אסינכרוניים

סיבוב של הרוטור בגנרטורים כאלה קצת לפני השדה המגנטי המחזור, אשר נוצר על ידי הסטור. גנרטורים חשמליים כאלה כוללים רוטורים עם שני סוגים של מתפתל - קצר ושלב. בגנרטור אסינכרוני, עקרון המבצע הוא בדיוק כמו באנלוגיה סינכרוני - הסטור יוצר שדה מגנטי על מתפתל עזר, אשר מועבר אז על ידי הרוטור וצורות על הסטור מתפתל של EMF. אבל ההבדל טמון בעובדה כי התדירות שבה השדה המגנטי מסתובב הוא ללא שינוי, כלומר, ההתאמה שלה לא חוקית. לכן תדירות של זרם חשמלי, אשר מיוצר על ידי אלטרנטור, ואת המתח, יש קשר ישיר עם המהפכות הרוטור, אשר בתורו תלוי בפעולה יציבה של מנוע הכונן של גנרטור חשמלי.

אלטרנטיבים אסינכרוני יש הגנה גבוהה מן הפעולות מבחוץ והם קטנים למדי רגיש מעגלים קצרים, כך שהם נהדרים עבור מכונות ריתוך. גנרטורים אלה מתאימים גם למכשירים החליפין בעלי עומס אוהל (פעיל), אשר הופכים כמעט לכל החשמל שסופקו על ידם, לעבודה - מחשבים, מנורות תאורה, כלי מטבח, תנורים וכו '.

עומס תגובתי (מתחיל), המתרחש כאשר מופעל, למשל, ציוד שאיבה, נמשך שנייה, אך גנרטור חשמלי חייב לעמוד בזה. וזה מה - אנו מניחים כי אתה צריך להעביר עגלה כבדה, אשר מותקן על פני השטח האופקי. כדי להזיז את העגלה, יש צורך לעשות הרבה יותר מאמץ, אשר נדרש כדי לשמור על התנועה שלו. זה אותו מצב המתרחש כאשר מדחס מקרר הוא השיקה או מפוצל מערכות, מנועים חשמליים וכל משאבות, ולכן, רק גנרטור חשמלי סינכרוני יכול להתמודד עם זה.

המטענים הריאקטיביים ברשת החשמל המרכזית פיצויים בחנק או קבלים, וכן באמצעות קטע הצלב מוגבר במיוחד של כבלים חשמליים ושנאים.

מאמר בנושא: טיוטת הרצפה לעשות את זה בעצמך: איך להכין פיגורים ולהניח את הלוחות?

אלטרנטיבה אסינכרוני יש חסרון משמעותי - לא מסוגלת לעמוד בעומס מוגברת. אבל, למרות זאת, קל יותר לעצב וזול יותר מאשר אנלוגי סינכרוני. בנוסף, גנרטורים חשמליים אסינכרוני יש עיצוב סגור, אשר מסוגל לספק להם הגנה טובה מפני לחות זיהום חיצוני.

שלושה שלב וגנרטור חד פאזי

כמה אנשים משוכנעים כי מחולל חשמל חד פאזי הוא גרוע יותר מאשר שלושה שלבים. ההיגיון של אלה שאינם מבינים את החשמל קל להבין - שלב אחד הוא פחות משלוש, ולכן גרוע יותר. למעשה, לבחור בין תלת-ממד אספקת החשמל יחיד חייב להיות מבוסס על הצרכים של משתמשי הקצה.

גנרטור חשמלי בעל שלושה שלבים אינו נחוץ כדי להאכיל שלוש קבוצות של צרכנים חד פאזיים, וכדי להאכיל התקנים של שלושה פאזים.

זה קורה כי פריסת קלט של שלושה שלבים בבית מבוצעת על קבוצות חד פאזיות, אבל זה יתרון לא לדיירים, אבל חשמלאים, כי בשביל זה אתה צריך הגנה יקר מאוד של מערכת החשמל, ואת ההתקנה שלה הוא יקר מאוד. כמעט כל מכשירי בית מודרניים הם שלב יחיד, ושלושה שלבים היו דגמים ישנים של מנועים חשמליים תנורים חשמליים.

שלושה שלבים מנועים חשמליים יש חסרון משמעותי אחד - עם כוחו של אלטרנטור, למשל, 10 קילוואט, הכוח של כל שלב יהיה 3.3 ק"ו. בין השלבים, הקיזוז המקסימלי האפשרי של עומס הכוח לא יעלה על 25% של הנומינלי, שהוא 1/3 של כוח הגנרטור הכולל. בהתבסס על זה, גנרטור חד פאזי שיש כוח של 4.5 קילוואט יהיה חזק יותר מאשר שלושה שלבים גנרטור על ידי 10 קילוואט.

מהפך גנרטור

אלטרנטור מהפך יש יחידת בקרה אלקטרונית כי הוא מסוגל להבטיח את הייצור של חשמל באיכות מעולה, עם היעדר כל טיפות מתח. מהפך אלטרנטורים מצוינים לתזונה של צרכנים כאלה הזקוקים רק במתח הנומינלי.

מערכת בקרת מהפך עבור אלטרנטור סינכרוני הוקמה ומעשים בשלושה שלבים: מייצרת מתח עם תדירות של 20 הרץ; אז זה יוצר זרם קבוע של 12 V; יתר על כן, זרם ישיר מומרת למשתנה נומינלי שיש תדירות של 50 הרץ.

גנרטורים מהפך מחולקים לשלושה סוגים של מתח פליאה פעמו:

1. עבור הדגמים הזולים ביותר, תכונה מלבנית מאופיינת. דגמים כאלה יכולים רק להאכיל כלי חשמל. סוג זה של ממירים הוא כמעט לא נמכר, כמו יש פופולריות נמוכה הזדמנויות מוגבלות מאוד.
2. גנרטורים של אזור המחיר הממוצע יכול לספק דחף טרפז. זה מאפשר להם להאכיל מכשירי חשמל ביתיים מורכבים למדי, כגון מקרר. אבל עבור הטכנולוגיה הרגישה ביותר, מתח איכותי הוא לעתים קרובות לא מספיק.
3. עם דחף סינוסי, את התנאים הטובים ביותר עבור העבודה של כל התקנים נוצרים - מן הפשוט ביותר לקשה ביותר. המתח הסינוסואידלי יש מאפיינים יציבים ותאונה במדויק את כל הפרמטרים של החשמל, אשר מסופק על ידי רשתות חשמל מרכזיות. העלות של ממירים כאלה היא הרבה יותר גבוהה מזה של שני סוגים אחרים.

מאמר בנושא: קישוט תקרות על ידי גבס עם הידיים שלהם (צילום ווידאו)

היתרונות של גנרטורים מהפך:

• הרבה יותר משקל וגדלים, אם לעומת גנרטורים פשוטים של אותו כוח;
• פחות רעש במהלך המבצע, אשר מושגת בשל העובדה כי מהירות הרוטור משתנה;
• צריכת דלק קטנה מאוד, אשר מושגת על ידי שליטה אלקטרונית של תהליך הדור החשמל. הגנרטור מייצר כזה מספר אנרגיה הנדרשת כיום לכל הצרכנים, ואת הביצועים שלה יורדת או מגדילה עם הירידה המתאימה או עלייה במספר הצרכנים;
• מכיוון שהם מבוססים על אלטרנטור סינכרוני, ממירים יכול לספק בקצרה במהירות גבוהה ציוד אינטנסיבי. בנוסף, במודלים מסוימים של גנרטורים מהפך יש "מצב עומס" פונקציה, שבו מהפך יכול לייצר כוח על ידי 50% יותר מאשר נומינלי. אבל מצב זה יכול לפעול כ 20-30 דקות;
• עבודה טובה על כישלון - כ 3000 שעות.

חסרונות:

• הפעולה המתמשכת המקסימלית היא 8 שעות;
• יש עלות גבוהה יותר לעומת אנלוגים לא מהפך של אותו כוח;
• יחידת הבקרה האלקטרונית היא רגישה למדי, והתיקון שלה הוא די יקר;
• הכוח המקסימלי בגנרטורים מסוג זה הוא 7.2 קילוואט, ואין דגמים שיש להם יותר כוח.

מסקנות

כל הסוגים הנ"ל של גנרטורים, למעט מהפך, ניתן להשתמש לא רק במודלי צריכת חשמל נמוכה של תחנות כוח, אלא גם במערכות גנרטורים גדולים המייצרים חשמל megawatts.