Асинхронный генератор: Синхронный и асинхронный генератор

Содержание

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.

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

Как выбрать дизель-генератор для дома или дачи

При выборе дизель-генератора следует определить, для каких целей он будет использоваться. Автономные источники энергии бывают резервными и аварийными. Аварийный генератор используется эпизодически, непродолжительное время и рассчитан на малое количество моточасов. Идеально подходит для людей, которые даже на время редких отключений не хотят отказаться от благ цивилизации.

Если же от генератора требуется обеспечивать электроэнергией продолжительное время – выбор за резервным генератором, имеющим соответствующий «запас» моточасов.

Советы по эксплуатации дизельных генераторов

Очень часто владельцы электростанций лишь бегло прочитывают основные положения, касающиеся правил и рекомендаций по содержанию дизельного оборудования. В результате пользователь не придерживается установленных компанией-производителем параметров работы устройства, а также игнорирует требования к использованию столь сложной и дорогостоящей техники. Со временем это может привести не только к поломке самого дизельного генератора, но и стать причиной получения производственной травмы кем-либо из обслуживающего персонала.

Бензиновая электростанция как альтернативный источник электрической энергии

Отличным решением при выборе мобильной электростанции является силовая установка, работающая на бензиновом двигателе. Она предназначается для работы в условиях, которые требуют удобства в эксплуатации и экономии. Бензиновые электростанции мощностью около 3 кВт отлично справляются с обеспечением электрической энергией дачи или небольшого загородного дома во время строительства. Более мощные электростанции от 5 кВт и выше способны обеспечить потребителей при аварийных ситуациях.

Возможно, Вас заинтересуют следующие разделы нашего сайта

Синхронные и асинхронные генераторы. Отличия и особенности.

Синхронные и асинхронные генераторы. Отличия и особенности

Эта статья будет посвящена такому вопросу как «различия между синхронными и асинхронными генераторами». Казалось бы вопрос довольно простой и не требует детального разбирательства, можно открыть учебник физики и все прочесть, да и в интернете должно быть много информации. Все верно, но учебник физики есть не у всякого, а в интернете слишком много противоречивой информации.

Различные сайты размещают у себя противоречивые определения одного и того же.

В этой статье мы дадим точное, максимально полное и понятное описание.

Про то, что такое электростанция, генератор и двигатель Вы уже прочти или же можете прочесть в статье на нашем сайте, которая так и называется: «Что такое генератор/электростанция».

Первое определение синхронного генератора будет техническим, а второе более практическим. Первое поможет понять устройство и принцип его работы, а второе применить знания и точнее определиться с типом генератора, который Вам необходим.

Синхронный генератор

I. Синхронный генератор – механизм, работающий в режиме генерации энергии, в котором частота вращения магнитного поля стартора равна частоте вращения ротора. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку стартера, наводит в ней ЭДС.

В синхронном генераторе ротор выполнен в виде постоянного магнита или электромагнита. Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но ОБЯЗАТЕЛЬНО кратно двум. В бытовых электростанция чаще всего применяют ротор с двумя полюсами. Именно этим объясняется частота вращения двигателя электростанции – 3000 об/мин.

При старте электростанции, ротор создает слабое магнитное поле, но с ростом оборотов, увеличивается и ЭДС в обмотке возбуждения. Напряжение с этой обмотки через блок автоматической регулировки (AVR) поступает на ротор, контролируя выходное напряжение за счет изменения магнитного поля. Рассмотрим на примере: Подключение индуктивной нагрузки размагничивает генератор и снижает напряжение, а подключение емкостной нагрузки вызывает подмагничивание генератора и рост напряжения. Такое явление носит название «реакция якоря».

Обеспечение стабильного выходного напряжения происходит за счет изменения магнитного поля ротора путем регулирования тока в его обмотке. Это происходит за счет использования блока автоматической регулировки (AVR). Основным достоинством синхронного генератора является высокая стабильность выходного напряжения. Несовершенство синхронных генераторов – это возможность перегрузки по току, так как при превышении допустимой нагрузки, регулятор может слишком сильно поднять то к в обмотке ротора. Также синхронные генераторы требует периодического обслуживания, пусть и не очень частого.

II. Синхронный генератор – тип генератора, который способен кратковременно выдавать ток в 3-4 раза выше номинального. Также синхронные генераторы оптимальны для подключения оборудования с высокими стартовыми токами. Это электродвигатели, насосы, компрессоры, дисковые пилы и прочий электроинструмент. Для подключения сварочных аппаратов тоже желательно использовать электростанции с синхронными генераторами.

Асинхронный генератор

I.Асинхронный генератор – асинхронный двигатель, работающий в режиме торможения. В этом случае ротор вращается в одном направлении с магнитным полем стартера, но с опережением.

Различают короткозамкнутые и фазные роторы в зависимости от типа обмотки. Вращающееся магнитное поле, создаваемое вспомогательной обмоткой стартора, индуцирует на роторе магнитное поле, которое вращаясь вместе с ротором, наводит ЭДС в рабочей обмотке стартора, тоже принцип, что в синхронном генераторе. Вращающееся магнитное поле остается всегда неизменным и не поддается регулировке, поэтому частота и напряжение на выходе генератора зависят от частоты оборотов ротора, которые в свою очередь, зависят от стабильности работы двигателя электростанции.

Генераторы асинхронного типа имеют малую чувствительность к короткому замыканию и высокую степень защиты от внешних воздействий. О классах защиты мы поговорим немного позднее. Цена генераторов такого типа ниже, что является еще одним плюсом.

Асинхронные генераторы менее распространены из-за ряда недостатков: такой генератор потребляет намагничивающий ток значительной силы, поэтому для его работы требуются конденсаторы; ненадежность работы в экстремальных условиях; зависимость напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя.

II. Асинхронный генератор – генератор, который можно использовать только с приборами не имеющими высоких стартовых токов и устойчивыми к незначительным перепадам напряжения. Такие генераторы стоят дешевле чем синхронные и имеют более высокий класс защиты от внешних условий.

Классы защиты генераторов

Этот параметр обозначается буквами (IP) и двумя цифрами, которые и несут смысловую нагрузку. Разберемся поподробнее.

Синхронные генераторы сейчас чаще всего соответствуют классу IP 23, тогда как асинхронные – IP 54. Хотя в последнее время все больше производителей начинают выводить на рынок синхронные генераторы с таким же высоким классом защиты (IP 54) как и у асинхронных генераторов. Такая разница в классах защиты объясняется конструктивными особенностями генераторов обоих типов. На синхронном генераторе находятся катушки индуктивности, а асинхронный генератор имеет более простую конструкцию (еще говорят «закрытую»), поскольку его ротор напоминает маховик.

Расшифровка:

• 0-защита отсутствует
• 1-защита от предметов > 50 мм
• 2-защита от предметов > 12 мм
• 3-защита от предметов > 2.5 мм
• 4-защита от предметов > 1 мм
• 5-защита от пыли

Вторая цифра означает:

• 0-защита отсутствует
• 1-защита от вертикально падающих капель воды
• 2-защита от капель воды, падающих под углом 15 градусов к вертикали
• 3-защита от брызг воды, падающих под углом 60 градусов к вертикали
• 4-защита от водяной пыли, распыленной со всех сторон
• 5-защита от струй воды со всех сторон

Надеемся, что после прочтения этой статьи Вам станет немного проще выбрать генератор, который подойдет Вам больше всего.

Специалисты интернет магазина

генераторов и электростанций «Мега-ватт»

Статор (англ. stator, от лат. sto — стою) электромашины, неподвижная часть электрической машины, выполняющая функции магнитопровода и несущей конструкции. Стартор состоит из сердечника и станины.

Ротор в технике [от лат. roto — вращаю (сь)], 1) вращаюшаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела

[3] Электродвижущая сила (ЭДС) — физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.

ЭДС можно выразить через напряжённость электрического поля сторонних сил (Eex). В замкнутом контуре (L) тогда ЭДС будет равна:

, где dl — элемент длины контура.

ЭДС, так же как и напряжение, измеряется в вольтах.

При вращении ротора его магнитное поле наводит в трёхфазной обмотке статора переменную эдс, частота которой f = р^.п, где р и n — соответственно число пар полюсов и частота вращения ротора. Быстроходные С. г. (турбогенераторы) имеют малое число пар полюсов (р = 1, 2), а в тихоходных (гидрогенераторах) р достигает нескольких десятков. Величина эдс регулируется изменением тока в обмотке ротора.

Щеточный узел требует замены или ремонта.

делаем из асинхронного двигателя своими руками на 220 В без переделки, отличия от синхронного, принцип работы и устройство

Асинхронный генератор – это прибор, посредством работы которого удается обеспечить промышленное оборудование, а также бытовые устройства электроэнергией. Данный тип агрегатов отличается простотой эксплуатации и удобной конструкцией.

Устройство

Генератор имеет простую структуру. Основными элементами устройства являются:

Первый представляет собой подвижную деталь, а второй элемент в процессе эксплуатации сохраняет свое положение. В агрегате не сразу удается заметить обмотки проволоки, для изготовления которой обычно задействуют медь. Однако обмотки есть, только выполнены они из алюминиевых стержней и отличаются улучшенными характеристиками.

Конструкция, образованная короткозамкнутыми обмотками, называется «беличья клетка».

Внутреннее пространство заполнено пластинами из стали, а сами стержни из алюминия впрессованы в пазы, предусмотренные в сердечнике подвижного элемента. На валу генератора расположен ротор, а сам он стоит на специальных подшипниках. Фиксацию элементов агрегата обеспечивают две крышки, зажимающие вал с двух сторон. Корпус выполнен из металлического материала. Некоторые модели дополнительно оснащены вентилятором для охлаждения устройства во время работы, а на корпусе располагаются ребра.

Преимуществом генераторов является возможность их использования в сети с напряжением как в 220 В, так и с более высокими показателями. Для правильного подключения агрегата необходимо выбрать подходящую схему.

Принцип работы

Главная задача генератора заключается в выработке электрической энергии посредством энергии механической:

ветровой;
гидравлической;
внутренней, преобразованной в механическую.

Когда ротор начинает вращаться, в его контуре образуются магнитные силовые линии. Они проходят через обмотки, предусмотренные в статоре, в результате чего возникает электродвижущая сила. Именно она является ответственной за появление тока в цепях. Происходит это за счет подключения к устройству активных нагрузок.

Важный момент, который следует учитывать для организации бесперебойной работы, заключается в отслеживании скорости вращения вала. Она должна быть больше по сравнению с частотой, с которой образуется переменный ток. Последний показатель задают полюса статора. Если говорить проще, то в процессе выработки электроэнергии требуется обеспечить несовпадение частот. Они должны отставать на величину скольжения ротора.

При вращении вала под воздействием внешнего импульса, полученного в результате задействования механической энергии, и остаточного магнетизма возникает собственная ЭДС устройства. В итоге оба поля – подвижное и неподвижное – взаимодействуют друг с другом в динамическом режиме.

Ток, полученный в АГ, имеет небольшие значения. Для повышения выходной мощности потребуется увеличение магнитной индукции.

Зачастую достичь этого помогают дополнительные статоры конденсаторов. Их подключают к выводам катушек и внимательно следят за показателями системы.

Сфера применения

Асинхронные генераторы пользуются популярностью, и среди преимуществ подобных станций выделяют:

устойчивость к перегрузкам и КЗ;
простую конструкцию;
небольшой процент нелинейных искажений;
стабильную работу за счет небольшого значения клирфактора;
стабилизацию напряжения на выходе.

При подключении генератор выделяет небольшой количество реактивного тепла, поэтому его конструкция не требует установки дополнительных охлаждающих устройств. Это позволяет выполнить надежную герметизацию внутренней полости агрегата для ее защиты от проникновения влаги, грязи или пыли.

За счет своих достоинств генераторы активно используются в качестве источников электричества в следующих сферах и областях:

транспортной;
промышленной;
бытовой;
сельскохозяйственной.

Также мощные агрегаты встречаются в автомастерских. Кроме того, их упрощенная конструкция позволяет использовать устройства в качестве источников электрической энергии. К ним подключают аппараты для сварки, а также с их помощью организуют подачу питания важным объектам здравоохранения.

Посредством работы генераторов такого типа удается в короткие сроки соорудить и запустить ветровые и гидроэлектростанции.

Таким образом, обеспечить себя энергией могут даже удаленные от центральных сетей поселки и хозяйства.

Чем отличается от синхронного?

Основным отличием генератора асинхронного типа от синхронного является измененная конструкция ротора. Во втором варианте ротор использует проволочные обмотки. Чтобы организовать вращательное движение вала и создать магнитную индукцию, агрегат задействует автономный источник питания, которым зачастую выступает генератор меньшей мощности. Его располагают параллельно той оси, на которой располагается ротор.

Плюс синхронного генератора заключается в образовании чистой электрической энергии. Кроме того, устройство без особого труда синхронизируется с другими подобными машинами, и это тоже различие.

Единственным недостатком считают восприимчивость к перегрузкам и КЗ. Дополнительно стоит отметить, что разница между двумя видами оборудования заключается и в цене. Синхронные агрегаты более дорогие по сравнению с устройствами асинхронного типа.

Что касается клирфактора, то у асинхронных агрегатов его показатель значительно ниже. Поэтому можно утверждать, что этот вид устройств вырабатывает чистый электрический ток без каких-либо загрязнений. За счет действия подобной машины удается обеспечить более надежную работу:

ИБП;
зарядных устройств;
телевизионных приемников нового поколения.

Запуск асинхронных моделей происходит быстро, однако требует увеличения пусковых токов, которые запускают вращение вала. Плюсом является то, что в процессе работы конструкция испытывает меньше реактивных нагрузок, за счет чего удалось улучшить показатели теплового режима. Кроме того, работа асинхронных генераторов более стабильная вне зависимости от того, с какой скоростью вращается подвижный элемент.

Виды

Существует несколько классификаций асинхронных генераторов. Они могут отличаться следующими факторами.

Типом ротора – вращающейся части конструкции. Сегодня выпускаемые агрегаты данного типа предусматривают в своей конструкции фазный или короткозамкнутый ротор. Первый оборудован индуктивной обмоткой, в качестве которой выступает изолированный провод. С его помощью и удается создать динамическое магнитное поле. Второй вариант – единая конструкция, имеющая цилиндрическую форму. Внутри нее расположены штыри, оборудованные двумя замыкающими кольцами.
Количеством рабочих фаз. Под ними подразумевают выходные или статорные обмотки, расположенные внутри устройства. Выходные при этом могут иметь одну фазу или три. Этот показатель определяет назначение генератора. Первый вариант доступен для эксплуатации при напряжении в 220 В, второй – 380 В.
Схемой включения. Выделяют несколько способов организации работы трехфазного генератора. Можно подключить катушки к устройству, применяя схему «звезда» или «треугольник». Также их можно разместить на полюсах неподвижного элемента – статора.

Дополнительно генераторы асинхронного типа классифицируют по наличию или отсутствию обмотки катушки самовозбуждения.

Схема подключения

Сегодня выпускают различные вариации асинхронного двигателя. Он может быть однофазным или иметь три фазы для подключения. В нем может быть предусмотрено несколько обмоток или выполнена модернизация конструкции ротора. Однако в любом случае схемы подключения устройства остаются неизменными.

Среди распространенных схем можно выделить следующие.

«Звезда». В этом случае необходимо взять концы обмоток статора и подключить их в одной точке. Способ подходит преимущественно для трехфазных генераторов, которые необходимо подсоединить к трехфазной линии по большему напряжению.

«Треугольник». Является следствием первого варианта, только подключение происходит последовательно. В результате получается, что конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй – с началом третьей, и так далее. Плюс этого способа – в возможности образования максимальной мощности в процессе работы агрегата.

«Звезда-треугольник». Этот метод вобрал плюсы двух предыдущих. Он обеспечивает мягкий запуск и достижение большой мощности. Для подключения потребуется использование реле времени.

Примечательно, что многоскоростные генераторы тоже имеют свои способы подключения. В основном это комбинации схем «звезда» и «треугольник» в различной их модификации.

Каждый генератор подключается к системе посредством определенной схемы, которая определяет способ выработки электроэнергии. Любой из этих способов подразумевает рациональное размещение проводов обмоток неподвижного элемента между полюсами его сердечника, только при этом подключение этих проводов осуществляется по-разному.

Как сделать своими руками?

Для начала стоит уточнить, что с нуля создать асинхронную мобильную станцию не получится. Максимум, что можно сделать, – это изготовить ротор без переделки или модернизировать двигатель асинхронного типа в альтернативную конструкцию.

Для проведения работ по модернизации ротора достаточно запастись готовым статором от мотора и провести ряд экспериментов. Главная идея сборки самодельного генератора заключается в использовании неодимовых магнитов. С их помощью удастся обеспечить ротор необходимым количеством полюсов для выработки электрической энергии.

Посредством наклеивания магнитов на заготовку, которую предварительно необходимо посадить на вал, и соблюдения полярности и угла сдвига получится добиться нужного результата. Магнитов потребуется много, минимальное количество составляет 128 штук. Готовая конструкция ротора подгоняется к статору. При выполнении этой процедуры необходимо предусмотреть зазор между зубцами и магнитными полюсами ротора. Он должен быть минимальным.

Стоит отметить, что ввиду плоской поверхности магнитиков им потребуется шлифовка. Дополнительно элементы нужно будет обточить.

В процессе важно регулярно охлаждать конструкцию, чтобы предотвратить появление деформаций и утерю магнитных свойств. Если все сделано правильно, то генератор будет работать исправно.

В процессе создания асинхронного генератора может возникнуть только одна проблема. В домашних условиях трудно изготовить идеальную конструкцию ротора, поэтому если есть возможность воспользоваться токарным станком, то лучше ею не пренебрегать. Кроме того, на подгонку деталей и их доработку потребуется много времени.

Еще один вариант, с помощью которого можно получить генератор, – это преобразование асинхронного двигателя, используемого в автомобилях. Дополнительно следует приобрести электромагнит, мощность которого будет соответствовать требованиям по отношению к будущему оборудованию. Стоит отметить, что при поиске двигателя нужно учитывать, чтобы его мощность была на половину выше показателя, которого хочется добиться в генераторе.

Чтобы получить нужную конструкцию и организовать ее эффективную работу, потребуется приобрести 3 модели конденсаторов. Каждый элемент должен быть способен выдержать напряжение в 600 и более В.

Реактивная мощность генератора асинхронного типа имеет связь с емкостью конденсатора, поэтому вычислить ее можно по формуле. Стоит отметить, что при повышении нагрузки мощность генератора растет. Таким образом, чтобы добиться стабильного напряжения в сети, потребуется увеличить емкость конденсаторов.

Про принцип работы асинхронного генератора смотрите в следующем видео.

генератор асинхронный Низкое потребление топлива и бесшумность

О продукте и поставщиках:

. генератор асинхронный на сайте Alibaba.com - это современные источники энергии, которые вырабатывают электроэнергию, необходимую для различных целей. Роль этих. генератор асинхронный нельзя игнорировать, так как они устраняют разрыв в отсутствии традиционных источников, таких как электричество. Выходная мощность этих. генератор асинхронный так же хорош, как и источник из регулируемых источников электроэнергии, и, следовательно, причина, почему они используются в различных коммерческих секторах и домашних хозяйствах

Эти современные. генератор асинхронный производятся с использованием современных технологий, которые делают их бесшумными во время работы, что означает, что их можно использовать даже в таких местах, как больницы. Вы должны с энтузиазмом посетить Alibaba.com, чтобы найти. генератор асинхронный, в которых установлены интеллектуальные блоки управления, которые заставляют их работать автономно. Система непосредственного впрыска топлива. генератор асинхронный дает им возможность работать даже на открытом воздухе, где нет других источников энергии.

Великолепно. генератор асинхронный, представленные на этой торговой площадке, используются на коммерческих сайтах, например в районах добычи полезных ископаемых, для питания используемых машин. Кроме того, в них установлены интеллектуальные блоки управления. генератор асинхронный делают это оборудование без оператора во время работы и обеспечивают защиту от перегрузок по мощности. Безупречный. генератор асинхронный имеют усиленные звукоизоляционные материалы, которые делают их очень тихими во время работы.

Расширьте область поиска. генератор асинхронный на сайте Alibaba. com и изучите многочисленные диапазоны и различные доступные варианты выходной мощности. Зайдя на этот сайт, вы будете поражены низкими ценами. Вам, как уважаемому клиенту, предлагается приехать за таким оборудованием.

Альтернатор генератора: синхронный (щеточный) или асинхронный (бесщеточный)

Выбор генератора всегда был не самым простым вопросом и не так уж редко даже те, кто не понаслышке был знаком с такого рода оборудованием сталкивался с проблемами при выборе и уж что говорить о неподготовленном потребителе.

Существует множество аспектов при выборе генератора для лома или же для промышленного применения, все эти аспекты необходимо знать и в равной степени уделять им внимание для формирования верного выбора агрегата, чтобы он мог полностью удовлетворить Вас своей работой.

Сегодня мы будет говорить о том, чтобы верно подобрать генератор исходя от того, какой тип альтернатора на него установлен, для того, чтобы выбранный Вами бензиновый генератор обеспечивал Вас стабильным напряжением и не имел сбоев в своей работе. На первый взгляд вопрос очень сложный, но все не так страшно как кажется, выбор будет колебаться между всего двумя видами генераторов, синхронный, то есть щеточный, или асинхронный, бесщеточный альтернатор. Сегодня чаще всего покупаются модели именно с синхронным альтернатором, и почему Вы поймете далее. Надеемся, что сможем как можно лучше посвятить Вас в этот вопрос данной статьей.

Все об альтернаторе

Для начала стоит сказать немного о самом названии, в самом начале, когда технология, служащая для выработки электрического тока так и называлась, альтернатор, позже его стали называть генератор, весь, и альтернатор и двигатель и другие его части в сборе, это название проще и отражает саму суть работы такого агрегата – преобразование одного вида энергии в другой.

Что же касается самого альтернатора, то можно с полной уверенностью сказать что именно он является самой важной частью в любом генераторе, ведь именно от отвечает за самую важную работу этого агрегата, а именно преобразование кинетической работы, продуцируемой вращением вала двигателя в электрический ток переменного типа. Состоит альтернатор из подвижной и неподвижной части, как и любой электродвигатель, из статора и ротора.

Вращение в альтернаторе производится за счет электродвижущей силы, а для возникновения оной необходимо возбудить магнитное поле на обмотке. В этом плане между альтернаторами разнице нет, разница лишь в том, в какой способ электромагнитное поле передается на а обмотку статора, а именно на синхронные и асинхронные. В конструктивном плане разница в том, что синхронный альтернатор имеет обмотку на роторе, в то время как асинхронный не имеет ее и способы передачи соответственно у них разные.

Если не углубляться в теорию и рассмотреть строение альтернаторов, то коротко говоря у синхронного альтернатора более сложное строение за счет наличия и щеток, и обмоток на роторе и статоре, а асинхронный по конструкции более простой по конструкции. Считается, что последний менее надежен и менее вынослив, но это еще не делает его хуже, чем первый, все зависит от того, в каких условиях применяется генератор, есть множество факторов, которые могут поменять их местами или уровнять.

Достоинства синхронного альтернатора

Есть разница между тем, какой обмоткой будет обладать Ваш альтернатор, если же Вы хотите купить дизельный генератор для редких включений, и Вы не намерены подавать на него слишком большую нагрузку, то есть смысл сэкономить деньги и купить алюминиевый тип, если же работать генератор будет часто и должен будет выдерживать достаточно высокую нагрузку, то стоит подумать о медной обмотке. Альтернатор с медной обмоткой будет давать максимально качественный ток на выходе. Важная часть синхронного альтернатора – это щетки, именно они отвечают за снятие тока со статора на ротор. Главное преимущество такого альтернатора – это возможность выдерживать пиковые нагрузки и кратковременные перепады и выдавать качественное электричество на выходе, что и делает его столь востребованным. Также стоит отметить, что только с таким генератором будет совместима система AVR. Синхронный генератор будет более правильным выбором для работы в бытовых условиях, для запитки дома или другого объекта с чувствительной к перепадам технике. Стоит отметить и высокую стоимость такого оборудования, такой генератор будет стоить дороже генератора с асинхронным альтернатором.

Недостатки синхронного альтернатора

Главным недостатком синхронного альтернатора можно назвать то, что он требует достаточно тщательного технического обслуживания. Щетки необходимо периодически заменять, график замены напрямую зависит от того, какие щетки установлены на альтернатор, угольные изнашиваются быстрее, медно-графитовые изнашиваются дольше. Помимо того, что у щеточного узла есть такой расходный материал как щетки, требующие периодической замены, сам альтернатор греется из-за трения щеток о ротор, и поэтому требует наличия охлаждения и тут есть побочный эффект.

Для охлаждения двигателя применяется вентилятор, который всасывает воздух и охлаждает обмотку, а вместе с воздухом он тянет и пыль, грязь и даже влагу. Более дорогие модели имеют достаточно высокий класс защиты для того, чтобы оградить альтернатор от влаги и пыли, но полностью защититься невозможно.

Преимущества асинхронного альтернатора

Преимущество асинхронного альтернатора заключается в том, что он имеет более простую конструкцию, а с этим и стоимость его меньше. Для движения подвижной части не требуется щетки для снятия электричества, достаточно магнитного поля и конденсаторов. Стоит отметить высокую степень защиты и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании. Так как такой альтернатор нагревается намного меньше синхронного, отпадает необходимость в охлаждении, благодаря чему его конструкция более уплотненная, что позволило предотвратить попадание пыли, грязи и влаги внутрь альтернатора. Это делает его долговечным и надежным. Вес и физические размеры асинхронного альтернатора также намного меньше, чем у синхронного, так что и сам инверторный генератор компактнее. Также ощутимым преимуществом такого генератора будет в том, что его альтернатору не страшны короткие замыкания, что делает его хорошим вариантом для работы со сварочным оборудованием.

Недостатки асинхронного альтернатора

Помимо положительных сторон у него также есть и отрицательные стороны, которые заключаются в том, что выходящее напряжение не самого высокого качества, оно может скакать, а так как этот тип альтернатора несовместим с работой AVR, это может существенно отразится на его работе в бытовых условиях, например для запитки дома. Стоит отметить, что низкий уровень качества тока и скачки напряжения на выходе у асинхронного генератора вызвано тем, что он плохо переносит стартовые пиковые нагрузки от аппретуры, подключаемой к нему, и это может вызвать плачевные последствия для техники, очень чувствительной к перепадам напряжения, например компьютеры, телефоны и другая электроника.

Помните, что не все асинхронные генераторы имеют очень большие скачки напряжения на выходе, хороший проверенный бренд всегда будет устанавливать на свой генератор только самый надежный двигатель, который будет поддерживать постоянное число оборотов при скачках нагрузки, обеспечивая минимальные отклонения от нормы в работе генератора.

Подведение итогов, какой альтернатор выбрать: синхронный или асинхронный

При выборе между синхронным и асинхронным альтернатором стоит отталкиваться от того, в каких условиях будет применяться генератор и какие цели будут перед ним стоять и уже от этого отталкиваться при выборе.

Для того чтобы обеспечить свой дом или дачу стабильным электричеством, без перепадов и резких скачков, то стоит конечно же купить генератор синхронный, или щеточный, так как он будет давать на выходе ровное напряжение и качественный ток, что очень важно при подключении чувствительной аппретуры. Также такой генератор пригоден для работы с медицинским оборудованием, лабораторным или офисным оборудованием. Для всех этих целей старайтесь покупать модели с функцией AVR.

Если же главная цель генератора – это строительные работы на открытом воздухе, где большая загрязненность, пыль и влага, то стоит купить генератор с асинхронным альтернатором, который имеет большую устойчивость ко всем этим факторам. К тому же он пригоден для работы со сварочным оборудованием, так как исключен риск короткого замыкания при работе такого оборудования.

Так же у нас на сайте Вы сможете найти большой выбор Бензиновый генератор AGT или Бензиновый генератор Iron Angel

Отличие синхронных генераторов от асихронных. — Техномастер

По конструкционным особенностям передачи магнитного поля на обмотке статора все генераторы можно разделить на асинхронные и синхронные .

Альтернатор это самая важная часть генератора, именно он выполняет главную функцию преобразования механической энергии от вращения вала двигателя в электрическую энергию переменного тока.

Синхронный альтернатор по своему строению является более сложным и обладает обмотками на роторе и угольными щетками потому второе его название – щёточный.

Асинхронный генератор конструктивно более простой из-за отсутствия щеток его называют бесщеточным, но это не значит что синхронный генератор заведомо хуже синхронного. Есть некоторые технические нюансы, которые уравновешивают плюсы и минусы обоих типов генераторов. Какой генератор выбрать синхронный или асинхронный зависит от того где и как вы будете его применять .

Начнем с более популярных – синхронных, рассмотрим их преимущества и недостатки.

Качественный альтернатор для прохождения тока на роторе имеет медные обмотки и скользящие контакты, называемые щетками, задача которых являются снятия напряжения с подвижной части на неподвижную.

Именно медная обмотка и узел щеток является гарантией легкого переноса пусковых нагрузок и кратковременных перегрузок, таким образом, синхронный альтернатор выдает на выходе 220 вольт без перепадов и скачков. Возможное минимальное допустимое отклонение напряжения составляет около 5%.На бытовом уровне синхронный генератор будет более полезен, так как в основном используются чувствительные к перепадам напряжения: газовые котлы, холодильники, телевизоры, стиральные машина и другие электроприборы. Как мы видим, преимуществом синхронного генератора является выработка стабильного напряжения.

Генераторы с асинхронным альтернатором также имеют целый ряд преимуществ и недостатков .

— Отсутствует обмотка на подвижной части и в щетках нет никакой необходимости. Конструкция асинхронного генератора проще, а значит надежнее и долговечнее и обслуживание по замене щеток вообще отсутствует.

— Обмотки медной нет и соответственно перегрева быть не может, значит не требуется охлаждение. Конструкция бесщеточного генератора такова, что влага, пыль и грязь не попадают во внутрь, что повышает класс защиты.

— Бесщеточный генератор обладает самым высоким уровнем защиты .

— Вес и габариты асинхронного генератора немного меньше из-за отсутствия у него обмотоки и вентилятора для охлаждения.

— А самым главным плюсом асинхронного генератора является невосприимчивость к коротким замыканиям в нагрузках, что особенно важно при подключении к электростанции сварочного оборудования.

Однако асинхронный генератор имеет и минусы:

— главное это низкая способность «проглатывать» пусковые перегрузки поэтому у него напряжение на выходе нестабильно. В официальных характеристиках асинхронного генератора указано, что отклонения могут быть до 10%, но на практике скачки выходят за пределы допустимого отклонения.

— Функция автоматической регулировки напряжения в данных генераторах не бывает и в результате скачки напряжения могут испортить дорогостоящее оборудование

При выборе типа генератора нужно определить для каких целей нужен генератор: если нужно запитывать бытовую и компьютерную технику то очевидно — нужен щёточный генератор или как его еще называют синхронный и желательно с функция АВР.

Если нужен мотор для профессиональных строительных работ с использованием генератора на улице или в цеху где повсюду грязь, пыль и влага, тут выбор в пользу бесщеточного или асинхронного генератора.

Если проводятсясварочные работы то небходимо использовать бесщеточный асинхронный генератор, который невосприимчивым к коротким замыканиям.

Индукционный (асинхронный) генератор с прямым подключением — ESIG

Автор: EnerNex ^[1]

Большинство ветряных генераторов, установленных в конце 20-го века, были обычными асинхронными (индукционными) генераторами, обычно с фиксированной емкостью для корректировки требований реактивной мощности этого типа генератора. Асинхронный генератор — это, по сути, асинхронный двигатель, в котором скольжение отрицательное, то есть скорость ротора немного опережает поток вращения в обмотке статора.Индукционный генератор имеет ротор с короткозамкнутым ротором, который отбирает ток намагничивания из статора, вызывая высокую потребность в реактивной мощности при магнитном потоке, как при первом включении выключателя генератора. Ветряные турбины с индукционными генераторами с короткозамкнутым ротором, подключенные непосредственно к линии, являются самыми простыми электрически. Хотя в целях аэродинамической эффективности они работают с почти постоянной скоростью, небольшое изменение скорости в зависимости от крутящего момента (и мощности) может значительно уменьшить переходные процессы механического крутящего момента, связанные с порывами ветра и возмущениями со стороны сети.

Диапазон скорости турбины определяется характеристикой зависимости крутящего момента от скорости асинхронного генератора. Для крупных генераторов в современных промышленных турбинах скольжение при номинальном крутящем моменте составляет менее 1%, что приводит к очень небольшому изменению скорости в рабочем диапазоне турбины. Для данной скорости ветра рабочая скорость турбины в установившихся условиях почти линейно зависит от крутящего момента. При резких изменениях скорости ветра механическая инерция трансмиссии ограничивает скорость изменения электрической мощности.

Поскольку индукционный генератор получает свое магнитное возбуждение от сети, на реакцию турбины во время возмущения в сети будет влиять степень нарушения возбуждения. На рисунке справа показано, насколько резко возрастает потребность сети в реактивной мощности, когда генератор выходит из режима резкого скольжения. Для показанной машины номинальное скольжение составляет около 0,8%, в этот момент машина будет потреблять 340 кВАр из линии с номинальным напряжением. Если бы промах увеличился до 1.0% потребность в реактивной мощности увеличивается почти до 480 кВАр. При скольжении 2,0% потребление реактивной мощности возрастает до 900 кВАр.

Список литературы

Индукционный генератор

| Учебники по альтернативной энергии

Индукционный генератор Статья Учебники по альтернативной энергии 19.06.2010 03.06.2021 Учебники по альтернативной энергии

Индукционный генератор как ветрогенератор

Вращающиеся электрические машины обычно используются в ветроэнергетических установках, и большинство этих электрических машин могут функционировать как двигатель или как генератор, в зависимости от конкретного применения.Но помимо синхронного генератора , который мы рассматривали в предыдущем руководстве, существует еще один более популярный тип трехфазной вращающейся машины, который мы можем использовать в качестве генератора ветровой турбины, под названием индукционный генератор .

Как синхронный генератор, так и индукционный генератор имеют аналогичное фиксированное расположение обмоток статора, которое при возбуждении от вращающегося магнитного поля выдает трехфазное (или однофазное) выходное напряжение.

Однако роторы двух машин сильно различаются: ротор индукционного генератора обычно состоит из двух типов компоновки: «беличья клетка» или «ротор с обмоткой».

Однофазный индукционный генератор

Индукционный генератор Конструкция основана на очень распространенной машине с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором, поскольку они дешевы, надежны и легко доступны в широком диапазоне электрических размеров от машин с дробной мощностью до многомегаваттных мощностей, что делает их идеальными для использование как в бытовых, так и в коммерческих применениях возобновляемых источников энергии ветра.

Кроме того, в отличие от предыдущего синхронного генератора, который должен быть «синхронизирован» с электрической сетью, прежде чем он сможет вырабатывать электроэнергию, индукционный генератор может быть подключен непосредственно к электросети и приводиться в движение лопастями ротора турбин с переменной скоростью ветра, как только он будет запущен. на линии из неподвижного состояния.

Для экономии и надежности во многих ветроэнергетических турбинах в качестве генератора используются асинхронные двигатели, приводимые в действие механической коробкой передач для увеличения скорости вращения, производительности и эффективности. Однако индукционным генераторам требуется реактивная мощность, обычно обеспечиваемая шунтирующими конденсаторами в отдельных ветряных турбинах.

Асинхронные машины

также известны как асинхронные машины , то есть они вращаются ниже синхронной скорости при использовании в качестве двигателя и выше синхронной скорости при использовании в качестве генератора.Поэтому, когда он вращается быстрее, чем его нормальная рабочая скорость или скорость холостого хода, индукционный генератор вырабатывает электричество переменного тока. Поскольку индукционный генератор синхронизируется непосредственно с основной энергосистемой, то есть вырабатывает электроэнергию с той же частотой и напряжением, выпрямители или инверторы не требуются.

Тем не менее, индукционный генератор может обеспечивать необходимую мощность непосредственно в энергосистему общего пользования, но ему также необходима реактивная мощность, обеспечиваемая электросетью.Автономная (автономная) работа индукционного генератора также возможна, но недостатком здесь является то, что генератор требует дополнительных конденсаторов, подключенных к его обмоткам для самовозбуждения.

Трехфазные индукционные машины очень хорошо подходят для выработки энергии ветра и даже гидроэлектроэнергии. Индукционные машины, работая как генераторы, имеют неподвижный статор и вращающийся ротор, как и у синхронного генератора. Однако возбуждение (создание магнитного поля) ротора выполняется по-другому, и типичная конструкция ротора представляет собой структуру с короткозамкнутым ротором, в которой проводящие стержни встроены в корпус ротора и соединены друг с другом на своих концах посредством закорачивающих колец, как показано на рисунке. .

Конструкция индукционного генератора

Как уже упоминалось в начале, одним из многих преимуществ асинхронной машины является то, что ее можно использовать в качестве генератора без каких-либо дополнительных схем, таких как возбудитель или регулятор напряжения, когда она подключена к трехфазной сети. Когда холостой асинхронный генератор подключен к сети переменного тока, в обмотке ротора индуцируется напряжение, аналогичное трансформатору с частотой этого индуцированного напряжения, равной частоте приложенного напряжения.

Поскольку проводящие стержни ротора с короткозамкнутым ротором закорочены, вокруг них протекает большой ток, и внутри ротора создается магнитное поле, заставляющее машину вращаться.

Поскольку магнитное поле обоймы ротора следует за магнитным полем статора, ротор ускоряется до синхронной скорости, установленной частотой питания сети. Чем быстрее вращается ротор, тем меньше результирующая относительная разница скоростей между обоймой ротора и вращающимся полем статора и, следовательно, напряжение, наведенное на его обмотку.

Когда ротор приближается к синхронной скорости, он замедляется, поскольку ослабляющее магнитное поле ротора недостаточно для преодоления потерь на трение ротора в режиме холостого хода. В результате ротор теперь вращается медленнее, чем синхронная скорость. Это означает, что асинхронная машина никогда не сможет достичь своей синхронной скорости, так как для ее достижения не будет индуцированного тока в короткозамкнутой клетке роторов, магнитного поля и, следовательно, крутящего момента.

Разница в скорости вращения между вращающимся магнитным полем статоров и скоростью ротора называется в асинхронных машинах «скольжением».Для обеспечения крутящего момента на валу ротора должно существовать проскальзывание. Другими словами, «проскальзывание», которое является описательным способом объяснения того, как ротор постоянно «откатывается» от синхронизации, представляет собой разницу в скорости между синхронными скоростями статоров, выражаемую как: n _с = / P в об / мин, а фактическая частота вращения роторов n _R также в об / мин и выражается в процентах (скольжение в%).

Тогда относительное скольжение s асинхронной машины определяется как:

Это скольжение означает, что работа индукционных генераторов, таким образом, является «асинхронной» (несинхронизированной), и чем больше нагрузка на асинхронный генератор, тем выше результирующее скольжение, поскольку для более высоких нагрузок требуются более сильные магнитные поля.Большее скольжение связано с большим наведенным напряжением, большим током и более сильным магнитным полем.

Таким образом, для того, чтобы асинхронная машина работала как двигатель, ее рабочая скорость всегда будет меньше скорости вращения поля статора, а именно синхронной скорости. Чтобы асинхронная машина работала как генератор, ее рабочая скорость должна быть выше номинальной синхронной скорости, как показано на рисунке.

Характеристики крутящего момента / скорости индукционной машины

В состоянии покоя вращающееся магнитное поле статора имеет одинаковую скорость вращения как по отношению к статору, так и по отношению к ротору, поскольку частота токов ротора и статора одинакова, поэтому в состоянии покоя скольжение положительно и равно единице (s = + 1).

При синхронной скорости разница между скоростью и частотой ротора и статора равна нулю, поэтому при синхронной скорости электричество не потребляется и не производится, а скольжение равно нулю (s = 0).

Если частота вращения генератора превышает эту синхронную скорость с помощью внешних средств, результирующий эффект будет заключаться в том, что ротор будет вращаться быстрее, чем вращающееся магнитное поле статора, и полярность индуцированного напряжения и тока ротора изменится на противоположную.

В результате скольжение теперь становится отрицательным (s = -1), и индукционная машина генерирует ток с опережающим коэффициентом мощности обратно в электрическую сеть. Мощность, передаваемая в виде электромагнитной силы от ротора к статору, может быть увеличена простым вращением ротора быстрее, что затем приведет к увеличению количества вырабатываемой электроэнергии. Характеристики крутящего момента асинхронного генератора (s = от 0 до -1) являются отражением характеристик асинхронного двигателя (s = от +1 до 0), как показано.

Скорость индукционного генератора будет изменяться в зависимости от силы вращения (момента или крутящего момента), приложенной к нему энергией ветра, но он будет продолжать вырабатывать электричество до тех пор, пока его скорость вращения не упадет ниже скорости холостого хода. На практике разница между скоростью вращения при пиковой генерирующей мощности и на холостом ходу (синхронная скорость) очень мала, всего несколько процентов от максимальной синхронной скорости. Например, 4-полюсный генератор с синхронной частотой вращения холостого хода 1500 об / мин, подключенный к электросети с током 50 Гц, может производить максимальную генерируемую мощность, вращаясь только на 1–5% выше (от 1515 до 1575 об / мин). , легко достигается с помощью коробки передач.

Это очень полезное механическое свойство: генератор будет немного увеличивать или уменьшать свою скорость при изменении крутящего момента. Это означает, что редуктор будет меньше изнашиваться, что снижает потребность в техническом обслуживании и увеличивает срок службы, и это одна из наиболее важных причин для использования индукционного генератора , а не синхронного генератора на ветряной турбине, которая подключается напрямую. к электросети.

Автономный индукционный генератор

Выше мы видели, что индукционный генератор требует, чтобы статор был намагничен от электросети, прежде чем он сможет вырабатывать электричество.Но вы также можете запустить индукционный генератор в автономной автономной системе, подав необходимый противофазный ток возбуждения или намагничивания от конденсаторов возбуждения, подключенных к клеммам статора машины. Это также требует наличия некоторого остаточного магнетизма в пластинах железа ротора при запуске турбины. Типичная схема трехфазной индукционной машины с короткозамкнутым ротором для автономного использования показана ниже. Конденсаторы возбуждения показаны звездой (звездой), но также могут быть подключены треугольником (треугольником).

Конденсаторный индукционный генератор

Конденсаторы возбуждения представляют собой стандартные конденсаторы для запуска двигателя, которые используются для обеспечения необходимой реактивной мощности для возбуждения, которая в противном случае обеспечивалась бы электросетью. Индукционный генератор будет самовозбуждаться при использовании этих внешних конденсаторов только в том случае, если ротор имеет достаточный остаточный магнетизм.

В режиме самовозбуждения на выходную частоту и напряжение генератора влияют частота вращения, нагрузка турбины и значение емкости конденсаторов в фарадах.Затем, чтобы произошло самовозбуждение генератора, должна быть минимальная скорость вращения для значения емкости, используемой на обмотках статора.

«Самовозбуждающийся индукционный генератор» (SEIG) является хорошим кандидатом для использования в ветроэнергетических установках, особенно при переменной скорости ветра и в удаленных районах, поскольку им не требуется внешний источник питания для создания магнитного поля. Трехфазный индукционный генератор можно преобразовать в однофазный индукционный генератор с регулируемой скоростью, подключив два конденсатора возбуждения к трехфазным обмоткам.Одно из значений емкости C на одной фазе и другое значение 2C емкости на другой фазе, как показано.

Однофазный выход от трехфазного индукционного генератора

Таким образом, генератор будет работать более плавно, работая с коэффициентом мощности (PF), близким к единице (100%). В однофазном режиме можно получить КПД, близкий к трехфазному, что составляет примерно 80% от максимального номинала машины. Однако следует соблюдать осторожность при преобразовании трехфазного источника питания в однофазный, поскольку выходное линейное напряжение однофазной сети будет вдвое больше номинального напряжения обмотки.

Индукционные генераторы

хорошо работают с однофазными или трехфазными системами, подключенными к электросети, или в качестве автономных генераторов с самовозбуждением для небольших ветроэнергетических установок, позволяющих работать с переменной скоростью. Однако индукционным генераторам требуется реактивное возбуждение для работы на полной мощности, поэтому они идеально подходят для подключения к коммунальной сети как часть связанной с сетью ветроэнергетической системы.

Чтобы узнать больше об «индукционных генераторах» или получить дополнительную информацию об энергии ветра о различных доступных ветроэнергетических системах, или изучить преимущества и недостатки использования индукционных генераторов как части системы ветряных турбин, подключенных к сети, нажмите здесь, чтобы получить Ваш экземпляр одной из лучших книг по трехфазным индукционным генераторам с самовозбуждением прямо от Amazon.

Индукционный генератор

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является отличным генератором, когда он работает со скоростью, превышающей его синхронную скорость. Те же особенности, которые делают этот двигатель предпочтительным по сравнению с другими типами двигателей, делают индукционный генератор предпочтительным по сравнению с другими типами генераторов, а именно присущая жесткость конструкции с короткозамкнутым ротором и простота систем управления.

Асинхронный двигатель становится генератором, когда он подключается к системе электроснабжения, а затем приводится в движение каким-либо первичным двигателем со скоростью, превышающей его синхронную.Первичный двигатель может быть турбиной, двигателем, ветряной мельницей или чем-либо, что может обеспечить крутящий момент и скорость, необходимые для приведения двигателя в состояние превышения скорости.

Рабочие характеристики генератора будут незначительно отличаться от характеристик двигателя. Как правило, частота вращения и коэффициент мощности будут ниже, а КПД — выше. Различия могут быть настолько незначительными, что их нельзя будет обнаружить методами измерения в нормальном поле.

Основным преимуществом индукционного генератора является регулирование частоты.Скорость должна строго контролироваться синхронным генератором, чтобы его частота не отклонялась от частоты сети. Выходная частота и напряжение регулируются системой питания индукционных генераторов и не зависят от изменений скорости. Эффект саморегулирования сводит к минимуму сложность системы управления.

Элементы управления индукционного генератора

очень похожи на элементы управления асинхронного двигателя, за некоторыми исключениями:

Система должна быть оборудована регулятором ограничения скорости.В случае потери электрической нагрузки крутящий момент первичного двигателя быстро разгонит систему до потенциально опасных скоростей. Тормоз, регулятор или отключение дроссельной заслонки необходимы, чтобы избежать опасных скоростей.
Электрический выключатель должен быть оборудован для ограничения тока повреждения. В случае короткого замыкания в энергосистеме генератор подает ток короткого замыкания. Токоограничивающие предохранители обычно подходят.
Выходной крутящий момент первичного двигателя должен быть ограничен, чтобы предотвратить перегрузку генератора.Это управление может быть заложено в конструкции первичного двигателя или может быть основано на сигналах обратной связи с выхода генератора. В крайнем случае, первичный двигатель может преодолеть толкающий (пробой) крутящий момент генератора, что приведет к разгону.
В некоторых случаях скорость первичного двигателя может упасть ниже синхронной скорости генератора. Если это произойдет, генератор будет моторизоваться, чтобы привести систему в действие. Если такая реакция нежелательна, то можно отключить питание с помощью реле обратной мощности или можно использовать предохранительную муфту, позволяющую двигателю работать без нагрузки.

Индукционный генератор может использоваться в качестве двигателя для разгона системы до рабочей скорости, или первичный двигатель может использоваться для обеспечения ускорения. В последнем случае нет необходимости учитывать пусковой момент и ток в конструкции машины. Это дает разработчику возможность максимизировать рабочие характеристики при полной нагрузке.

Индукционный генератор все чаще используется как средство восстановления энергии, которая в противном случае была бы потеряна. Сгенерированная энергия может потребляться на месте или продаваться коммунальной системе, снабжающей площадку (Закон о регулировании коммунальных предприятий требует, чтобы коммунальное предприятие покупало электроэнергию).Для преобразования этой энергии в электрическую используются ветряные и водные генераторы.

Некоторые типичные области применения индукционных генераторов:

Бумажная фабрика имеет значительный запас доступного топлива в виде коры и древесного лома. Используемый в бойлере, он может генерировать 4000 л.с. избыточного пара. Самая большая отдельная нагрузка — это насос мощностью 2000 л.с., 3600 об / мин. Путем механического соединения турбины мощностью 4000 л.с. и индукционного генератора мощностью 2000 л.с. к насосу топливо можно использовать для приведения в действие насоса и выработки 2000 л.с. электроэнергии.В случае отказа пара генератор можно использовать в качестве двигателя для привода насоса. Кроме того, насос поможет ограничить превышение скорости системы в случае потери электрической нагрузки.
Компания по водоснабжению обнаружила, что она может покупать электроэнергию по низким ценам в ночное время и продавать электроэнергию по высоким ценам в дневные часы пиковой нагрузки. Строит низкие и высокие бассейны и устанавливает несколько насосов. Ночью он перекачивает воду из низкого бассейна в высокий бассейн, покупая электроэнергию у коммунального предприятия. В пиковые периоды вода течет обратно через насосы, приводя в действие двигатели в качестве генераторов.Электроэнергия продается коммунальным службам. Устройство настолько простое, что им можно управлять дистанционно.
Ветер постоянно дует между пустыней и горами Калифорнии. Один предприимчивый человек установил несколько башен с ветряными мельницами, приводящими в движение индукционные генераторы через редукторы. Электроэнергия вырабатывается пропорционально скорости ветра и продается местным коммунальным предприятиям. Работа «Ветроэлектростанции» практически автоматическая при наличии соответствующего оборудования.

Существуют определенные различия в использовании индукционного генератора, которые следует учитывать при применении:

Следует избегать неизбирательного использования асинхронных двигателей в качестве генераторов.Вполне возможно, что конкретный двигатель не будет работать как генератор из-за внутреннего магнитного насыщения. Внутреннее напряжение генератора может быть выше, чем у двигателя с таким же напряжением на клеммах. Магнитная плотность в машине определяется напряжением на воздушном зазоре эквивалентной схемы. Для двигателя напряжение воздушного зазора обычно составляет 85-95 процентов от напряжения на клеммах. Для генератора напряжение воздушного зазора обычно составляет 100-105 процентов от напряжения на клеммах. Это более высокое напряжение в воздушном зазоре может привести к магнитному перенасыщению машины, высоким потерям в сердечнике и высоким токам намагничивания.Вполне возможно, что машина может перегреться при очень низкой выходной нагрузке. Если асинхронный двигатель будет использоваться в качестве генератора, эта информация должна быть известна проектировщику, чтобы он мог сделать соответствующие поправки на магнитную плотность.
обычно рассчитаны на 460 вольт для использования в системе на 480 вольт. Индукционные генераторы должны быть рассчитаны на номинальное напряжение системы или немного выше, чем ниже, потому что генератор теперь является источником энергии, а не нагрузкой в энергосистеме.
могут использоваться для коррекции коэффициента мощности генератора так же, как и для асинхронного двигателя. Однако, если есть вероятность превышения скорости генератора, независимо от того, подключен он к системе питания или нет, конденсаторы должны быть подключены к системе через отдельный выключатель, чтобы при размыкании выключателя генератора конденсаторы не работали. подключен к генератору. В условиях превышения скорости конденсаторы могут перевозбудить генератор и вызвать неконтролируемое высокое напряжение.Эти напряжения могут разрушить системы изоляции генератора, а также могут быть опасными для другого оборудования и персонала.

Индукционные генераторы предназначены для специальных применений, а не для общего использования. Свяжитесь с вашим местным дистрибьютором или торговым представителем, чтобы отправить технический запрос.

Что такое индукционный генератор?

Индукционный генератор также известен как асинхронный генератор . Индукционная машина иногда используется в качестве генератора.Изначально индукционный генератор или машина запускается как двигатель. При запуске машина потребляет отстающие реактивные вольт-амперы из питающей сети. Скорость машины увеличивается по сравнению с синхронной скоростью с помощью внешнего первичного двигателя. Скорость увеличивается в том же направлении, что и вращающееся поле, создаваемое обмотками статора.

Индукционная машина будет работать как индукционный генератор и начнет вырабатывать крутящий момент. Этот генерирующий крутящий момент противоположен направлению вращения ротора.В этом состоянии скольжение отрицательное, и индукционный генератор начинает подавать энергию в сеть.

Характеристики крутящий момент-скорость трехфазной асинхронной машины для всех диапазонов скоростей показаны ниже.

В эквивалентной схеме асинхронного двигателя механическая нагрузка на валу заменена резистором с номиналом, указанным ниже.

В генераторе индукции и r скольжение (я) отрицательное, и, следовательно, сопротивление нагрузки R _mech также отрицательное.Это показывает, что сопротивление нагрузки не поглощает мощность, а начинает действовать как источник энергии. Он начинает подавать электроэнергию в сеть, к которой он подключен.

Мощность индукционного генератора зависит от следующих факторов.

Величина отрицательного скольжения.
Скорость ротора или скорость вращения двигателя выше синхронной в том же направлении.
Вращение двигателя, когда он работает как асинхронный двигатель.

Из характеристики крутящего момента асинхронного двигателя видно, что максимально возможный индуцированный крутящий момент возникает в генераторном режиме. Этот крутящий момент известен как Pushover Torque . Если крутящий момент становится больше, чем крутящий момент толкания, генератор будет превышать скорость.

Индукционный генератор не является самовозбуждающимся генератором. Для создания вращающегося магнитного поля необходимо возбуждать статор внешним многофазным источником. Это достигается при номинальном напряжении и частоте, и машина работает на скорости выше синхронной.Поскольку скорость асинхронного генератора отличается от синхронной скорости, он известен как асинхронный генератор .

Из характеристической кривой видно, что рабочий диапазон индукционного генератора ограничен максимальным значением толкающего момента, соответствующего скольжению на скорости OM, как показано на характеристической кривой крутящий момент-скорость.

4. Типы генераторов; синхронный против асинхронного. Что происходит внутри машин?

Существует два основных типа машин переменного тока, используемых для производства электроэнергии; синхронный и асинхронный.Разница между ними начинается с того, как магнитное поле ротора взаимодействует со статором. Оба типа машин могут использоваться в качестве генератора или двигателя.

Синхронная машина

Начнем с описания синхронного генератора. Ротор — это просто магнит на валу. На практике магнит обычно представляет собой электромагнит. Статор состоит из трех витков проволоки, пересекающихся с магнитным полем ротора, равномерно распределенных по окружности на расстоянии 120 ^o друг от друга.Каждая катушка подает ток для одной фазы сети. По мере того как ротор вращается вокруг каждой катушки, индуцированный ток в каждой катушке повышается и падает в положительном и отрицательном направлениях по мере прохождения северного и южного полюсов ротора. Каждый оборот генерирует один цикл тока. Генерируемая частота напрямую связана со скоростью вращения ротора. Для машины с одним магнитом (двухполюсной) частота 50 Гц генерируется при вращении со скоростью 3000 об / мин. Ротор с четырьмя полюсами генерирует 50 Гц при вращении со скоростью 1500 об / мин.

Следовательно, рабочая скорость вращения синхронной машины по существу постоянна (в небольшом окне). Его скорость привязана к системной частоте. Синхронные машины управляются регулятором. Регулятор контролирует частоту системы и регулирует мощность первичного двигателя машины для корректировки частоты. Это, конечно, зависит от мощности машины и от того, работает ли она с установленной мощностью, при которой можно легко увеличить (или уменьшить).

Когда к валу прикладывается механическая мощность, ротор движется вперед по отношению к вращающемуся полю, создаваемому системными напряжениями на обмотках статора. Машина по-прежнему остается во вращательном синхронизме с напряжениями системы, но ротор теперь опережает систему на угол d . Угол d изменяется в зависимости от приложенной и генерируемой мощности, где мощность пропорциональна Sin ( d) . Если значение d положительно, машина опережает систему и действует как генератор.Если значение d отрицательное, машина тянет за собой систему и действует как двигатель. Если d равно нулю, машина вращается, но передача энергии не происходит. Обратите внимание, что Sin ( d) максимизируется при 90 ^o. Это предел угла опережения ротора, относящийся к теоретическому максимальному крутящему моменту, который машина способна выдать.

Вот механическая аналогия синхронной машины, которая может помочь.Представьте магнитный момент между ротором и статором как пружину, соединяющую два вращающихся колеса. Первое колесо подключено к источнику движения, то есть к ротору. Второе колесо представляет нагрузку энергосистемы. Поскольку на второе колесо прикладывается некоторая дополнительная нагрузка, угол между колесами начинает увеличиваться по мере того, как пружина растягивается. Через растянутую пружину передается больший крутящий момент, а кинетическая энергия перемещается от напрямую связанной вращающейся массы первого колеса ко второму.

Асинхронная машина

Как и следовало ожидать из названия, основное различие между асинхронными и синхронными машинами заключается в синхронизме ротора. Ротор асинхронного генератора не работает синхронно с напряжениями системы. Асинхронная машина работает «со скольжением». «Скольжение» — это процентная мера того, насколько медленнее или быстрее ротор работает по сравнению с его синхронной скоростью. Когда ротор вращается медленнее, чем синхронная скорость, машина действует как двигатель.Когда ротор вращается быстрее, чем синхронная скорость, машина действует как генератор.

Вот механическая аналогия асинхронной машины, которая может помочь. Представьте себе магнитный момент между ротором и статором как гидравлическую гидравлическую муфту между двумя колесами. Первое колесо подключено к источнику привода, то есть к ротору. Второе колесо представляет собой систему питания. Когда на второе колесо прикладывается некоторая дополнительная нагрузка, гидравлическая муфта проскальзывает больше, но поток кинетической энергии от первого колеса в значительной степени разделяется гидравлической муфтой.

Асинхронные генераторы обычно используются там, где невозможно управление первичным двигателем, обычно это ветряные турбины или речные гидроэлектростанции. Хотя системы управления реализованы для наилучшего использования этих ресурсов, они не могут регулировать выходную мощность в ответ на изменение частоты. (Некоторое увеличение может быть возможно, если генератор намеренно настроен неоптимально, например: для получения меньшего количества энергии ветра, чем потенциально доступно. Это делается для того, чтобы по команде машина могла регулировать настройки и тем самым потреблять и увеличивать количество энергии из источника).

Сводка

Есть два ключевых различия, влияющих на их вклад в стабильность.

Кинетическая энергия ротора синхронной машины тесно связана с энергосистемой и поэтому доступна для немедленного преобразования в мощность. Кинетическая энергия ротора асинхронной машины отделена от системы за счет его проскальзывания и поэтому не может быть легко доступна системе.
Синхронные генераторы управляются регуляторами, которые контролируют частоту системы и регулируют вход первичного двигателя для корректировки колебаний частоты.Асинхронные генераторы обычно используются в приложениях, где источник энергии не регулируется, например: ветряные турбины. Эти генераторы не могут реагировать на изменения частоты, представляющие энергетический дисбаланс системы. Вместо этого они являются причиной энергетического дисбаланса.

Кратковременная стабильность

Кинетическая энергия вращения роторов синхронных машин измеряется в мегаваттных секундах. Синхронные машины обеспечивают стабильность при дисбалансе энергосистемы, поскольку кинетическая энергия их роторов (и первичных двигателей) синхронизирована с сетью через магнитное поле между ротором и статором.Обеспечение этой энергией важно для кратковременной стабильности энергосистемы.

Долгосрочная стабильность

Долгосрочная стабильность обеспечивается регулятором. Эти устройства контролируют частоту системы (напомним, что скорость изменения частоты системы пропорциональна энергетическому дисбалансу) и автоматически регулируют выходную мощность машины, чтобы компенсировать дисбаланс и восстановить стабильность.

Индекс

Введение — Устойчивость электроэнергетической системы
Электрический ток вырабатывается «по запросу».В сети нет накопленного электрического тока
Энергетический баланс, дисбаланс и определение устойчивости сети
Типы генераторов; синхронный против асинхронного. Что происходит внутри машин?
Стабильность частоты и энергетический баланс. Описание взаимодействия между частотой и потоком энергии сети
Управление первичным двигателем, регуляторами, как это делается и почему это важно
Анализ события пониженной частоты

Что такое индукционный генератор? (Принцип работы с диаграммой)

Добро пожаловать в блог Linquip.Сегодня и в этой статье мы хотим поговорить об одном из наиболее часто используемых генераторов, который называется индукционным генератором. Вопрос: «Что такое индукционный генератор», и чтобы ответить на этот вопрос, мы подготовили для вас простое определение в следующем разделе. На следующем этапе мы познакомимся с принципом работы индукционных генераторов. В этом разделе мы рассмотрим 4 шага, чтобы рассказать вам, как работает индукционный генератор. Остальная часть статьи посвящена применению, ограничениям, преимуществам и недостаткам индукционных генераторов.

Наша команда собрала всю необходимую информацию по этой теме, чтобы избавить вас от необходимости читать разноплановый контент на других сайтах. Оставайтесь с нами до конца, чтобы найти ответ на свой вопрос по этой теме. Давайте начнем с некоторых основных определений в начале.

Что такое индукционный генератор?

Асинхронный генератор или асинхронный генератор — это тип электрического генератора переменного тока (AC), в котором для производства электроэнергии используются принципы работы асинхронных двигателей.Фактически, индукционный генератор или машина запускаются как двигатель. Асинхронный двигатель становится генератором, когда он подключен к системе электроснабжения, а затем приводится в действие с превышением его синхронной скорости некоторым первичным двигателем, который может быть турбиной, двигателем, ветряной мельницей или чем-либо, способным обеспечить крутящий момент и скорость, необходимые для движения. двигатель в состояние превышения скорости.

Затем скорость машины увеличивается по сравнению с синхронной скоростью с помощью внешнего первичного двигателя. Скорость увеличивается в том же направлении, что и вращающееся поле, создаваемое обмотками статора.

Как мы отметим в последнем разделе, основным преимуществом индукционного генератора является регулирование частоты. Скорость должна строго контролироваться синхронным генератором, чтобы его частота не отклонялась от частоты сети.Выходная частота и напряжение регулируются системой питания индукционных генераторов и не зависят от изменений скорости. Эффект саморегулирования сводит к минимуму сложность системы управления.

Индукционные генераторы полезны в таких приложениях, как мини-гидроэлектростанции, ветряные турбины или для снижения газовых потоков высокого давления до более низкого давления, потому что они могут восстанавливать энергию с помощью относительно простых средств управления.

Как работает индукционный генератор?

В предыдущем разделе мы познакомили с индукционными генераторами в целом.В следующих строках и в 4 шагах мы расскажем вам, как работает индукционный генератор.

Шаг 1. Предположим, источник переменного тока подключен к клеммам статора асинхронной машины. Вращающееся магнитное поле, создаваемое в статоре, заставляет ротор двигаться за ним (на этом этапе машина действует как двигатель).

Шаг 2. Теперь, если ротор разгоняется до синхронной скорости с помощью одного из упомянутых выше первичных двигателей, скольжение будет равно нулю и, следовательно, чистый крутящий момент будет равен нулю.Ток ротора станет нулевым, когда ротор работает с синхронной скоростью.

Шаг 3. Если ротор заставляют вращаться со скоростью, большей, чем синхронная скорость, скольжение становится отрицательным. Ток ротора генерируется в противоположном направлении из-за того, что проводники ротора разрезают магнитное поле статора.

Этап 4. На последнем этапе этот генерируемый ток ротора создает вращающееся магнитное поле в роторе, которое действует противоположно полю статора. Это вызывает напряжение статора, которое выталкивает ток, текущий из обмотки статора, против приложенного напряжения.Таким образом, машина теперь работает как индукционный генератор или, как его обычно называют, асинхронный генератор.

Каковы применения индукционного генератора?

В предыдущих двух разделах мы рассказали вам, что такое индукционный генератор и как он работает. Далее мы представим три основных применения индукционных генераторов.

1. Бумажные фабрики

Одно из применений индукционных генераторов — на бумажных фабриках, имеющих значительный запас доступного топлива в виде коры и древесного лома.Используемый в бойлере, он может генерировать 4000 л.с. избыточного пара. Самая большая отдельная нагрузка — это насос мощностью 2000 л.с., 3600 об / мин. Путем механического соединения турбины мощностью 4000 л.с. и индукционного генератора мощностью 2000 л.с. к насосу топливо можно использовать для приведения в действие насоса и выработки 2000 л.с. электроэнергии. В случае отказа пара генератор можно использовать в качестве двигателя для привода насоса. Кроме того, насос поможет ограничить превышение скорости системы в случае потери электрической нагрузки.

2. Ветряные мельницы

Между пустыней и горами постоянно дует ветер.Установив несколько башен с ветряными мельницами, приводящими в действие индукционные генераторы через редукторы, будет вырабатываться энергия, пропорциональная скорости ветра, и ее можно будет продать местным коммунальным предприятиям.

3. Компании водоснабжения

Компании водоснабжения могут покупать электроэнергию по низким ценам в ночное время и продавать электроэнергию по высоким ценам в период пиковой нагрузки в дневное время. Как? Строят низкие и высокие бассейны и устанавливают несколько насосов. Ночью они перекачивают воду из низкого бассейна в высокий бассейн, покупая электроэнергию у коммунальных предприятий.В пиковые периоды вода течет обратно через насосы, приводя в действие двигатели в качестве генераторов. Электроэнергия продается коммунальным службам. Устройство настолько простое, что им можно управлять дистанционно.

Каковы ограничения индукционного генератора?

Настала очередь ограничений индукционных генераторов. Далее вы познакомитесь с некоторыми из наиболее распространенных ограничений этого типа генератора.

Индукционный генератор, подключенный к конденсаторной системе, может генерировать реактивную мощность, достаточную для работы и использования своих собственных возможностей.Когда ток нагрузки превышает способность генератора обеспечивать как реактивную мощность намагничивания, так и мощность нагрузки, генератор немедленно прекращает выработку энергии. Необходимо снять нагрузку и перезапустить индукционный генератор с использованием источника постоянного тока или, если он имеется, остаточного магнетизма в сердечнике.

Полезно знать, что индукционные генераторы особенно подходят для ветряных электростанций, поскольку в этом случае скорость всегда является переменным фактором. В отличие от синхронных двигателей, индукционные генераторы зависят от нагрузки и не могут использоваться отдельно для управления частотой сети.

Преимущества и недостатки индукционных генераторов?

Это последний раздел, в котором мы представляем некоторые из наиболее важных преимуществ и недостатков индукционных генераторов. Давайте посмотрим на плюсы и минусы этого типа генератора.

1. Преимущества индукционных генераторов

Требует меньше обслуживания.
Относительно дешевле.
Он имеет небольшой размер на киловатт выходной мощности, что означает высокую плотность энергии.
Работает параллельно без охоты.
Как и синхронный генератор, ему не нужна синхронизация с питающей линией.

2. Недостатки индукционных генераторов

Индукционный генератор требует реактивных вольт-ампер от линии питания, чтобы обеспечить его возбуждение.

Заключение

В этой статье мы постарались дать вам всю необходимую информацию об индукционных генераторах. мы привели основное определение того, что такое индукционный генератор, а затем перешли к принципу работы и различным способам использования индукционных генераторов, или, как их обычно называют, асинхронных генераторов.В последнем разделе мы привели некоторые преимущества и недостатки этого типа генератора.

Если у вас есть опыт использования асинхронных генераторов и вы знаете о нем больше, мы будем очень рады услышать ваше мнение в комментариях на нашем сайте Linquip. Более того, если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, вы можете зарегистрироваться на нашем сайте и ждать, пока наши специалисты ответят на ваши вопросы. Надеюсь, вам понравилась эта статья.

Индукционный генератор

против синхронного генератора

Добро пожаловать в блог Linquip.Сегодня и в этой статье мы проводим сравнение индукционного генератора и синхронного генератора. Как вы, возможно, знаете, машины переменного тока можно разделить на индукционные машины и синхронные машины. И, следовательно, генераторы переменного тока как синхронные генераторы, которые обычно называют генераторами переменного тока и индукционными генераторами или как их называют асинхронными генераторами.

В этой статье мы обсудим каждый из этих генераторов отдельно и сравним их характеристики, чтобы прояснить, чем они отличаются.Итак, как обычно и во-первых, нам нужно определение каждого из этих генераторов. После того, как мы проясним, что они из себя представляют, нам нужно перейти к следующему разделу, чтобы показать, как они работают. В двух последних разделах мы рассмотрим различия и подробно остановимся на том, чем они отличаются экономически.

Наша команда собрала всю необходимую информацию по этой теме, чтобы избавиться от необходимости читать разнообразный контент на других веб-сайтах. Оставайтесь с нами до конца, чтобы найти ответ на свой вопрос по этой теме.Принципы работы и конструкция синхронных и асинхронных машин существенно различаются. А пока давайте обсудим различия между синхронным генератором и индукционным генератором.

Что такое синхронный генератор?

Синхронный генератор — это генератор переменного тока с той же скоростью ротора, что и вращающееся магнитное поле статора. По конструкции его можно разделить на два типа: вращающийся якорь и вращающееся магнитное поле.Синхронные генераторы — одни из наиболее часто используемых генераторов переменного тока. В современной энергетике он широко используется в гидроэнергетике, тепловой энергетике, атомной энергетике и дизельной энергетике.

Что такое индукционный генератор?

Индукционный генератор — это генератор переменного тока, в котором используется вращающееся магнитное поле с воздушным зазором между статором и ротором для взаимодействия с наведенным током в обмотке ротора. Их обычно называют асинхронными генераторами. Скорость немного выше синхронной скорости.Выходная мощность увеличивается или уменьшается со скоростью скольжения. Он может возбуждаться от электросети или самовозбуждаться от силового конденсатора.

Как работает индукционный генератор?

В предыдущем разделе мы дали вам два простых определения того, что такое индукционный и синхронный генераторы. Далее мы покажем вам, как эти два генератора работают по-разному.

Индукционный генератор вырабатывает электроэнергию, когда его ротор вращается быстрее, чем синхронная скорость.Для типичного четырехполюсного двигателя, у которого есть две пары полюсов на статоре, работающем в электрической сети 60 Гц, синхронная скорость составляет 1800 оборотов в минуту. Тот же четырехполюсный двигатель, работающий в сети 50 Гц, будет иметь синхронную скорость 1500 оборотов в минуту. Двигатель обычно вращается немного медленнее, чем синхронная скорость; Как вы знаете, разница между синхронной и рабочей скоростью называется скольжением и обычно выражается в процентах от синхронной скорости. Например, двигатель, работающий со скоростью 1450 оборотов в минуту и имеющий синхронную скорость 1500 об / мин, работает со скольжением +3.3%.

При нормальной работе двигателя поток статора вращается быстрее, чем вращение ротора. Это заставляет поток статора индуцировать токи ротора, которые создают магнитный поток ротора с магнитной полярностью, противоположной статору. Таким образом, ротор увлекается за потоком статора, а токи в роторе индуцируются с частотой скольжения.

При работе генератора первичный двигатель, такой как турбина или любой двигатель, приводит в движение ротор выше синхронной скорости (отрицательное скольжение).Поток статора по-прежнему вызывает токи в роторе, но поскольку поток противоположного ротора теперь разрезает катушки статора, в катушках статора вырабатывается активный ток, и теперь двигатель работает как генератор, отправляя мощность обратно в электрическую сеть.

Как работает синхронный генератор?

Принцип работы синхронного генератора такой же, как у генератора постоянного тока. Он использует закон электромагнитной индукции Фарадея. Этот закон гласит, что когда поток тока индуцируется внутри проводника в магнитном поле, тогда будет относительное движение между проводником, а также магнитное поле.В синхронном генераторе магнитное поле неподвижно, и проводники будут вращаться. Однако в практической конструкции проводники якоря неподвижны, и полевые магниты будут вращаться между ними.

Ротор синхронного генератора может быть механически зафиксирован по направлению к валу, чтобы вращаться с синхронной скоростью под действием некоторой механической силы, которая приводит к сокращению магнитного потока в неподвижных проводниках якоря статора. Из-за этого результата прямой резки магнитным потоком в проводниках якоря будут возникать наведенная ЭДС и протекание тока.Для каждой обмотки будет протекать ток в первом полупериоде, после этого во втором полупериоде с определенным запаздыванием по времени 120 °.

Три основных различия между индукционным генератором и синхронным генератором

Теперь, когда вы знаете, как работают индукционные и синхронные генераторы, давайте более подробно остановимся на различиях между этими двумя типами генераторов. Далее вы узнаете больше о трех наиболее важных различиях между этими двумя генераторами.

1. В синхронном генераторе форма генерируемого напряжения синхронизирована и напрямую соответствует скорости вращения ротора. Частота на выходе может быть задана как f = N * P / 120 Гц. где N — частота вращения ротора в об / мин, а P — количество полюсов.

В случае индукционных генераторов частота выходного напряжения регулируется энергосистемой, к которой подключен индукционный генератор. Если индукционный генератор питает автономную нагрузку, выходная частота будет немного ниже (на 2 или 3%), рассчитанной по формуле f = N * P / 120.

2. В генераторе переменного тока или синхронном генераторе требуется отдельная система возбуждения постоянного тока, в то время как индукционный генератор принимает реактивную мощность от системы питания для возбуждения поля. Если индукционный генератор предназначен для питания автономной нагрузки, необходимо подключить конденсаторную батарею для обеспечения реактивной мощности.

3. Конструкция индукционного генератора менее сложна, так как не требует установки щеток и контактных колец. Щетки необходимы в синхронном генераторе для подачи постоянного напряжения на ротор для возбуждения.

Экономическое сравнение индукционного генератора и синхронного генератора

На этом мы подошли к последней части статьи. Здесь мы рассмотрим различия между двумя генераторами с точки зрения экономической эффективности.

Электростанция, оснащенная асинхронными генераторами, имеет низкие инвестиционные затраты из-за отсутствия системы возбуждения постоянного тока и синхронных устройств. Кроме того, поскольку нет коллекторного кольца, щетки и обмотки возбуждения ротора, затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию невысоки.
Ротор асинхронного генератора представляет собой обмотку ротора, аналогичную скрытому полюсу и несинхронному генератору. Следовательно, общий КПД выше, чем у синхронного генератора той же мощности и той же скорости. При том же источнике воды асинхронный генератор может генерировать больше энергии.
Указанные выше экономические преимущества асинхронных генераторов будут частично нивелированы требуемым возбуждением или дополнительной синхронной емкостью или дополнительными конденсаторами асинхронного генератора.
Величина возбуждения, необходимого для асинхронного генератора, обратно пропорциональна номинальной скорости двигателя. Чем выше скорость, тем меньше возбуждение от целевого значения.
Площадь электростанции с асинхронным генератором меньше, чем у электростанции с синхронным генератором.

Заключение

В этой статье мы постарались предоставить всю необходимую информацию о различиях индукционных генераторов и генераторов.синхронные генераторы. мы привели основное определение того, что такое индукционные и синхронные генераторы, а затем перешли к принципам работы каждого из этих генераторов. В следующих разделах мы провели некоторые сравнения этих двух генераторов, чтобы показать, чем они отличаются.

Разное