Generators

Generators is toestelle wat ander vorme van energie in elektriese energie omskakel. In 1832 het die Fransman Bixi die generator uitgevind.

'n Generator bestaan ​​uit 'n rotor en 'n stator. Die rotor is in die middelste holte van die stator geleë. Dit het magnetiese pole op die rotor om 'n magnetiese veld te genereer. Soos die hoofaandryfmeganisme die rotor aandryf om te roteer, word meganiese energie oorgedra. Die rotor se magnetiese pole roteer teen 'n hoë spoed saam met die rotor, wat veroorsaak dat die magnetiese veld met die statorwikkeling in wisselwerking tree. Hierdie interaksie veroorsaak dat die magnetiese veld oor die statorwikkeling se geleiers sny, wat 'n geïnduseerde elektromotoriese krag genereer en sodoende meganiese energie in elektriese energie omskakel. Generators word verdeel in GS-generators en WS-generators, wat wyd gebruik word in industriële en landbouproduksie, nasionale verdediging, wetenskap en tegnologie, en die daaglikse lewe.

Strukturele parameters

Generators bestaan ​​gewoonlik uit 'n stator, rotor, eindstukke en laers.

Die stator bestaan ​​uit 'n statorkern, draadwikkelings, 'n raam en ander strukturele dele wat hierdie dele vasmaak.

Die rotor bestaan ​​uit die rotorkern (of magnetiese pool, magnetiese smoorspoel) wikkeling, beskermingsring, middelring, glyring, waaier en rotoras en ander komponente.

Die stator en rotor van die generator word deur die laers en eindkappe verbind en saamgestel, sodat die rotor in die stator kan roteer en die beweging kan doen om die magnetiese kraglyne te sny, en sodoende die geïnduseerde elektriese potensiaal opwek, wat deur die terminale gelei en aan die stroombaan gekoppel word, en dan word die elektriese stroom opgewek.

Funksionele kenmerke

Sinchrone generatorprestasie word hoofsaaklik gekenmerk deur nullas- en laswerkingseienskappe. Hierdie eienskappe is belangrike basisse vir gebruikers om generators te kies.

Karakterisering sonder lading:Wanneer 'n generator sonder 'n las werk, is die ankerstroom nul, 'n toestand wat bekend staan ​​as oopbaanwerking. Op hierdie tydstip het die driefasewikkeling van die motorstator slegs die nul-elektromotoriese krag E0 (driefase-simmetrie) wat deur die opwekkingsstroom If geïnduseer word, en die grootte daarvan neem toe met die toename van If. Die twee is egter nie eweredig nie, omdat die motor se magnetiese stroombaankern versadig is. Die kromme wat die verhouding tussen die nul-elektromotoriese krag E0 en die opwekkingsstroom If weerspieël, word die nul-las-eienskap van die sinchrone generator genoem.

Ankerreaksie:Wanneer 'n generator aan 'n simmetriese las gekoppel word, genereer die driefasestroom in die ankerwikkeling 'n ander roterende magneetveld, wat die ankerreaksieveld genoem word. Die spoed daarvan is gelyk aan dié van die rotor, en die twee roteer sinchroon.

Beide sinchrone generators se ankerreaktiewe veld en rotor-opwekkingsveld kan benader word as beide versprei volgens 'n sinusvormige wet. Hul ruimtelike faseverskil hang af van die tydfaseverskil tussen die nullas-elektromotoriese krag E0 en die ankerstroom I. Daarbenewens hou die ankerreaksieveld ook verband met die lastoestande. Wanneer die generatorlas induktief is, het die ankerreaksieveld 'n demagnetiserende effek, wat lei tot 'n afname in die generatorspanning. Omgekeerd, wanneer die las kapasitief is, het die ankerreaksieveld 'n magnetiserende effek, wat die uitsetspanning van die generator verhoog.

Laai-operasie-eienskappe:Dit verwys hoofsaaklik na eksterne eienskappe en aanpassingseienskappe. Die eksterne eienskap beskryf die verhouding tussen die generator se terminaalspanning U en die lasstroom I, gegewe 'n konstante nominale spoed, opwekkingsstroom en lasarbetsfaktor. Die aanpassingseienskap beskryf die verhouding tussen die opwekkingsstroom If en die lasstroom I, gegewe 'n konstante nominale spoed, terminaalspanning en lasarbetsfaktor.

Die spanningsvariasietempo van sinchrone kragopwekkers is ongeveer 20-40%. Tipiese industriële en huishoudelike laste benodig 'n relatief konstante spanning. Daarom moet die opwekkingsstroom dienooreenkomstig aangepas word soos die lasstroom toeneem. Alhoewel die veranderende tendens van die reguleringseienskap die teenoorgestelde van die eksterne eienskap is, neem dit toe vir induktiewe en suiwer weerstandbiedende laste, terwyl dit oor die algemeen afneem vir kapasitiewe laste.

Werkbeginsel

Dieselkragopwekker

'n Dieselenjin dryf 'n kragopwekker aan wat die energie van dieselbrandstof in elektriese energie omskakel. Binne die silinder van 'n dieselenjin meng skoon lug, gefiltreer deur die lugfilter, deeglik met hoëdruk-verstuiwende dieselbrandstof wat deur die brandstofinspuiter ingespuit word. Soos die suier opwaarts beweeg en die mengsel saampers, neem die volume daarvan af en die temperatuur styg vinnig totdat dit die dieselbrandstof se ontstekingspunt bereik. Dit ontsteek die dieselbrandstof, wat veroorsaak dat die mengsel hewig ontbrand. Die vinnige uitbreiding van gasse dwing dan die suier afwaarts, 'n proses wat bekend staan ​​as 'werk'.

Petrolgenerator

'n Petrolenjin dryf 'n kragopwekker aan wat die chemiese energie van petrol in elektriese energie omskakel. Binne die silinder van 'n petrolenjin ondergaan 'n mengsel van brandstof en lug vinnige verbranding, wat lei tot 'n vinnige uitbreiding in volume wat die suier afwaarts dwing en werk verrig.

In beide diesel- en petrolkragopwekkers werk elke silinder opeenvolgend in 'n spesifieke volgorde. Die krag wat op die suier uitgeoefen word, word deur die verbindingsstang omgeskakel in rotasiekrag, wat die krukas aandryf. 'n Borsellose sinchrone WS-kragopwekker, koaksiaal gemonteer met die kragmotor se krukas, laat die enjin se rotasie toe om die kragopwekker se rotor aan te dryf. Gebaseer op die beginsel van elektromagnetiese induksie, produseer die kragopwekker dan 'n geïnduseerde elektromotoriese krag, wat stroom deur 'n geslote laskring opwek.