Бесколлекторный генератор: Маломощный бесколлекторный генератор постоянного тока

Содержание

Мотор в качестве электромагнитного тормоза / Хабр

Я занимаюсь разработкой бесколлекторных моторов в компании Impulsor. В последнее время к нам часто обращаются для разработки мотора/генератора, который будет выступать в качестве тормоза. В данной статье я расскажу об особенностях такого применения моторов, какие при этом преимущества и недостатки, и как реализовать такой режим работы.



Преимущества и варианты использования

Использование мотора в качестве тормоза даёт ряд преимуществ и параметров, которых не достичь, используя другие, доступные на данный момент, виды тормозов. Однако у данного подхода есть и недостатки.

Преимущества:

  • Быстрый режим включения/выключения и выставления тормозного момента.
  • Широкий диапазон рабочих оборотов. Возможно сделать и сверх оборотистый тормоз ( до 100 000 rpm), так наоборот и очень медленный.
  • Плавная установка нагрузки, отсутствие возможности случайной блокировки вала.
  • Отсутствие пыли и отработанных материалов от тормоза. Можно использовать в помещении или замкнутом объёме.
  • Можно использовать в качестве генератора.

Недостатки:

  • Ограничения по рабочей температуре до 150, 200 градусов. Немного поднять температуру возможно, но при этом цена изделия возрастает очень сильно.
  • Обычный тормоз из диска и колодок в тех же габаритах будет эффективнее.
  • Сильные ограничения по моменту на низких оборотах и невозможность полностью заблокировать вал. Данное ограничение можно обойти с применением контроллера с внешним питанием.
  • Постоянное наличие небольшого тормозного момента.

Благодаря своей скорости, точности и чистоте, такой тормоз незаменим в лабораториях и закрытых приборах. Близким аналогом мотора-тормоза, является порошковый тормоз. Он такой же быстрый, не создаёт пыль, но он не может работать на высоких оборотах и большинство существующих моделей и вовсе ограниченны 1500-3000rpm. Обычный дисковый тормоз не способен обеспечить такую же точность и стабильность работы.

Режимы работы

Для электромагнитного тормоза доступны 3 режима торможения, они различаются тем, куда идёт энергия от торможения:

  1. Режим замыкания и выделения тепла непосредственно в моторе.
  2. Выделение тепла на внешней нагрузке, сопротивлении или биполярном транзисторе.
  3. Рекуперация и зарядка аккумулятора.

Далее я подробнее расскажу об этих режимах для моторов синхронного типа с постоянными магнитами BLDC, также это применимо и к обычным DC.

1. Режим замыкания

Это самый простой режим. В нём контакты мотора просто замыкаются, и тормозная мощность выделяется на сопротивлении обмотки мотора. Моторы изначально спроектированы с уклоном на охлаждение и к тому же они обладают достаточно большой массой и теплоёмкостью. Это позволяет достаточно интенсивно использовать такой режим без доработок мотора/генератора.

Для реализации данного режимы достаточно диодного моста и механического (кнопки, рубильника или реле) или электронного ключа (MOSFET, IGBT). Для корректировки тормозного усилия применяется ШИМ, который задаёт скважность открытия ключа. Схема подключения выглядит следующим образом:

Данный режим имеет интересную особенность. С ростом оборотов максимальный тормозной момент будет падать. Это связанно с тем, что обмотка мотора имеет значительную индуктивность и с ростом оборотов, растёт и частота токов. В результате реактивное сопротивление обмотки превысит активное и мощность потерь будет ниже максимально возможной для этого мотора. Характерная зависимость максимального тормозного момента от оборотов показана на графике ниже:

Несмотря на то, что любой готовый мотор можно сразу использовать в таком режиме, такой режим не позволит раскрыть весь потенциал изделия. Однако характеристики работы тормоза в таком режиме можно значительно повысить, есть его изначально проектировать как тормоз.

У этого режима есть ещё один важный недостаток. Из-за быстрого и резкого замыкания и размыкания обмоток будут возникать сильные электромагнитные помехи. Также диодный мост должен быть рассчитан на большие импульсные токи.

2. С внешней нагрузкой

В данном режиме основным источником выделения тепла от торможения служит внешнее сопротивление. Этот режим гораздо более эффективный, так как тормозная мощность более не ограниченна теплоотводом тепла мотора, а радиатор на сопротивлении можно сделать сколь угодно большим. Кроме того, если правильно подстраивать величину сопротивления, то максимальный тормозной момент будет выше, чем просто при замыкании и чем выше обороты, тем существеннее это будет проявляться.

Для реализации данного режима также необходим диодный мост, но после него включается либо механический реостат, либо биполярный транзистор со схемой контроля тока, либо сопротивления (схема электронной нагрузки). Схема подключения выглядит следующим образом:

При малой величине внешнего сопротивления относительно сопротивления мотора, характер тормозного момента будет близок к первому режиму. При увеличении сопротивления точка пикового момента будет смещаться к большим оборотам, и максимальная тормозная мощность будет расти. Динамика изменения тормозного момента с ростом сопротивления нагрузки показана на графике ниже:

Данный режим позволяет получить на нужном диапазоне рабочих оборотов участок, на котором тормозной момент возрастает с ростом оборотов. Этот режим работы крайне удачный, так как он позволяет стабилизировать обороты или ограничить их. Образуется стабильная система с обратной связью.

3. Рекуперация

Данный режим самый сложный в реализации. Он требует контроллера (ESC) наподобие тех, что применяется для управления бесколлекторными моторами BLDC. Но при этом данный режим и самый эффективный. Он способен устранить большинство недостатков тормоза такого типа. Так, например, контроллер позволит полностью блокировать вал мотора, он позволит использовать тормоз одновременно в режиме генерации и контролируемого торможения и в данном режиме можно достигнуть тормозных моментов значительно выше, чем в предыдущих 2х.

В данной статье я не буду подробно описывать устройство контроллера и алгоритмы его работы, т.к. эта тема для отдельной статьи, а возможно и не одной. Для желающих разобраться в данном вопросе можно изучить принцип работы контроллера в электротранспорте (велосипедах, самокатах) и то как в них реализованы алгоритмы торможения и рекуперации.

Вывод

Мотор и генераторы являются недорогими и простыми вариантами электротормоза, обладающего уникальными параметрами. Такой тормоз не универсален и не позволит заменить классические дисковые тормоза, но для некоторых задач он вне конкуренции.

GPU

Применяется для подачи электроэнергии на борт ВС. Основу конструкции составляют бесколлекторный генератор и дизельный двигатель, смонтированные на прицепное оцинкованное шасси.

Модель

GPU-409

GPU-412

GPU-414

GPU-418

Длина, мм 

2848

3675

3675

3675

Ширина, мм 

1740

1840

1840

1840

Вес, кг 

2200

2430

2430

2750

Мощность, кВА 

90

120

140

180

Номинальное напряжение, В 

В 115/220, 400 Гц

В 115/220, 400 Гц

В 115/220, 400 Гц

В 115/220, 400 Гц

Двигатель 

дизель

дизель

дизель

дизель


УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР — что такое в Большой советской энциклопедии

Смотреть что такое УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР в других словарях:

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

        бесколлекторный генератор постоянного тока, действие которого основано на явлении униполярной индукции (См. Униполярная индукция). На статоре У… смотреть

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, бесколлекторная электрическая машина постоянного тока, действие которой основано на явлении униполярной индукции. Униполярный генератор позволяет получать постоянный ток большой величины (до 105 А) низкого напряжения (десятки В). Применяется в гальванотехнике, электросварке, в установках электроискровой обработки и т. д.<br><br><br>… смотреть

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

УНИПОЛЯРНЫЙ генератор — бесколлекторная электрическая машина постоянного тока, действие которой основано на явлении униполярной индукции. Униполярный генератор позволяет получать постоянный ток большой величины (до 105 А) низкого напряжения (десятки В). Применяется в гальванотехнике, электросварке, в установках электроискровой обработки и т. д.<br>… смотреть

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР , бесколлекторная электрическая машина постоянного тока, действие которой основано на явлении униполярной индукции. Униполярный генератор позволяет получать постоянный ток большой величины (до 105 А) низкого напряжения (десятки В). Применяется в гальванотехнике, электросварке, в установках электроискровой обработки и т. д…. смотреть

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, бесколлекторная электрическая машина постоянного тока, действие которой основано на явлении униполярной индукции. Униполярный генератор позволяет получать постоянный ток большой величины (до 105 А) низкого напряжения (десятки В). Применяется в гальванотехнике, электросварке, в установках электроискровой обработки и т. д…. смотреть

УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

— бесколлекторная электрическая машина постоянноготока, действие которой основано на явлении униполярной индукции.Униполярный генератор позволяет получать постоянный ток большой величины(до 105 А) низкого напряжения (десятки В). Применяется в гальванотехнике,электросварке, в установках электроискровой обработки и т. д…. смотреть

R438 бесколлекторных генераторов автоматический регулятор напряжения

Запасные части (запчасти) для генератора марки SDMO, Airman, Wilson, genmac, Caterpillar,EPS System, Cummins, Denyo, JCB, Pramac, Atlas Copco, Geko, Energo, Yanmar, Gesan, Kubota, Broadcrown, Elcos, TOYO, CTM, Himoinsa, Green Power, Ayerbe, Inmesol, Mitsubishi, Grupel, Motor, FPT, Nippon Sharyo, CTG, Onis Vista, CGM, RID, AKSA, Hobberg, VMtec, Stubelj, Welland, Tecsan, Ausonia, Fogo, WFM, GENBOX, Benza, Elentek, TCC, HERTZ, AD, MOSA, Lister Petter, Endress, GenPower, PowerLink, GenPowex, EMSA, EuroPower, Дизель, Kipor, Kurkcuoglu, EuroEnergy, Z-Power, Вепрь, CCM, MVAE, Электроагрегат, MingPowers, Tide Power, Coelmo, Hyundai, СТАРТ, АМПРЕОС, VibroPower, Mobil-Strom, Leega, GreenField, RKaft контроллеры, панель управления, автокарта.

8 727 327 91 91 / 8 778 008 02 99

У нас вы найдете все запасные части для генератора 

Контроллер DSE720, DSE6020, DSE7320, DSE5220, AMF4.0, AMF25

ФИЛЬТР МАСЛЯНЫЙ

ФИЛЬТР ТОПЛИВНЫЙ

ФИЛЬТР ВОЗДУШНЫЙ

РЕМЕНЬ ВЕНТИЛЯТОРА

ПРОКЛАДКА КЛАПАННОЙ КРЫШКИ

ТЕРМОСТАТ

ПРОКЛАДКА ТЕРМОСТАТА

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ МАСЛА

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ

САЛЬНИК КОЛЕНВАЛА ПЕРЕДНИЙ

САЛЬНИК КОЛЕНВАЛА ЗАДНИЙ

ФОРСУНКА

КОМПЛЕКТ ПРОКЛАДОК ДВИГАТЕЛЯ

ВКЛАДЫШ КОРЕННОЙ (ВЕРХ)

ВКЛАДЫШ КОРЕННОЙ (НИЗ)

ШАЙБА УПОРНАЯ (ВЕРХ)

ШАЙБА УПОРНАЯ (НИЗ)

ВКЛАДЫШ ШАТУННЫЙ

ГИЛЬЗА ЦИЛИНДРА

ПОРШЕНЬ

КОЛЬЦО КОМПРЕССИОННОЕ (ПЕРВОЕ)

КОЛЬЦО КОМПРЕССИОННОЕ (ВТОРОЕ)

КОЛЬЦО МАСЛОСЪЕМНОЕ

ПРОКЛАДКА ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРА

КЛАПАН ВПУСКНОЙ

КЛАПАН ВЫПУСКНОЙ

СУХАРЬ

ТАРЕЛКА КЛАПАННОЙ ПРУЖИНЫ

ПРУЖИНА КЛАПАНА (ВНЕШНЯЯ)

ПРУЖИНА КЛАПАНА (ВНУТРЕННЯЯ)

ПОМПА ВОДЯНАЯ

НАСОС ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩИЙ

КЛАПАН ТОПЛИВНЫЙ (СОЛЕНОИД)

КРЫЛЬЧАТКА

ГЕНЕРАТОР ЗАРЯДНЫЙ

СТАРТЕР

НАСОС МАСЛЯНЫЙ

ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (ТНВД)

 

 

Бесколлекторный синхронный генератор с постоянными магнитами. Генератор на постоянных магнитах Синхронные генераторы с постоянными магнитами

Генератор — устройство, преобразующее один вид энергии в другой.
В данном случае рассматриваем преобразование механической энергии вращения в электрическую.

Различают два типа таких генераторов. Синхронные и асинхронные.

Синхронный генератор. Принцип действия

Отличительным признаком синхронного генератора является жёсткая связь между частотой f переменной ЭДС, наведённой в обмотке статора, и частотой вращения ротора n , называемой синхронной частотой вращения:

n = f / p

где p – число пар полюсов обмотки статора и ротора.
Обычно частота вращения выражается в об/мин, а частота ЭДС в Герцах (1/сек), тогда для количества оборотов в минуту формула примет вид:

n = 60· f / p

На рис. 1.1 представлена функциональная схема синхронного генератора. На статоре 1 расположена трёхфазная обмотка, принципиально не отличающаяся от аналогичной обмотки асинхронной машины. На роторе расположен электромагнит с обмоткой возбуждения 2, получающей питание постоянным током, как правило, через скользящие контакты, осуществляемые посредством двух контактных колец, расположенных на роторе, и двух неподвижных щёток.
В некоторых случаях в конструкции ротора синхронного генератора вместо электромагнитов могут использоваться постоянные магниты, тогда необходимость в наличии контактов на валу отпадает, но существенно ограничиваются возможности стабилизации выходных напряжений.

Приводным двигателем (ПД), в качестве которого используется турбина, двигатель внутреннего сгорания либо другой источник механической энергии, ротор генератора приводится во вращение с синхронной скоростью. При этом магнитное поле электромагнита ротора также вращается с синхронной скоростью и индуцирует в трёхфазной обмотке статора переменные ЭДС E A , E B и E C , которые будучи одинаковыми по значению и сдвинутыми по фазе относительно друг друга на 1/3 периода (120°), образуют симметричную трёхфазную систему ЭДС.

C подключением нагрузки к зажимам обмотки статора С1, С2 и С3 в фазах обмотки статора появляются токи I A , I B , I C , которые создают вращающееся магнитное поле. Частота вращения этого поля равна частоте вращения ротора генератора. Таким образом, в синхронном генераторе магнитное поле статора и ротор вращаются синхронно. Мгновенное значение ЭДС обмотки статора в рассматриваемом синхронном генераторе

e = 2Blwv = 2πBlwDn

Здесь: B – магнитная индукция в воздушном зазоре между сердечником статора и полюсами ротора, Тл;
l – активная длина одной пазовой стороны обмотки статора, т.е. длина сердечника статора, м;
w – количество витков;
v = πDn – линейная скорость движения полюсов ротора относительно статора, м/с;
D – внутренний диаметр сердечника статора, м.

Формула ЭДС показывает, что при неизменной частоте вращения ротора n форма графика переменной ЭДС обмотки якоря (ста- тора) определяется исключительно законом распределения магнитной индукции B в зазоре между статором и полюсами ротора. Если график магнитной индукции в зазоре представляет собой синусоиду B = B max sinα , то ЭДС генератора также будет синусоидальной. В синхронных машинах всегда стремятся получить распределение индукции в зазоре как можно ближе к синусоидальному.

Так, если воздушный зазор δ постоянен (рис. 1.2), то магнитная индукция B в воздушном зазоре распределяется по трапецеидальному закону (график 1). Если же края полюсов ротора «скосить» так, чтобы зазор на краях полюсных наконечников был равен δ max (как это показано на рис. 1.2), то график распределения магнитной индукции в зазоре приблизится к синусоиде (график 2), а, следовательно, и график ЭДС, индуцированной в обмотке генератора, приблизится к синусоиде. Частота ЭДС синхронного генератора f (Гц) пропорциональна синхронной частоте вращения ротора n (об/с)

где p – число пар полюсов.
В рассматриваемом генераторе (см. рис.1.1) два полюса, т.е. p = 1.
Для получения ЭДС промышленной частоты (50 Гц) в таком генераторе ротор необходимо вращать с частотой n = 50 об/с (n = 3000 об/мин).

Способы возбуждения синхронных генераторов

Самым распространенным способом создания основного магнитного потока синхронных генераторов является электромагнитное возбуждение, состоящее в том, что на полюсах ротора располагают обмотку возбуждения, при прохождении по которой постоянного тока, возникает МДС, создающая в генераторе магнитное поле. До последнего времени для питания обмотки возбуждения применялись преимущественно специальные генераторы постоянного тока независимого возбуждения, называемые возбудителями В (рис. 1.3, а). Обмотка возбуждения (ОВ ) получает питание от другого генератора (параллельного возбуждения), называемого подвозбудителем (ПВ ). Ротор синхронного генератора, возбудителя и подвозбудителя располагаются на общем валу и вращаются одновременно. При этом ток в обмотку возбуждения синхронного генератора поступает через контактные кольца и щётки. Для регулирования тока возбуждения применяют регулировочные реостаты, включаемые в цепи возбуждения возбудителя r 1 и подвозбудителя r 2 . В синхронных генераторах средней и большой мощности процесс регулирования тока возбуждения автоматизируют.

В синхронных генераторах получила применение также бесконтактная система электромагнитного возбуждения, при которой синхронный генератор не имеет контактных колец на роторе. В качестве возбудителя в этом случае применяют обращенный синхронный генератор переменного тока В (рис. 1.3, б). Трехфазная обмотка 2 возбудителя, в которой наводится переменная ЭДС, расположена на роторе и вращается вместе с обмоткой возбуждения синхронного генератора и их электрическое соединение осуществляется через вращающийся выпрямитель 3 непосредственно, без контактных колец и щёток. Питание постоянным током обмотки возбуждения 1 возбудителя В осуществляется от подвозбудителя ПВ – генератора постоянного тока. Отсутствие скользящих контактов в цепи возбуждения синхронного генератора позволяет повысить её эксплуатационную надёжность и увеличить КПД.

В синхронных генераторах, в этом числе гидрогенераторах, получил распространение принцип самовозбуждения (рис. 1.4, а), когда энергия переменного тока, необходимая для возбуждения, отбирается от обмотки статора синхронного генератора и через понижающий трансформатор и выпрямительный полупроводниковый преобразователь ПП преобразуется в энергию постоянного тока. Принцип самовозбуждения основан на том, что первоначальное возбуждение генератора происходит за счёт остаточного магнетизма машины.

На рис. 1.4, б представлена структурная схема автоматической системы самовозбуждения синхронного генератора (СГ ) с выпрямительным трансформатором (ВТ ) и тиристорным преобразователем (ТП ), через которые электроэнергия переменного тока из цепи статора СГ после преобразования в постоянный ток подаётся в обмотку возбуждения. Управление тиристорным преобразователем осуществляется посредством автоматического регулятора возбуждения АРВ , на вход которого поступают сигналы напряжения на входе СГ (через трансформатор напряжения ТН ) и тока нагрузки СГ (от трансформатора тока ТТ ). Схема содержит блок защиты (БЗ ), обеспечивающий защиту обмотки возбуждения (ОВ ) от перенапряжения и токовой перегрузки.

Мощность, затрачиваемая на возбуждение, обычно составляет от 0,2 до 5 % полезной мощности (меньшее значение относится к генераторам большой мощности).
В генераторах малой мощности находит применение принцип возбуждения постоянными магнитами, расположенными на роторе машины. Такой способ возбуждения даёт возможность избавить генератор от обмотки возбуждения. В результате конструкция генератора существенно упрощается, становится более экономичной и надёжной. Однако, из-за высокой стоимости материалов для изготовления постоянных магнитов с большим запасом магнитной энергии и сложности их обработки применение возбуждения постоянными магнитами ограничено машинами мощностью не более нескольких киловатт.

Синхронные генераторы составляют основу электроэнергетики, так как практически вся электроэнергия во всём мире вырабатывается посредством синхронных турбо- или гидрогенераторов.
Так же синхронные генераторы находят широкое применение в составе стационарных и передвижных электроустановок или станций в комплекте с дизельными и бензиновыми двигателями.

Асинхронный генератор. Отличия от синхронного

Асинхронные генераторы принципиально отличаются от синхронных отсутствием жесткой зависимости между частотой вращения ротора и вырабатываемой ЭДС. Разницу между этими частотами характеризует коэффициент s — скольжение.

s = (n — n r)/n

здесь:
n — частота вращения магнитного поля (частота ЭДС).
n r — частота вращения ротора.

Более подробно с расчётом скольжения и частоты можно ознакомиться в статье: асинхронные генераторы. Частота .

В обычном режиме электромагнитное поле асинхронного генератора под нагрузкой оказывает тормозной момент на вращения ротора, следовательно, частота изменения магнитного поля меньше, поэтому скольжение будет отрицательным. К генераторам, работающим в области положительных скольжений, можно отнести асинхронные тахогенераторы и преобразователи частоты.

Асинхронные генераторы в зависимости от конкретных условий применения выполняются с короткозамкнутым, фазным или полым ротором. Источниками формирования необходимой энергии возбуждения ротора могут являться статические конденсаторы или вентильные преобразователи с искусственной коммутацией вентилей.

Асинхронные генераторы можно классифицировать по способу возбуждения, характеру выходной частоты (изменяющаяся, постоянная), способу стабилизации напряжения, рабочим областям скольжения, конструктивному выполнению и числу фаз.
Последние два признака характеризуют конструктивные особенности генераторов.
Характер выходной частоты и методы стабилизации напряжения в значительной степени обусловлены способом образования магнитного потока.
Классификация по способу возбуждения является основной.

Можно рассмотреть генераторы с самовозбуждением и с независимым возбуждением.

Самовозбуждение в асинхронных генераторах может быть организовано:
а) с помощью конденсаторов, включенных в цепь статора или ротора или одновременно в первичную и вторичную цепи;
б) посредством вентильных преобразователей с естественной и искусственной коммутацией вентилей.

Независимое возбуждение может осуществляться от внешнего источника переменного напряжения.

По характеру частоты самовозбуждающиеся генераторы разделяются на две группы. К первой из них относятся источники практически постоянной (или постоянной) частоты, ко второй переменной (регулируемой) частоты. Последние применяются для питания асинхронных двигателей с плавным изменением частоты вращения.

Более подробно рассмотреть принцип работы и конструктивные особенности асинхронных генераторов планируется рассмотреть в отдельных публикациях.

Асинхронные генераторы не требуют в конструкции сложных узлов для организации возбуждения постоянным током или применения дорогостоящих материалов с большим запасом магнитной энергии, поэтому находят широкое применение у пользователей передвижных электроустановок по причине своей простоты и неприхотливости в обслуживании. Используются для питания устройств, не требующих жёсткой привязки к частоте тока.
Техническим достоинством асинхронных генераторов можно признать их устойчивость к перегрузкам и коротким замыканиям.
С некоторой информацией по мобильным генераторным установкам можно ознакомиться на странице:
Дизель-генераторы .
Асинхронный генератор. Характеристики .
Асинхронный генератор. Стабилизация .

Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к синхронным генераторам с возбуждением от постоянных магнитов. Технический результат — расширение эксплуатационных параметров синхронного генератора путем обеспечения возможности регулирования как его активной мощности, так и выходного напряжения переменного тока, а также обеспечения возможности использования его в качестве источника сварочного тока при проведении электродуговой сварки на различных режимах. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов содержит несущий узел статора с опорными подшипниками (1, 2, 3, 4), на котором смонтирована группа кольцевых магнитопроводов (5) с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками (6) с многофазными якорными обмотками (7) и (8) статора, установленную на опорном валу (9) с возможностью вращения в опорных подшипниках (1, 2, 3, 4) вокруг несущего узла статора группу кольцевых роторов (10) со смонтированными на внутренних боковых стенках кольцевыми магнитными вкладышами (11) с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающими полюсные выступы с электрическими катушками (6) якорных обмоток (7, 8) кольцевого магнитопровода статора. Несущий узел статора выполнен из группы одинаковых модулей. Модули несущего узла статора установлены с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, сосной с опорным валом (9), и снабжены кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга, а одноименные фазы якорных обмоток упомянутых модулей соединены между собой, образуя общие фазы якорной обмотки статора. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2273942

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к синхронным генераторам с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в автономных источниках электроэнергии на автомобилях, катерах, а также в автономных источниках электропитания потребителей переменным током как стандартной промышленной частоты, так и повышенной частоты и в автономных энергоустановках в качестве источника сварочного тока для проведения электродуговой сварки в полевых условиях.

Известен синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с якорной обмоткой статора, а также установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках ротор с постоянными магнитами возбуждения (см., напр., А.И.Вольдек, «Электрические машины», изд. Энергия, Ленинградское отделение, 1974 г., с.794).

Недостатками известного синхронного генератора являются значительная металлоемкость и большие габариты, обусловленные значительными металлоемкостью и габаритами массивного цилиндрической формы ротора, выполненного с постоянными магнитами возбуждения из магнитотвердых сплавов (типа ални, алнико, магнико и др.).

Известен также синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с якорной обмоткой статора, установленный с возможностью вращения вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор со смонтированным на внутренней боковой стенке кольцевым магнитным вкладышем с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами, охватывающий полюсные выступы с электрическими катушками якорной обмотки указанного кольцевого магнитопровода статора (см., напр., патент РФ № 2141716, кл. Н 02 К 21/12 по заявке № 4831043/09 от 02.03.1988 г.).

Недостатком известного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов являются узкие эксплуатационные параметры, обусловленные отсутствием возможности регулирования активной мощности синхронного генератора, поскольку в конструктивном исполнении данного синхронного индукторного генератора отсутствует возможность оперативного изменения величины общего магнитного потока, создаваемого отдельными постоянными магнитами указанного кольцевого магнитного вкладыша.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с многофазной якорной обмоткой статора, установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор со смонтированным на внутренней боковой стенке кольцевым магнитным вкладышем с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающим полюсные выступы с электрическими катушками якорной обмотки указанного кольцевого магнитопровода статора (см. патент РФ № 2069441, кл. Н 02 К 21/22 по заявке № 4894702/07 от 01.06.1990 г.).

Недостатком известного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов являются также узкие эксплуатационные параметры, обусловленные как отсутствием возможности регулирования активной мощности синхронного индукторного генератора, так и отсутствием возможности регулирования величины выходного напряжения переменного тока, что затрудняет возможность использования его в качестве источника сварочного тока при электродуговой сварке (в конструкции известного синхронного генератора отсутствует возможность оперативного изменения величины общего магнитного потока отдельных постоянных магнитов, образующих между собой кольцевой магнитный вкладыш).

Целью настоящего изобретения является расширение эксплуатационных параметров синхронного генератора путем обеспечения возможности регулирования как его активной мощности, так и возможности регулирования напряжения переменного тока, а также обеспечения возможности использования его в качестве источника сварочного тока при проведении электродуговой сварки на различных режимах.

Поставленная цель достигается тем, что синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с многофазной якорной обмоткой статора, установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор со смонтированным на внутренней боковой стенке кольцевым магнитным вкладышем с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающим полюсные выступы с электрическими катушками якорной обмотки указанного кольцевого магнитопровода статора, в нем несущий узел статора выполнен из группы одинаковых модулей с указанными кольцевым магнитопроводом и кольцевым ротором, смонтированных на одном опорном валу с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, соосной с опорным валом, и снабжены кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга, а одноименные фазы якорных обмоток в модулях несущего узла статора соединены между собой, образуя общие фазы якорной обмотки статора.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов является то, что одноименные магнитные полюсы кольцевых магнитных вкладышей кольцевых роторов в смежных модулях несущего узла статора расположены конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях, а концы фаз якорной обмотки в одном модуле несущего узла статора соединены с началами одноименных фаз якорной обмотки в другом смежном модуле несущего узла статора, образуя в соединении между собой общие фазы якорной обмотки статора.

Кроме того, каждый из модулей несущего узла статора включает кольцевую втулку с наружным упорным фланцем и стакан с центральным отверстием в торце, а кольцевой ротор в каждом из модулей несущего узла статора включает кольцевую обечайку с внутренним упорным фланцем, в которой установлен упомянутый соответствующий кольцевой магнитный вкладыш, при этом указанные кольцевые втулки модулей несущего узла статора сопряжены своей внутренней цилиндрической боковой стенкой с одними из упомянутых опорных подшипников, другие из которых сопряжены со стенками центральных отверстий в торцах указанных соответствующих стаканов, кольцевые обечайки кольцевого ротора жестко соединены с опорным валом посредством крепежных узлов, а кольцевой магнитопровод в соответствующем модуле несущего узла статора смонтирован на указанной кольцевой втулке, жестко скрепленной своим наружным упорным фланцем с боковой цилиндрической стенкой стакана и образующей совместно с последним кольцевую полость, в которой размещен указанный соответствующий кольцевой магнитопровод с электрическими катушками соответствующей якорной обмотки статора. Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов является то, что каждый из крепежных узлов, соединяющих кольцевую обечайку кольцевого ротора с опорным валом, включает смонтированную на опорном валу ступицу с фланцем, жестко скрепленным с внутренним упорным фланцем соответствующей кольцевой обечайки.

Дополнительным отличием предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов является то, что привод углового разворота модулей несущего узла статора друг относительно друга смонтирован посредством опорного узла на модулях несущего узла статора.

Кроме того, привод углового разворота друг относительно друга модулей несущего узла статора выполнен в виде винтового механизма с ходовым винтом и гайкой, а опорный узел привода углового разворота секций несущего узла статора включает закрепленные на одном из упомянутых стаканов опорную проушину, а на другом стакане опорную планку, при этом ходовой винт шарнирно связан двухстепенным шарниром одним концом посредством оси, параллельной оси упомянутого опорного вала, с указанной опорной планкой, выполненной с расположенной по дуге окружности направляющей прорезью, а гайка винтового механизма шарнирно связана одним концом с упомянутой проушиной, выполнена на другом конце с хвостовиком, пропущенным через направляющую прорезь в опорной планке, и снабжена стопорным элементом.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен общий вид предложенного синхронного генератора с возбуждением от постоянных магнитов в продольном разрезе;

На фиг.2 — вид А на фиг.1;

На фиг.3 изображена схематически магнитная цепь возбуждения синхронного генератора в варианте исполнения с трехфазными электрическими цепями якорных обмоток статора в исходном начальном положении (без углового смещения соответствующих одноименных фаз в модулях несущего узла статора) для числа пар полюсов статора р=8;

На фиг.4 — то же, с фазами трехфазных электрических цепей якорных обмоток статора, развернутыми друг относительно друга в угловом положении на угол, равный 360/2р градусов;

На фиг.5 изображен вариант электрической схемы соединений якорных обмоток статора синхронного генератора с соединением фаз генератора звездой и последовательным соединением одноименных фаз в общих образованных ими фазах;

На фиг.6 изображен другой вариант электрической схемы соединений якорных обмоток статора синхронного генератора с соединением фаз генератора треугольником и последовательным соединением одноименных фаз в общих образованных ими фазах;

На фиг.7 изображена схематически векторная диаграмма изменения величины фазных напряжений синхронного генератора при угловом развороте соответствующих одноименных фаз якорных обмоток статора (соответственно и модулей несущего узла статора) на соответствующий угол и при соединении указанных фаз по схеме «звезда»;

На фиг.8 — то же, при соединении фаз якорных обмоток статора по схеме «треугольник»;

На фиг.9 изображена диаграмма с графиком зависимости выходного линейного напряжения синхронного генератора от геометрического угла разворота одноименных фаз якорных обмоток статора с приведением соответствующего электрического угла поворота вектора напряжения в фазе для соединения фаз по схеме «звезда»;

На фиг.10 изображена диаграмма с графиком зависимости выходного линейного напряжения синхронного генератора от геометрического угла разворота одноименных фаз якорных обмоток статора с приведением соответствующего электрического угла поворота вектора напряжения в фазе для соединения фаз по схеме «треугольник».

Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов содержит несущий узел статора с опорными подшипниками 1, 2, 3, 4, на котором смонтирована группа одинаковых кольцевых магнитопроводов 5 (например, в виде монолитных дисков из порошкового композиционного магнитомягкого материала) с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками 6 с многофазными (например, трехфазными, а в общем случае m-фазными) якорными обмотками 7, 8 статора, установленную на опорном валу 9 с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках 1, 2, 3, 4 вокруг несущего узла статора группу одинаковых кольцевых роторов 10, со смонтированными на внутренних боковых стенках кольцевыми магнитными вкладышами 11 (например, в виде монолитных магнитных колец из порошкового магнитоанизотропного материала) с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар (в данном варианте исполнения генератора число пар p магнитных полюсов равно 8), охватывающими полюсные выступы с электрическими катушками 6 якорных обмоток 7, 8 указанных кольцевых магнитопроводов 5 статора. Несущий узел статора выполнен из группы одинаковых модулей, каждый из которых включает кольцевую втулку 12 с наружным упорным фланцем 13 и стакан 14 с центральным отверстием «а» в торце 15 и с боковой цилиндрической стенкой 16. Каждый из кольцевых роторов 10 включает кольцевую обечайку 17 с внутренним упорным фланцем 18. Кольцевые втулки 12 модулей несущего узла статора сопряжены своей внутренней цилиндрической боковой стенкой с одними из упомянутых опорных подшипников (с опорными подшипниками 1, 3), другие из которых (опорные подшипники 2, 4) сопряжены со стенками центральных отверстий «а» в торцах 15 указанных соответствующих стаканов 14. Кольцевые обечайки 17 кольцевых роторов 10 жестко соединены с опорным валом 9 посредством крепежных узлов, а каждый из кольцевых магнитопроводов 5 в соответствующем модуле несущего узла статора смонтирован на указанной кольцевой втулке 12, жестко скрепленной своим наружным упорным фланцем 13 с боковой цилиндрической стенкой 16 стакана 14 и образующей совместно с последним кольцевую полость «б», в которой размещен указанный соответствующий кольцевой магнитопровод 5 с электрическими катушками 6 соответствующей якорной обмотки (якорные обмотки 7, 8) статора. Модули несущего узла статора (образующие эти модули кольцевые втулки 12 со стаканами 14) установлены с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, соосной с опорным валом 9, и снабжены кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга, смонтированным посредством опорного узла на модулях несущего узла статора. Каждый из крепежных узлов, соединяющих кольцевую обечайку 17 соответствующего кольцевого ротора 10 с опорным валом 9, включает смонтированную на опорном валу 9 ступицу 19 с фланцем 20, жестко скрепленным с внутренним упорным фланцем 18 соответствующей кольцевой обечайки 17. Привод углового разворота модулей несущего узла статора друг относительно друга в представленном частном варианте исполнения выполнен в виде винтового механизма с ходовым винтом 21 и гайкой 22, а опорный узел привода углового разворота секций несущего узла статора включает закрепленные на одном из упомянутых стаканов 14 опорную проушину 23, а на другом стакане 14 опорную планку 24. Ходовой винт 21 шарнирно связан двухстепенным шарниром (шарниром с двумя степенями свободы) одним концом «в» посредством оси 25, параллельной оси O-O1 упомянутого опорного вала 9, с указанной опорной планкой 24, выполненной с расположенной по дуге окружности направляющей прорезью «г», а гайка 22 винтового механизма шарнирно связана одним концом с упомянутой опорной проушиной 23, выполнена на другом конце с хвостовиком 26, пропущенным через направляющую прорезь «г» в опорной планке 24, и снабжена стопорным элементом 27 (стопорной гайкой). На конце гайки 22, шарнирно связанном с опорной проушиной 23, установлен дополнительный стопорный элемент 28 (дополнительная стопорная гайка). Опорный вал 9 снабжен вентиляторами 29 и 30 охлаждения якорных обмоток 7, 8 статора, один из которых (29) расположен на одном из концов опорного вала 9, а другой (30) размещен между секциями несущего узла статора и смонтирован на опорном валу 9. Кольцевые втулки 12 секций несущего узла статора выполнены с вентиляционными отверстиями «д» на наружных упорных фланцах 13 для прохождения потока воздуха в соответствующие кольцевые полости «б», образованные кольцевыми втулками 12 и стаканами 14, и для охлаждения тем самым якорных обмоток 7 и 8, размещенных в электрических катушках 6 на полюсных выступах кольцевых магнитопроводов 5. На конце опорного вала 9, на котором расположен вентилятор 29, смонтирован шкив 31 клиноременной передачи для приведения во вращение кольцевых роторов 10 синхронного генератора. Вентилятор 29 закреплен непосредственно на шкиве 31 клиноременной передачи. На другом конце ходового винта 21 винтового механизма установлена рукоятка 32 ручного управления винтовым механизмом привода углового разворота модулей несущего узла статора друг относительно друга. Одноименные фазы (А1, В1, С1 и А2, В2, С2) якорных обмоток в кольцевых магнитопроводах 5 модулей несущего узла статора соединены между собой, образуя общие фазы генератора (соединение одноименных фаз в общем виде как последовательное, так и параллельное, а также компаундное). Одноименные магнитные полюсы («северные» и соответственно «южные») кольцевых магнитных вкладышей 11 кольцевых роторов 10 в смежных модулях несущего узла статора расположены конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях. В представленном варианте исполнения концы фаз (A1, B1, C1) якорной обмотки (обмотки 7) в кольцевом магнитопроводе 5 одного модуля несущего узла статора соединены с началами одноименных фаз (А2, В2, С2) якорной обмотки (обмотки 8) в смежном другом модуле несущего узла статора, образуя в последовательном соединении между собой общие фазы якорной обмотки статора.

Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов работает следующим образом.

От привода (например, от двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизеля, на чертеже не показано) через шкив 31 клиноременной передачи вращательное движение передается к опорному валу 9 с кольцевыми роторами 10. При вращении кольцевых роторов 10 (кольцевых обечаек 17) с кольцевыми магнитными вкладышами 11 (например, монолитными магнитными кольцами из порошкового магнитоанизотропного материала) создаются вращающиеся магнитные потоки, пронизывающие воздушный кольцевой зазор между кольцевыми магнитными вкладышами 11 и кольцевыми магнитопроводами 5 (например, монолитными дисками из порошкового композиционного магнитомягкого материала) модулей несущего узла статора, а также пронизывающие радиальные полюсные выступы (на чертеже условно не показаны) кольцевых магнитопроводов 5. При вращении кольцевых роторов 10 осуществляется также попеременное прохождение «северных» и «южных» чередующихся магнитных полюсов кольцевых магнитных вкладышей 11 над радиальными полюсными выступами кольцевых магнитопроводов 5 модулей несущего узла статора, вызывающее пульсации вращающегося магнитного потока как по величине, так и по направлению в радиальных полюсных выступах указанных кольцевых магнитопроводов 5. При этом в якорных обмотках 7 и 8 статора наводятся переменные электродвижущие силы (ЭДС) с взаимным сдвигом по фазе в каждой из m-фазных якорных обмоток 7 и 8 на угол, равный 360/m электрических градусов, а для представленных трехфазных якорных обмоток 7 и 8 в фазах их (А1, В1, С1 и А2, В2, С2) индуктируются синусоидальные переменные электродвижущие силы (ЭДС) со сдвигом по фазе между собой на угол 120 градусов и с частотой, равной произведению числа пар (р) магнитных полюсов в кольцевом магнитном вкладыше 11 на частоту вращения кольцевых роторов 10 (для числа пар магнитных полюсов р=8 индуктируются переменные ЭДС преимущественно повышенной частоты, например с частотой 400 Гц). Переменный ток (например, трехфазный или в общем случае m-фазный), протекающий по общей якорной обмотке статора, образованной указанным выше соединением между собой одноименных фаз (А1, В1, С1 и А2, В2, С2) якорных обмоток 7 и 8 в смежных кольцевых магнитопроводах 5, подается на выходные электрические силовые разъемы (на чертеже не показаны) для подключения приемников электрической энергии переменного тока (например, для подключения электродвигателей, электроинструмента, электронасосов, нагревательных приборов, а также для подключения электросварочного оборудования и т.д.). В представленном варианте исполнения синхронного генератора выходное фазное напряжение (Uф) в общей якорной обмотке статора (образованной соответствующим указанным выше соединением между собой одноименных фаз якорных обмоток 7 и 8 в кольцевых магнитопроводах 5) в исходном начальном положении модулей несущего узла статора (без углового смещения друг относительно друга этих модулей несущего узла статора и соответственно без углового смещения друг относительно друга кольцевых магнитопроводов 5 с полюсными выступами по периферии) равно сумме по модулю отдельных фазных напряжений (Uф1 и Uф2) в якорных обмотках 7 и 8 кольцевых магнитопроводов модулей несущего узла статора (в общем случае суммарное выходное фазное напряжение Uф генератора равно геометрической сумме векторов напряжений в отдельных одноименных фазах А1, В1, С1 и А2, В2, С2 якорных обмоток 7 и 8, см. фиг.7 и 8 с диаграммами напряжений). При необходимости изменения (уменьшения) величины выходного фазного напряжения Uф (и соответственно выходного линейного напряжения U л) представленного синхронного генератора для питания определенных приемников электроэнергии с пониженным напряжением (например, для электродуговой сварки переменным током на определенных режимах) осуществляется угловой разворот отдельных модулей несущего узла статора друг относительно друга на определенный угол (заданный или оттарированный). При этом стопорный элемент 27 гайки 22 винтового механизма привода углового разворота модулей несущего узла статора расфиксируется и посредством рукоятки 32 приводится во вращение ходовой винт 21 винтового механизма, вследствие чего осуществляется угловое перемещение гайки 22 по дуге окружности в прорези «г» опорной планки 24 и разворот на заданный угол одного из модулей несущего узла статора по отношению к другому модулю этого несущего узла статора вокруг оси O-O1 опорного вала 9 (в представленном варианте исполнения синхронного индукторного генератора осуществляется разворот модуля несущего узла статора, на котором смонтирована опорная проушина 23, при этом другой модуль несущего узла статора с опорной планкой 24, имеющей прорезь «г», находится в неподвижном положении, т.е. закреплен на каком-либо основании, на представленном чертеже условно не показано). При угловом развороте модулей несущего узла статора (кольцевых втулок 12 со стаканами 14) друг относительно друга вокруг оси O-O1 опорного вала 9 осуществляется также разворот кольцевых магнитопроводов 5 с полюсными выступами по периферии друг относительно друга на заданный угол, вследствие чего осуществляется также и разворот на заданный угол друг относительно друга вокруг оси O-O1 опорного вала 9 самих полюсных выступов (на чертеже условно не показаны) с электрическими катушками 6 многофазных (в данном случае трехфазных) якорных обмоток 7 и 8 статора в кольцевых магнитопроводах. При развороте полюсных выступов кольцевых магнитопроводов 5 друг относительно друга на заданный угол в пределах 360/2р градусов происходит пропорциональный поворот векторов фазных напряжений в якорной обмотке подвижного модуля несущего узла статора (в данном случае происходит поворот векторов фазных напряжений Uф2 в якорной обмотке 7 модуля несущего узла статора, имеющей возможность углового разворота) на вполне определенный угол в пределах 0-180 электрических градусов (см. фиг.7 и 8), что приводит к изменению результирующего выходного фазного напряжения Uф синхронного генератора в зависимости от электрического угла поворота векторов фазных напряжений Uф2 в фазах А2, В2, С2 одной якорной обмотки 7 статора относительно векторов фазных напряжений Uф1 в фазах A1, B1, C1 другой якорной обмотки 8 статора (данная зависимость имеет расчетный характер, вычисляемый решением косоугольных треугольников и определяется следующим выражением:

Диапазон регулирования выходного результирующего фазного напряжения Uф представленного синхронного генератора для случая, когда Uф1=Uф2, будет изменяться от 2Uф1 до 0, а для случая, когда Uф2

Выполнение несущего узла статора из группы одинаковых модулей с указанными кольцевым магнитопроводом 5 и кольцевым ротором 10, смонтированных на одном опорном валу 9, а также установка модулей несущего узла статора с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, соосной с опорным валом 9, снабжение модулей несущего узла статора кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга и соединение между собой одноименных фаз якорных обмоток 7 и 8 в модулях несущего узла статора с образованием общих фаз якорной обмотки статора позволяют расширить эксплуатационные параметры синхронного генератора за счет обеспечения возможности регулирования как его активной мощности, так и обеспечения возможности регулирования выходного напряжения переменного тока, а также обеспечения возможности использования его в качестве источника сварочного тока при проведении электродуговой сварки на различных режимах (путем обеспечения возможности регулирования величины сдвига фаз напряжения в одноименных фазах А1, В1, С1 и А2, В2, С2, а в общем случае в фазах Ai, Bi, Ci якорных обмоток статора в предложенном синхронном генераторе). Предложенный синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов может быть использован при соответствующей коммутации якорных обмоток статора для снабжения электроэнергией самых различных приемников переменного многофазного электрического тока с различными параметрами питающего напряжения. Кроме того, дополнительное расположение одноименных магнитных полюсов («северный» и соответственно «южный») кольцевых магнитных вкладышей 11 в смежных кольцевых роторах 10 конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях, а также соединение концов фаз A1, B1, C1 якорной обмотки 7 в кольцевом магнитопроводе 5 одного модуля несущего узла статора с началами одноименных фаз А2, В2, С2 якорной обмотки 8 в смежном модуле несущего узла статора (последовательное соединение между собой одноименных фаз якорной обмотки статора) обуславливают возможность обеспечения плавного и эффективного регулирования выходного напряжения синхронного генератора от максимального значения (2U ф1, а в общем случае для числа n секций несущего узла статора nU ф1) до 0, что может быть использовано также для снабжения электроэнергией специальных электрических машин и установок.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий несущий узел статора с опорными подшипниками, на котором смонтирован кольцевой магнитопровод с полюсными выступами по периферии, снабженными размещенными на них электрическими катушками с многофазной якорной обмоткой статора, установленный на опорном валу с возможностью вращения в упомянутых опорных подшипниках вокруг кольцевого магнитопровода статора кольцевой ротор со смонтированным на внутренней боковой стенке кольцевым магнитным вкладышем с чередующимися в окружном направлении магнитными полюсами из p-пар, охватывающим полюсные выступы с электрическими катушками якорной обмотки указанного кольцевого магнитопровода статора, отличающийся тем, что несущий узел статора выполнен из группы одинаковых модулей с указанными кольцевым магнитопроводом и кольцевым ротором, смонтированными на одном опорном валу, при этом модули несущего узла статора установлены с возможностью их разворота друг относительно друга вокруг оси, соосной с опорным валом, и снабжены кинематически связанным с ними приводом углового разворота их друг относительно друга, а одноименные фазы якорных обмоток в модулях несущего узла статора соединены между собой, образуя общие фазы якорной обмотки статора.

2. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по п.1, отличающийся тем, что одноименные магнитные полюсы кольцевых магнитных вкладышей кольцевых роторов в смежных модулях несущего узла статора расположены конгруэнтно друг другу в одних радиальных плоскостях, а концы фаз якорной обмотки в одном модуле несущего узла статора соединены с началами одноименных фаз якорной обмотки в другом, смежном модуле несущего узла статора, образуя в соединении между собой общие фазы якорной обмотки статора.

3. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по п.1, отличающийся тем, что каждый из модулей несущего узла статора включает кольцевую втулку с наружным упорным фланцем и стакан с центральным отверстием в торце, а кольцевой ротор в каждом из модулей несущего узла статора включает кольцевую обечайку с внутренним упорным фланцем, в которой установлен упомянутый соответствующий кольцевой магнитный вкладыш, при этом указанные кольцевые втулки модулей несущего узла статора сопряжены своей внутренней цилиндрической боковой стенкой с одними из упомянутых опорных подшипников, другие из которых сопряжены со стенками центральных отверстий в торцах указанных соответствующих стаканов, кольцевые обечайки кольцевого ротора жестко соединены с опорным валом посредством крепежных узлов, а кольцевой магнитопровод в соответствующем модуле несущего узла статора смонтирован на указанной кольцевой втулке, жестко скрепленной своим наружным упорным фланцем с боковой цилиндрической стенкой стакана и образующей совместно с последним кольцевую полость, в которой размещен указанный соответствующий кольцевой магнитопровод с электрическими катушками соответствующей якорной обмотки статора.

4. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что каждый из крепежных узлов, соединяющих кольцевую обечайку кольцевого ротора с опорным валом, включает смонтированную на опорном валу ступицу с фланцем, жестко скрепленным с внутренним упорным фланцем соответствующей кольцевой обечайки.

5. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по п.4, отличающийся тем, что привод углового разворота модулей несущего узла статора друг относительно друга смонтирован посредством опорного узла на модулях несущего узла статора.

6. Синхронный генератор с возбуждением от постоянных магнитов по п.5, отличающийся тем, что привод углового разворота друг относительно друга модулей несущего узла статора выполнен в виде винтового механизма с ходовым винтом и гайкой, а опорный узел привода углового разворота модулей несущего узла статора включает закрепленные на одном из упомянутых стаканов опорную проушину, а на другом стакане опорную планку, при этом ходовой винт шарнирно связан двухстепенным шарниром одним концом посредством оси, параллельной оси упомянутого опорного вала, с указанной опорной планкой, выполненной с расположенной по дуге окружности направляющей прорезью, а гайка винтового механизма шарнирно связана одним концом с упомянутой проушиной, выполнена на другом конце с хвостовиком, пропущенным через направляющую прорезь в опорной планке, и снабжена стопорным элементом.

Из истории вопроса. На сегодняшний день в моей работе возник вопрос об участии в проекте по внедрению собственной малой генерации на предприятии. Ранее, был опыт работы с синхронными электродвигателями, с генераторами опыт минимальный.

Рассматривая предложения различных производителей в одном из таких открыл для себя способ возбуждения синхронного генератора при помощи подвозбудителя на основе генератора на постоянных магнитах (PMG). Обмолвлюсь, что система возбуждения генератора планируется бесщеточная. Пример синхронных электродвигателей я описывал ранее.

И так, из описания генератора (PMG) на постоянных магнитах в качестве подвозбудителя обмотки возбуждения возбудителя генератора следует:

1. Теплообменник типа «воздух-вода». 2. Генератор с постоянным магнитом. 3. Устройство возбуждения. 4. Выпрямитель. 5. Радиальный вентилятор. 6. Воздушный канал.

В данном случае система возбуждения состоит из вспомогательных обмоток или генератора с постоянным магнитом, автоматического регулятора напряжения (AVR), CT и VT для определения тока и напряжения, встроенного устройства возбуждения и вращающегося выпрямителя. В стандартном случае турбогенераторы оборудованы цифровым AVR, обеспечивающим регулирование PF (коэффициента мощности) и выполнение различных функций мониторинга и защиты (ограничение возбуждения, обнаружение перегрузки, возможность резервирования и т.д.). Постоянный ток возбуждения, идущий от AVR, усиливается вращающимся устройством возбуждения и затем выпрямляется вращающимся выпрямителем. Вращающийся выпрямитель состоит из диодов и стабилизаторов напряжения.

Схематичные изображение системы возбуждения турбогенератора с использованием PMG:

Решение с применением генератора на постоянных магнитах (PMG) на главном валу с ротором генератора и бесщеточным возбудителем:

Собственно, на данный момент говорить о преимуществах данного способа регулирования возбуждения для меня не представляется возможным. Думаю, со временем набора информации и опыта поделюсь с вами своим опытом применения PMG.

Содержание:

В современных условиях предпринимаются постоянные попытки усовершенствования электромеханических устройств, снижения их массы и габаритных размеров. Одним из таких вариантов является генератор на постоянных магнитах, представляющий собой достаточно простую конструкцию с высоким коэффициентом полезного действия. Основная функция данных элементов заключается в создании вращающегося магнитного поля.

Виды и свойства постоянных магнитов

С давних пор были известны постоянные магниты, получаемые из традиционных материалов. В промышленности впервые начал использоваться сплав алюминия, никеля и кобальта (алнико). Это дало возможность применять постоянные магниты в генераторах, двигателях и других видах электрооборудования. Особенно широкое распространение получили ферритовые магниты.

Впоследствии были созданы самарий-кобальтовые жесткие магнитные материалы, энергия которых обладает высокой плотностью. Вслед за ними произошло открытие магнитов на основе редкоземельных элементов — бора, железа и неодима. Плотность их магнитной энергии значительно выше, чем самарий-кобальтового сплава при значительно низкой стоимости. Оба вида искусственных материалов успешно заменяют электромагниты и применяются в специфических областях.Неодимовые элементы относятся к материалам нового поколения и считаются наиболее экономичными.

Принцип работы устройств

Главной проблемой конструкции считался возврат вращающихся деталей в исходной положение без существенных потерь крутящего момента. Данная проблема была решена с помощью медного проводника, по которому был пропущен электрический ток, вызывающий притяжение. При отключении тока, действие притяжения прекращалось. Таким образом, в устройствах этого типа использовалось периодическое включение-отключение.

Повышенный ток создает увеличенную силу притяжения, а та, в свою очередь, участвует в выработке тока, проходящего через медный проводник. В результате циклических действий, устройство, кроме совершения механической работы, начинает производить электрический ток, то есть выполнять функции генератора.

Постоянные магниты в конструкциях генераторов

В конструкциях современных устройств, кроме постоянных магнитов применяются электромагниты с в катушке. Такая функция комбинированного возбуждения позволяет получить необходимые регулировочные характеристики напряжения и частоты вращения при пониженной мощности возбуждения. Кроме того, уменьшается величина всей магнитной системы, что делает подобные устройства значительно дешевле по сравнению с классическими конструкциями электрических машин.

Мощность устройств, в которых используются данные элементы может составлять только несколько киловольт-ампер. В настоящее время ведутся разработки постоянных магнитов с лучшими показателями, обеспечивающими постепенный рост мощности. Подобные синхронные машины используются не только в качестве генераторов, но и как двигатели различного назначения. Они широко применяются в горнодобывающей и металлургической отрасли, тепловых станциях и других сферах. Это связано с возможностью работы синхронных двигателей с различными реактивными мощностями. Сами они работают с точной и постоянной скоростью.

Станции и подстанции функционируют вместе со специальными синхронными генераторами, которые в режиме холостого хода обеспечивают выработку только реактивной мощности. В свою очередь, обеспечивает работу асинхронных двигателей.

Генератор на постоянных магнитах работает по принципу взаимодействия магнитных полей движущегося ротора и неподвижного статора. Не до конца изученные свойства этих элементов позволяют работать над изобретением других электротехнических устройств, вплоть до создания безтопливного .

Linz Electric — синхронные генераторы Linz Electric (Линз Электрик, Италия)

Модельный ряд синхронных генераторов Linz Electric серии PRO22

Частота 50 Гц, напряжение 400 В, частота вращения 1500 об./мин, Cos φ 0,8

Синхронные генераторы (Италия) Linz Electric серии PRO22 представлены 7 моделями мощностью 50.4 — 128 кВт / 63 — 160 кВА (номинальная сила тока 90 — 230 A)
Характеристики генераторов Linz Electric PRO22:
  • 4 полюса, 3-х фазный переменный электрический ток
  • частота тока 50 Гц, напряжение 400 / 230 В
  • бесщеточные, одноопорные (1 подшипник)
  • система возбуждения: независимое возбуждение (аналог AREP от Leroy-Somer)
  • автоматический регулятор напряжения (AVR): HVR-11, 1-фазное считывание выходного напряжения
  • точность регулирования напряжения: ±1%
  • максимальная нагрузка, относительно номинальной мощности: до 1 часа (каждые 6 ч) — 110% до 2 минут — 150% до 10 секунд – 300%
  • допустимый ток короткого замыкания: 300% (3 х Inom), 10 с
  • обмотки генератора: 12 проводов, «шаг 2/3», схема соединения – «звезда», тропическая пропитка всех обмоток
  • уровень защиты IP23
  • изоляция материалом класса H
  • ресурс работы: 100
Руководство пользователя — синхронные электрогенераторы Linz Electric PRO22

щеточных и бесщеточных генераторов

У вас есть генератор, который работает нормально, но нет возможности преобразовать энергию так, как вам нужно? У вас уже есть генератор переменного тока, но вам нужен более новый и лучший для удовлетворения ваших повседневных потребностей? В зависимости от того, какие работы вы планируете для своего силового оборудования, вам придется сделать выбор, что лучше всего соответствует вашим потребностям — бесщеточный или щеточный генератор переменного тока?

На первый взгляд разница между бесщеточными и щеточными генераторами может показаться довольно простой, но если присмотреться, то это гораздо больше, чем простое наличие щеток.

Что такое генератор?

Генератор переменного тока представляет собой электрический генератор, который получает и преобразует механическую энергию в электрическую. Он создает механическую энергию, вращая магнитное поле с помощью ротора для создания энергии. После создания достаточного количества механической энергии с помощью магнитного поля и ротора генератор переменного тока начинает свою основную работу по преобразованию энергии. Теперь следующий вопрос, который вы можете задать: что такое механическая и электрическая энергия? Механическая энергия представляет собой сумму потенциальной энергии и кинетической энергии, что в более простом смысле означает энергию, создаваемую движением.Количество создаваемой энергии зависит от положения любого данного объекта, а также от скорости, с которой он движется, а это означает, что количество энергии, создаваемой в генераторе переменного тока, зависит от того, насколько быстро вращается ротор внутри.

Электроэнергия, постоянный и переменный ток

Электрическая энергия — это когда электрические заряды, называемые электронами, перемещаются с высокой скоростью. Чем выше эта скорость, тем больше электрической энергии несут электроны. Как вы, возможно, помните, одной из задач генератора переменного тока является преобразование механической энергии в электрическую, но основная задача генератора переменного тока заключается в преобразовании постоянного тока в переменный.Постоянный ток, или DC, представляет собой поток электричества, который не меняет направление. Он течет в одну сторону и чаще всего используется для аккумуляторов, больших источников питания, двигателей и крупномасштабных высоковольтных работ. Переменный ток, или AC, представляет собой электрический поток, который может изменять или изменять направление. Переменный ток чаще всего используется для питания предприятий, домов и бытовых приборов, таких как телевизоры, вентиляторы и кухонные принадлежности, от настенной розетки.

Щеточные генераторы

Щеточный генератор переменного тока использует щетки (или угольные щетки), чтобы помочь провести электричество через генератор переменного тока или генератор.Щетки действуют как электрический контакт, помогая передавать ток от генератора переменного тока к тому, что требует питания. Они делают это, передавая ток при вращении ротора генератора переменного тока. Хотя щеточные генераторы удобны для передачи электрического тока, они требуют тщательного обслуживания. Щеточные генераторы переменного тока имеют много движущихся частей, которые работают вместе, и если даже одна из этих частей выходит из строя или выходит из строя, это может повлиять на остальные части генератора. Угольные, а иногда и графитовые щетки со временем изнашиваются и собирают пыль, а это означает, что их придется заменять каждые несколько лет.Это деньги и потенциальное время, потерянное для замены щетки, две вещи, которые никто не хочет терять. По этим причинам щеточные генераторы лучше подходят для небольших и кратковременных работ, а не для работы в тяжелых условиях на полную ставку. Щеточные генераторы намного дешевле при первоначальной покупке, чем бесщеточные, но часто в конце концов из-за необходимого ремонта они могут оказаться не лучшим выбором для большинства людей.

Бесщеточные генераторы

С другой стороны, бесщеточные генераторы лучше подходят для более длительного и постоянного использования, поскольку в них нет щеток, которые нужно заменять или ремонтировать, и меньше внутренних деталей, которые могут быть повреждены.Вы можете спросить себя: «Как же тогда они перемещают электрический ток?» Бесщеточный генератор переменного тока имеет два набора роторов, которые вращаются вместе, чтобы генерировать и передавать электрический ток. Но как он перемещает ток без щеток? Бесщеточный генератор переменного тока имеет второй генератор меньшего размера на конце оборудования вместо щеток, которые он использует для передачи любого электрического тока. Это прямое преимущество по сравнению с щеточным генератором, поскольку нет необходимости заменять или ремонтировать щетки, что экономит ваши деньги и время в долгосрочной перспективе.Однако недостатком бесщеточного генератора является гораздо более высокая начальная стоимость по сравнению с щеточным генератором. Это в основном из-за большего количества материалов, используемых в бесщеточном генераторе. Однако бесщеточные генераторы переменного тока также больше подходят для использования в качестве основного генератора переменного тока/генератора и более пригодны для длительного использования. В долгосрочной перспективе вы сэкономите деньги, купив бесщеточный генератор, но имейте в виду, что это инвестиции из-за более высокой стоимости по сравнению с щеточным генератором.

Независимо от того, ищете ли вы быстрый и дешевый щеточный генератор переменного тока для краткосрочного использования или более продвинутый и дорогой бесщеточный генератор с долгосрочным решением, всегда помните о том, сколько энергии вам нужно для выработки, а также о вашем бюджете. Вы не должны чувствовать себя обязанными тратить больше денег только на долгосрочный генератор переменного тока, но в худшем случае вы недооцениваете, сколько энергии требуется для вашей работы. Используйте наш калькулятор мощности, чтобы определить свои потребности в электроэнергии, или свяжитесь с обученным специалистом по Absolute Generators, чтобы определить, подходит ли вам щеточный или бесщеточный генератор для вашей работы.

Расширенное руководство по бесщеточному генератору

Хотя другие генераторы изготавливаются со щетками и токосъемными кольцами для обеспечения тока ротора, некоторые из них бесщеточные.

Схема бесколлекторного генератора

Схема бесщеточного генератора — не более чем планы бесщеточного генератора.

Несмотря на то, что они выглядят устрашающе, различные шрифты и символы довольно легко понять, если вы знаете, чего хотите.

Лучший бесщеточный генератор на Amazon

Линии обозначают электрические схемы, по которым течет ток.

Когда два таких кабеля пересекаются и соединяются, к соединению добавляется точка.

Если два провода пересекаются, но не сообщаются друг с другом, точки не добавляются, а линии продолжаются вперед.

Пара коротких параллельных линий, расположенных вместе на диаграмме, говорит о том, что в этом месте есть интенсивная линия, устройство, которое используется для временного хранения тока.

Переключатель представлен парой вертикальных линий, одна из которых установлена ​​под углом, чтобы указать на открытый ключ.

Это основные понятия схем бесколлекторных генераторов.

Как только вы получите общее представление о них, вы можете начать искать места внутри бесколлекторных генераторов, которые могут иметь проблемы, такие как точка контакта, которая была сильно отделена или эксплуатируется.

Выкройки для кистей найти несложно. В большинстве случаев вы получите игру при покупке бесколлекторного генератора.

В случае их утери обычно можно найти схемы бесколлекторных генераторов в интернете на сайте производителя или в конкретных местах, занимающихся бесколлекторными генераторами и починкой бесколлекторного генератора.

Независимо от того, заказываете вы их или распечатываете, вы и ваша компания будете получать рекламные акции, но в большинстве случаев вы можете получить бесплатные или очень недорогие планы.

Получив их, вы будете всего в нескольких шагах от решения проблемы с вашим устройством.

Ниже приведены некоторые из лучших бесщеточных двигателей генератора

.

Принцип работы бесщеточного генератора

Возьмем бесколлекторный генератор как электрическую энергию, работающую в обратном направлении.Приготовьтесь подключить кабель вентилятора к розетке переменного тока на 120 В, а затем нажмите кнопку ВКЛ.

В вентиляторе включается электродвигатель за счет электричества, что приводит к вращению. Таким образом, электроэнергия поступает от вашей электроэнергетической компании в ваш дом.

Бесколлекторные генераторы, производящие электричество, работают по тому же принципу, только в обратном направлении! Поскольку мы используем веер, помните, что у вас есть колонка.

Вал соединен с двигателем и вращается.Периодическое движение производит электричество.

В зависимости от размера бесщеточных генераторов у вас может быть достаточно энергии для строительства небольшого дома.

Или он может обеспечить достаточную мощность, чтобы осветить все место.

Бесщеточный генератор и щеточный генератор

Основное отличие — цена материалов.

Для чистки щеткой

требуется гораздо меньше меди, так как у вас есть только два набора витков и шестерен, где у вас есть четыре угла на щетках.

Большинство полированных генераторов имеют механическую конструкцию.

В щеткогенераторах есть щеткодержатель и скользящие кольца. В щетках у вас вращающиеся диоды, больше витков и регуляторы напряжения.

Вроде щетка требует не меньше ухода и мощнее, но сложнее, и при поломке требует больше ума, чтобы найти и решить проблему.

Разница между бесщеточными и щеточными генераторами

Щеточный или бесщеточный генератор лучше подходит для чувствительного оборудования, поскольку он производит меньше шума и вибрации.Он также может работать тише, поскольку у него нет щеток. Однако цена бесколлекторного генератора может быть высокой, поэтому следует знать о его недостатках. Кроме того, щеточный генератор будет потреблять больше электроэнергии при запуске. Поэтому выбирать бесщеточный вариант стоит только в том случае, если ваше оборудование будет использоваться часто.

У щеточного генератора есть щетка, а у бесщеточного — нет. Первый имеет гребенчатую форму, которая уменьшает трение во время работы, в то время как бесщеточный генератор имеет только одну прядь.Основное различие между щеточным и щеточным генератором заключается в цене материалов. Генератор щеточного типа купить дешево, а бесколлекторный стоит дорого.

Как щеточные, так и бесщеточные генераторы используют безуглеродный двигатель и механический генератор переменного тока. Генератор щеточного типа имеет дополнительные пусковые обмотки на своем роторе, тогда как бесщеточный генератор зависит от аппаратной отделки. Преимущество бесщеточного генератора заключается в том, что он менее подвержен колебаниям и более надежен при длительном использовании.

Преимущества и недостатки бесщеточных генераторов

Бесщеточный генератор — это генератор, который не имеет щеток или других движущихся частей. Коллектор и щетки работают вместе как электрический выключатель. Когда двигатель вращается, переключатели размыкаются и закрываются. Это вызывает значительное количество электрических помех. Этот электрический шум можно уменьшить, добавив конденсаторы или резистивно-емкостные демпферы между щетками. Однако всегда будет некоторый шум из-за мгновенного переключения коммутатора.

В отличие от традиционных двигателей, бесщеточный генератор не имеет вращающихся двигателей. Они по-прежнему имеют статический профиль вокруг двигателя. Кроме того, они намного эффективнее обычных двигателей. Эти генераторы могут обеспечивать баланс напряжения как переменного, так и постоянного тока. Кроме того, их можно использовать в домашних условиях. Когда питание будет восстановлено, двигатель автоматически отключится. Это делает их отличным вариантом для питания небольших домов и автомобилей.

Бесщеточный генератор выполнен со щетками и контактными кольцами.Его схемы содержат всю информацию, необходимую для создания бесколлекторного генератора. Когда у вас есть чертеж, вы можете приступить к его созданию. Создать бесщеточный генератор легко, если вы знаете, что делаете. Схема изображает электрические схемы, по которым течет ток. Точки добавляются при соединении двух проводов, но не при их пересечении.

Недостаток бесколлекторного генератора

Для большинства людей, у которых есть бесщеточный генератор, они скажут, что они применяются без дорогих тормозов.

Это правда. Но вы подумали о причине проблемы.

Дешевые двигатели имеют низкую цену, но щетки изнашиваются от трения с очагом и ступицей.

Сопротивление этого контакта также снижает производительность.

Для бесщеточного двигателя, поскольку он кажется поздним в очистке, независимо от технологии или материалов, возникают серьезные проблемы.

Кроме того, для поддержания работы двигателя требуется электрический контроллер.Высокие затраты привели к тому, что окончательная цена была непомерно высокой.

Бесщеточный генератор не производит мощность

Бесщеточный генератор состоит из множества частей. Обычно они соединяют роторную колонку с генератором.

Ротор двигателя приводит в движение генератор. Генератор переменного тока действует как первичный источник постоянного тока для несущего винта.

В бесщеточном генераторе двигатель не вращается. Неподвижный профиль окружает часть двигателя без щетки, производящей электричество.

При правильном включении генератора определяется напряжение между источником питания постоянного тока и балансом напряжения переменного тока.

Для решения проблемы необходим генератор без магнитных щеток и потенциометр.

Продается бесщеточный генератор

Имеющиеся в продаже генераторы могут отличаться от щеточных или установленных, особенно если они нужны вам индивидуально в вашем доме.

Вы можете активировать генераторы с помощью природного газа и обычного бензина, которым они питаются.

Если вы используете генератор в течение более длительного периода времени или в течение дня, вам придется заправить его, чтобы использовать повторно, если он остановится. Проверьте генератор Yamaha здесь.

Этот тип генератора является бесщеточным, что полезно при использовании в течение короткого периода времени.

Помимо использования в домашних условиях, если вы хотите путешествовать в одиночку на короткое время и считаете, что генератор пригодится в дороге, вы можете рассмотреть генераторы щеток на продажу. Узнайте больше о бесщеточном генераторе здесь.

Продолжайте читать Расширенное руководство по БЕСЩЕТОЧНОМУ ГЕНЕРАТОРУ, чтобы узнать больше.

Головка бесщеточного генератора

Что такое головка бесщеточного генератора?

Думайте о бесщеточном генераторе как об источнике электроэнергии, но теперь работающем в противоположном направлении.

Например, у охлаждающего вентилятора есть электродвигатель, который включается, когда через них проходит электрический ток.

Бесщеточный генератор имеет тот же принцип работы в обратном направлении.Периодическое движение этих щеток является ведущим производителем электроэнергии.

Обратите внимание, что размер бесщеточного генератора определяет выходную мощность, а некоторые из них обеспечивают достаточно энергии для питания небольшого дома.

Схема бесщеточного генератора

Когда два кабеля в бесщеточном генераторе соединяются и пересекаются, к соединению автоматически добавляется одна точка, но в случае пересечения двух проводов без какой-либо связи точка не добавляется, и, следовательно, линии будут двигаться вперед.

Обратите внимание, что бесщеточные генераторы не требуют большого количества меди, поскольку для витков требуются только шестерни и два комплекта.

Кроме того, бесщеточные генераторы, как правило, механические, поэтому большинство бесщеточных генераторов не требуют особого обслуживания.

Как бесщеточный генератор производит энергию? Лучший бесщеточный генератор на Amazon

Очень важно отметить, что бесщеточный генератор состоит из нескольких частей, каждая из которых имеет свое уникальное назначение.

Роторная колонна обычно подключается к двигателю генератора. У двигателей есть роторы, которые обеспечивают работу генератора.

Тогда переменный ток будет действовать как первичный источник питания постоянного тока, особенно для главного двигателя.

Хотя бесщеточные генераторы не имеют вращающихся двигателей, они имеют статический профиль, который окружает части двигателя генератора без малейшего покраснения для производства электроэнергии.

После включения бесконтактного генератора можно легко определить баланс напряжения между напряжением переменного тока и мощностью постоянного тока.

Бесщеточные генераторы

работают на обычном бензине или природном газе для производства электроэнергии. Если вы запустите свой генератор на ночь, вам потребуется заправить его топливом для повторного использования на следующую ночь. Как правило, бесщеточные генераторы имеют короткий период использования.

Как мы уже упоминали, их лучше использовать в краткосрочной перспективе.

Вы также можете использовать внешний источник топлива, который можно легко настроить, пока вас нет дома.

Однако, если вам нужен другой бесщеточный генератор, предназначенный только для домашнего использования, вы можете сделать резервную копию бесщеточных генераторов.

Это генераторы, которые работают по нажатию кнопки, а другие также работают автоматически, как только отключается электричество.

Не беспокойтесь при отключении электроэнергии, потому что немедленные резервные копии обеспечат источник питания, который вам нужен в вашем доме.

После восстановления питания он также автоматически выключится и восстановит подачу питания к основной линии электропередач.

Что такое бесщеточный генератор?

Бесщеточные генераторы

— популярный выбор для владельцев автомобилей, которые заинтересованы в продлении срока службы своих автомобильных аккумуляторов.Помимо сокращения затрат на техническое обслуживание главного генератора, они также более эффективны: всего 13 движущихся частей вместо сотен или тысяч. Генератор переменного тока, вывернутый наизнанку, бесщеточный генератор переменного тока получает напряжение и возбуждение от статора основного генератора. Его преимущества включают более низкую стоимость владения и простое ручное управление.

Что делает конденсатор в бесщеточном генераторе?

В бесщеточном генераторе конденсатор выполняет две основные функции: регулирование выходного напряжения и управление напряжением возбуждения.Конденсатор накапливает заряд, который заставляет генератор работать. Мощность течет от катушки возбуждения к конденсатору, и падение напряжения происходит до тех пор, пока оно не уравновесится. Из-за своей простоты в бесщеточном генераторе используется конденсатор, а не щетки. В бесколлекторных генераторах используется типичный недорогой конденсатор емкостью 25 мкФ.

Инверторные генераторы бесщеточные?

При покупке портативного генератора вы можете задаться вопросом, должен ли он быть бесщеточным. Преимуществ у инверторных генераторов много.Они могут работать параллельно с двумя разными машинами и даже обеспечивать вдвое большую мощность, чем отдельные машины. Однако перед покупкой инвертора важно рассмотреть его недостатки и плюсы. Вот некоторые из них. Вы должны тщательно взвесить их, прежде чем принимать решение.

Бесщеточные генераторы

очень экономичны и бесшумны. Хотя они намного дороже, чем традиционные генераторы, они того стоят за свою повышенную эффективность. Они также тише обычных.Они похожи на генераторы, но отличаются генератором переменного тока. Генератор имеет ротор и статор. Постоянный ток возбуждает ротор, который создает сильное магнитное поле. Статор отсекает магнитное поле, являющееся основным источником электричества.

Бесщеточные генераторы

, как правило, стоят дороже, чем их аналоги. Но преимущества их использования перевешивают недостатки. Инверторные генераторы более энергоэффективны и требуют меньше обслуживания. Цена инверторных генераторов колеблется от менее 200 до более чем 1500 долларов.Вы должны учитывать размер нагрузки, необходимой для запуска вашего генератора. Они могут быть использованы для различных приложений, в зависимости от размера и типа ваших потребностей.

Как бесщеточный генератор регулирует напряжение?

При использовании бесщеточного генератора необходимо знать, как он регулирует свое напряжение. Для этого вам нужно будет разобраться в основных частях генератора. Частями бесщеточного генератора являются якорь, пластины статора и вал вращателя.Генератор переменного тока является источником питания для главного ротора генератора. Щетки внутри якоря помогают генератору вырабатывать правильное напряжение.

Бесщеточный генератор работает, наводя небольшое напряжение на ротор. Это помогает защитить генератор и нагрузки, к которым он подключен. AVR, или автоматический регулятор напряжения, является компонентом, используемым во многих конструкциях бесщеточных генераторов вращающегося поля. Этот компонент недорог и исключает использование контактных колец и щеток. Также важно регулярно заменять конденсатор.

Якорь — это компонент бесщеточного генератора, который соединяется с маховиком и статором. Якорь должен начать вращаться при запуске двигателя. Сломанный блок питания может привести к тому, что якорь перестанет вращаться. Чтобы решить эту проблему, вы можете проверить магнетизм резонирующей катушки, поместив магнит рядом с ротором. Если нет магнитного притяжения, резонансное напряжение слишком велико.

Заключение

Где купить генераторы вообще не проблема, ведь их можно приобрести даже онлайн.

Генераторы щеток на продажу и в разных местах, где вы можете получить отличные предложения.

Если вы также хотите проверить себя, проверив свое устройство и просмотрев его самостоятельно, вы можете посетить местный магазин и запросить информацию о том, что вам нужно дома.

Где купить бесколлекторные генераторы в продаже не проблема.

Наконец, вы должны рассмотреть множество вещей, прежде чем решиться на бесщеточный генератор в вашем доме.

В дополнение к записи расходов, вы должны убедиться, что они обеспечивают вам желаемый комфорт.

Вы должны выбрать тип, который будет обеспечивать источник питания в зависимости от того, как долго он вам нужен и, конечно, если вы решаете бесщеточный генератор, лучше определить наличие источника топлива.

Преимущества и недостатки щеточных и бесщеточных генераторов

Существует два основных типа дизельных генераторов: бесщеточные генераторы и щеточные генераторы.Поэтому очень важно понимать разницу между щеточными генераторами и бесщеточными генераторами. Как мы все знаем, генератор переменного тока представляет собой генератор, который использует механическую энергию и преобразует ее в электрическую энергию. Генератор переменного тока играет важную роль в работе дизель-генераторных установок.

 

Генератор переменного тока использует вращающееся поле притяжения ротора для выработки механической энергии. Когда поле притяжения и ротор генерируют достаточно механической энергии.Основная работа генератора переменного тока заключается в преобразовании энергии. Механическая энергия – это количество активной энергии, точнее, энергии, производимой развитием. Измерение энергии зависит от некоторых случайных факторов. Например, скорость его движения, которая является мерой энергии, вырабатываемой генератором переменного тока, зависит от скорости движения внутреннего ротора.

 

1. Различия между бесщеточными и щеточными генераторными установками.

 

Генератор переменного тока использует движущееся магнитное поле ротора для выработки энергии и преобразования механической энергии в электрическую.В щеточных генераторах используются угольные щетки для направления электричества. В бесщеточном генераторе переменного тока используются два типа роторов, которые вращаются вместе для создания движущегося тока.

 

Бесщеточные генераторы обычно мощнее щеточных генераторов и работают в сбалансированном режиме. Клиенты также могут воспользоваться многими преимуществами, которые должен иметь бесщеточный генератор переменного тока при выборе генератора.

 

2. Что такое бесщеточный генератор и принцип его работы?

 

Бесщеточный генератор использует безуглеродный двигатель для выработки электроэнергии.Все условия равны, бесщеточный генератор использует аппаратную поверхность для перемещения тока. Бесщеточный генератор подходит для основных генераторов и может использоваться на больших расстояниях. Эти генераторы более удобны и последовательны в использовании. Кроме того, поскольку нет бесщеточной функции, повреждение внутренних деталей минимально.

 

Бесщеточные генераторы переменного тока имеют два ротора, которые вращаются вместе, чтобы генерировать и перемещать ток. В любом случае, как достигается бесколлекторный мобильный ток? Бесщеточный генератор переменного тока имеет более распространенный генератор на конце шестерни вместо щетки, используемой для перемещения любого тока.Это быстрое преимущество по сравнению с щеточным генератором на земле. Нет щетки, которую нужно заменить или отремонтировать, отложите деньги и время на междугородние поездки. Одним из препятствий для бесщеточных генераторов является то, что стоимость запуска намного выше, чем у щеточных генераторов.

 

Обычно это связано с тем, что в бесщеточном генераторе используется больше материалов. Тем не менее, бесщеточные генераторы также больше подходят для использования в качестве основных генераторов переменного тока. Они также могут работать в течение длительного времени.В долгосрочной перспективе вы сэкономите деньги, купив бесщеточный генератор.

 

Независимо от того, ищете ли вы генератор переменного тока с быстрым и умеренным переходным процессом или дальнейшую разработку дорогостоящего бесщеточного генератора для дальних поездок. Помните, сколько сил нужно, как и ваш финансовый план.

 

Генераторы с щетками используют щетки (или угольные щетки) для направления электричества через генератор переменного тока или дизельный генератор. Щетка работает как электрический контакт, помогая направить поток от генератора к месту, где требуется питание.Они делают это, перемещая ток при вращении ротора генератора переменного тока. Генераторы с щетками легко пропускают ток, но требуют большой поддержки. Щеточный генератор имеет множество движущихся частей, которые работают вместе. Если одна из частей повреждена или неисправна, это повлияет на остальные части генератора.

 

Угольные и графитовые щетки долго изнашиваются и накапливают пыль, поэтому их необходимо регулярно заменять. Это деньги и потенциальное время, потерянное из-за чистки зубов, и никто не должен терять.Поэтому щеточные генераторы больше подходят для более щадящего, кратковременного использования, а не для постоянных или бескомпромиссных мест. По сравнению с бесщеточными генераторами потенциальная стоимость покупки щеточного генератора намного ниже, но, как правило, из-за того, что в конечном итоге его необходимо будет отремонтировать, это может быть не самым идеальным решением для большинства людей.

 

 

В этой статье рассказывается о различиях между бесщеточными и щеточными генераторами, а также о характеристиках и преимуществах этих двух дизельных генераторов.С помощью этой статьи вы лучше их поймете.

 

Цзянсу Starlight Electricity Equipments Co., Ltd. является одним из первых производителей генераторов и дизель-генераторных установок в Китае. Компания делает ставку на высокое качество продукции и хорошее обслуживание. Это было широко признано пользователями во многих областях. В настоящее время компания может предоставить различные спецификации дизель-генераторных установок в диапазоне мощностей от 15 до 2500 кВт. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу [email protected]ком

Сравнение бесщеточных генераторов

и щеточных генераторов » Alibre Powered

Генераторы

являются основой любой аварийной системы резервного питания. Они обеспечивают электроэнергией критические нагрузки, такие как холодильник, морозильник и освещение во время отключения электроэнергии. Бесщеточные генераторы — это недавняя инновация, которая привела к значительному повышению надежности и эффективности по сравнению с традиционной технологией щеточных генераторов. Так в чем же разница между этими двумя типами генераторов? И что выбрать для дома или бизнеса?

Ответ может быть не таким простым, как кажется!

Плюсы и минусы щеточных генераторов по сравнению с генераторами.Бесщеточный

Бесщеточные и щеточные генераторы: что лучше? Этот вопрос обсуждался годами, но ответ не так однозначен, как вы думаете. В конструкции бесщеточного генератора используется постоянный магнит, который не изнашивается, как щетки в традиционном генераторе, поэтому он более эффективен и тише своего аналога. Но это также означает, что для поддержания работы требуются дополнительные компоненты. Кроме того, бесколлекторные генераторы тяжелее своих собратьев, потому что для их запуска требуется система электрического стартера.В щеточных генераторах щетки создают трение с вращающимися катушками якоря внутри машины для выработки электроэнергии за счет электромагнитной индукции. Так что на сайте MyNextGenerator есть ответ, какой тип генератора выбрать!

Какой генератор купить?

Щеточные генераторы дешевле, но бесщеточные генераторы имеют много преимуществ. Бесщеточные генераторы могут быть более эффективными в использовании энергии, генерировать более чистую энергию и работать тише, поскольку у них нет вибрационного шума, который есть у щеточных генераторов.Они также обеспечивают более длительный срок службы, потому что нет износа каких-либо деталей, таких как щетки, которые вы найдете в щеточном генераторе.

Единственное, что следует иметь в виду при покупке любого типа генератора, это то, для чего он вам в первую очередь понадобится — если это просто резервное питание или если вы планируете часто использовать его в течение длительного времени. Если последнее — ваш случай, выберите модель на основе инвертора вместо модели без инвертора, чтобы ваши устройства работали правильно при использовании генератора.

 

Бесщеточные генераторы

— это генератор нового типа, который вызвал споры в энергетической отрасли. Однако бесщеточные генераторы производят меньше шума и вибрации, чем традиционные коллекторные двигатели, из-за отсутствия у них щеток. Это отличная новость для тех, кто находится рядом с электрической подстанцией или у кого есть чувствительное оборудование, вибрации которого могут повредить его от обычных источников питания.

Минус? Бесщеточные генераторы стоят дороже в производстве и потребляют больше электроэнергии при запуске.Но если вы готовы заплатить немного больше авансом, ваши долгосрочные сбережения могут того стоить.

БЕСЩЕТОЧНЫЙ

 

БЕСЩЕТОЧНЫЙ БЕСЩЕТОЧНЫЙ ГЕНЕРАТОР

В настоящее время используется один генератор бесщеточного типа. Это более эффективно потому что нет щеток, которые нужно изнашивать или изнашивать дугой на больших высотах.

Этот генератор состоит из пилотного возбудителя, возбудителя и основного генераторная система. Необходимость в щетках была устранена за счет использования интегральный возбудитель с вращающимся якорем с выпрямленным выходом переменного тока для основного переменного поля, также вращающегося типа.бесщеточный генератор показан на рис. 9-40.

Пилотный возбудитель представляет собой 8-полюсный генератор переменного тока, 8000 об/мин, 533 имп/с. То Поле пилотного возбудителя установлено на валу ротора основного генератора и соединены последовательно с основным генератором поля (рис. 9-40). Якорь пилотного возбудителя установлен на основном генераторе. статор. Выход переменного тока пилотного возбудителя подается на регулятор напряжения, где он выпрямляется и контролируется, а затем подается на возбудитель обмотка возбуждения для возбуждения генератора.

Возбудитель представляет собой небольшой генератор переменного тока с полем, установленным на главной статор генератора и его трехфазный якорь, установленный на роторе генератора вал. В состав возбуждающего поля входят постоянные магниты, установленные на статор основного генератора между полюсами возбудителя.

Сопротивление поля возбудителя компенсируется температурой с помощью термистора. Это помогает регулировать, сохраняя почти постоянное сопротивление на регуляторе. выходные клеммы. Выход возбудителя выпрямляется и подается на поле основного генератора и поле пилотного возбудителя.Статор возбудителя имеет стабилизирующее поле, которое используется для улучшения стабильности и предотвращения сверхпоправки регулятора напряжения для изменения выходного напряжения генератора.

Генератор переменного тока, показанный на рис. 9-40, представляет собой 6 полюс, блок 8000 об/мин, номинальная мощность 31,5 киловольт-ампер (кВА), 115/200 вольт, 400 имп. Этот генератор 3-фазный, 4-проводной, соединен звездой с заземлением. нейтралы. При использовании встроенного возбудителя переменного тока необходимость в щетках внутри генератор снят.Выход переменного тока вращающегося возбудителя якорь подается непосредственно в трехфазный двухполупериодный выпрямительный мост, расположенный внутри вала ротора, в котором используются высокотемпературные кремниевые выпрямители. Выход постоянного тока с выпрямительного моста подается на главный генератор переменного тока. вращающееся поле.

Регулирование напряжения осуществляется изменением силы переменного тока возбуждающие стационарные поля. Устранены переполюсовки генератора переменного тока. а радиопомехи сведены к минимуму за счет отсутствия щеток.Любой существующий Радиопомехи дополнительно снижаются за счет шумоподавляющего фильтра, установленного на генераторе.

Конструкция вращающегося полюса генератора изготовлена ​​из стали. перфорации, содержащие все шесть полюсов и соединительную секцию ступицы. Этот обеспечивает оптимальные магнитные и механические свойства.

Некоторые генераторы переменного тока охлаждаются за счет циркуляции масла по стальным трубам. Масло, используемое для охлаждения, подается из узла привода постоянной скорости. Возможен поток масла между приводом постоянной скорости и генератором. портами, расположенными во фланце, соединяющем генератор и узлы привода.

Напряжение создается за счет использования промежуточных полюсов с постоянными магнитами в возбудителе статор. Постоянные магниты обеспечивают нарастание напряжения, предотвращая необходимость полевой прошивки. Ротор генератора можно снять без потери остаточного магнетизма генератора.

%PDF-1.4 % 44 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 44 527 0000000016 00000 н 0000011863 00000 н 0000011974 00000 н 0000014339 00000 н 0000014452 00000 н 0000014563 00000 н 0000014890 00000 н 0000015068 00000 н 0000015116 00000 н 0000015191 00000 н 0000017579 00000 н 0000018001 00000 н 0000018028 00000 н 0000020621 00000 н 0000020752 00000 н 0000021085 00000 н 0000021198 00000 н 0000023616 00000 н 0000023882 00000 н 0000024314 00000 н 0000024693 00000 н 0000025092 00000 н 0000025629 00000 н 0000025884 00000 н 0000026366 00000 н 0000026887 00000 н 0000029674 00000 н 0000030208 00000 н 0000030616 00000 н 0000030745 00000 н 0000031144 00000 н 0000031305 00000 н 0000031480 00000 н 0000031891 00000 н 0000032152 00000 н 0000032178 00000 н 0000034929 00000 н 0000035076 00000 н 0000035223 00000 н 0000035338 00000 н 0000035485 00000 н 0000035604 00000 н 0000035729 00000 н 0000035791 00000 н 0000035938 00000 н 0000036057 00000 н 0000036212 00000 н 0000036356 00000 н 0000036511 00000 н 0000036655 00000 н 0000036911 00000 н 0000037058 00000 н 0000037181 00000 н 0000037296 00000 н 0000037412 00000 н 0000037578 00000 н 0000037733 00000 н 0000038027 00000 н 0000039784 00000 н 0000039933 00000 н 0000040346 00000 н 0000040466 00000 н 0000040615 00000 н 0000040761 00000 н 0000040910 00000 н 0000041030 00000 н 0000041179 00000 н 0000041295 00000 н 0000041444 00000 н 0000041560 00000 н 0000041709 00000 н 0000041829 00000 н 0000041986 00000 н 0000042107 00000 н 0000042264 00000 н 0000042497 00000 н 0000042646 00000 н 0000042767 00000 н 0000045002 00000 н 0000047010 00000 н 0000047370 00000 н 0000047617 00000 н 0000047966 00000 н 0000048209 00000 н 0000048643 00000 н 0000049110 00000 н 0000049577 00000 н 0000050012 00000 н 0000050444 00000 н 0000050873 00000 н 0000051340 00000 н 0000051819 00000 н 0000052298 00000 н 0000052545 00000 н 0000053012 00000 н 0000053434 00000 н 0000053853 00000 н 0000054320 00000 н 0000079700 00000 н 0000080167 00000 н 0000080414 00000 н 0000106247 00000 н 0000131781 00000 н 0000132027 00000 н 0000132412 00000 н 0000132720 00000 н 0000141318 00000 н 0000141874 00000 н 0000142252 00000 н 0000142593 00000 н 0000142863 00000 н 0000166128 00000 н 0000166509 00000 н 0000166643 00000 н 0000166713 00000 н 0000167062 00000 н 0000167413 00000 н 0000167813 00000 н 0000168076 00000 н 0000168518 00000 н 0000168949 00000 н 0000195170 00000 н 0000195268 00000 н 0000195673 00000 н 0000196014 00000 н 0000196084 00000 н 0000196139 00000 н 0000196606 00000 н 0000197073 00000 н 0000197156 00000 н 0000197386 00000 н 0000197756 00000 н 0000198128 00000 н 0000198297 00000 н 0000198446 00000 н 0000198702 00000 н 0000198785 00000 н 0000198840 00000 н 0000198893 00000 н 0000199010 00000 н 0000199123 00000 н 0000199247 00000 н 0000199274 00000 н 0000199755 00000 н 0000219223 00000 н 0000219497 00000 н 0000229323 00000 н 0000229610 00000 н 0000230001 00000 н 0000235603 00000 н 0000235882 00000 н 0000236246 00000 н 0000258404 00000 н 0000258659 00000 н 0000259097 00000 н 0000273206 00000 н 0000273455 00000 н 0000273751 00000 н 0000273870 00000 н 0000273987 00000 н 0000274100 00000 н 0000274206 00000 н 0000274314 00000 н 0000274425 00000 н 0000274532 00000 н 0000274777 00000 н 0000274926 00000 н 0000275039 00000 н 0000275152 00000 н 0000313268 00000 н 0000313307 00000 н 0000338087 00000 н 0000338126 00000 н 0000338233 00000 н 0000338337 00000 н 0000338445 00000 н 0000338553 00000 н 0000338655 00000 н 0000338851 00000 н 0000339000 00000 н 0000339113 00000 н 0000339230 00000 н 0000339346 00000 н 0000339495 00000 н 0000339612 00000 н 0000339721 00000 н 0000339834 00000 н 0000339949 00000 н 0000340052 00000 н 0000340248 00000 н 0000340397 00000 н 0000340511 00000 н 0000340623 00000 н 0000340739 00000 н 0000340888 00000 н 0000341007 00000 н 0000341130 00000 н 0000341240 00000 н 0000341351 00000 н 0000341458 00000 н 0000341557 00000 н 0000341768 00000 н 0000341917 00000 н 0000342022 00000 н 0000342132 00000 н 0000342238 00000 н 0000342383 00000 н 0000342532 00000 н 0000342644 00000 н 0000342756 00000 н 0000342877 00000 н 0000343026 00000 н 0000343138 00000 н 0000343244 00000 н 0000343364 00000 н 0000343509 00000 н 0000343614 00000 н 0000343729 00000 н 0000343846 00000 н 0000343961 00000 н 0000344080 00000 н 0000344197 00000 н 0000344418 00000 н 0000344567 00000 н 0000344680 00000 н 0000344793 00000 н 0000344910 00000 н 0000345106 00000 н 0000345255 00000 н 0000345358 00000 н 0000345466 00000 н 0000345575 00000 н 0000345689 00000 н 0000345860 00000 н 0000346009 00000 н 0000346121 00000 н 0000346232 00000 н 0000346344 00000 н 0000346490 00000 н 0000346639 00000 н 0000346747 00000 н 0000346847 00000 н 0000346967 00000 н 0000347112 00000 н 0000347190 00000 н 0000347247 00000 н 0000347296 00000 н 0000347331 00000 н 0000347409 00000 н 0000363165 00000 н 0000363496 00000 н 0000363562 00000 н 0000363678 00000 н 0000379434 00000 н 0000381369 00000 н 0000381757 00000 н 0000381835 00000 н 0000382191 00000 н 0000382269 00000 н 0000382627 00000 н 0000382705 00000 н 0000383062 00000 н 0000383140 00000 н 0000383497 00000 н 0000383575 00000 н 0000383932 00000 н 0000384010 00000 н 0000384368 00000 н 0000384446 00000 н 0000384802 00000 н 0000384880 00000 н 0000385237 00000 н 0000385315 00000 н 0000385672 00000 н 0000385750 00000 н 0000386106 00000 н 0000386184 00000 н 0000386545 00000 н 0000386623 00000 н 0000386977 00000 н 0000387055 00000 н 0000387413 00000 н 0000387491 00000 н 0000387843 00000 н 0000387921 00000 н 0000388286 00000 н 0000388364 00000 н 0000388722 00000 н 0000388800 00000 н 0000389159 00000 н 0000389237 00000 н 0000389594 00000 н 0000389672 00000 н 0000389707 00000 н 0000389785 00000 н 0000402180 00000 н 0000402511 00000 н 0000402577 00000 н 0000402693 00000 н 0000415088 00000 н 0000416303 00000 н 0000416689 00000 н 0000416766 00000 н 0000416843 00000 н 0000416920 00000 н 0000417267 00000 н 0000417662 00000 н 0000417739 00000 н 0000417816 00000 н 0000418218 00000 н 0000418599 00000 н 0000418676 00000 н 0000418753 00000 н 0000419101 00000 н 0000419471 00000 н 0000419548 00000 н 0000419625 00000 н 0000419976 00000 н 0000420348 00000 н 0000420425 00000 н 0000420502 00000 н 0000420897 00000 н 0000421289 00000 н 0000421366 00000 н 0000421443 00000 н 0000421975 00000 н 0000422399 00000 н 0000422476 00000 н 0000422553 00000 н 0000422898 00000 н 0000423267 00000 н 0000423344 00000 н 0000423421 00000 н 0000423761 00000 н 0000424151 00000 н 0000424228 00000 н 0000424305 00000 н 0000424655 00000 н 0000425028 00000 н 0000425105 00000 н 0000425182 00000 н 0000425565 00000 н 0000425978 00000 н 0000426055 00000 н 0000426132 00000 н 0000426487 00000 н 0000426863 00000 н 0000426940 00000 н 0000427017 00000 н 0000427404 00000 н 0000427826 00000 н 0000427903 00000 н 0000427980 00000 н 0000428382 00000 н 0000428761 00000 н 0000428838 00000 н 0000428915 00000 н 0000429360 00000 н 0000429730 00000 н 0000429807 00000 н 0000429884 00000 н 0000430277 00000 н 0000430698 00000 н 0000432242 00000 н 0000432319 00000 н 0000432396 00000 н 0000432473 00000 н 0000433010 00000 н 0000433394 00000 н 0000433471 00000 н 0000433548 00000 н 0000434000 00000 н 0000434378 00000 н 0000434455 00000 н 0000434532 00000 н 0000434977 00000 н 0000435371 00000 н 0000435448 00000 н 0000435525 00000 н 0000435975 00000 н 0000436471 00000 н 0000436548 00000 н 0000436625 00000 н 0000437154 00000 н 0000437529 00000 н 0000437606 00000 н 0000437683 00000 н 0000438034 00000 н 0000438412 00000 н 0000438489 00000 н 0000438566 00000 н 0000438958 00000 н 0000439327 00000 н 0000439404 00000 н 0000439481 00000 н 0000439888 00000 н 0000440262 00000 н 0000440339 00000 н 0000440416 00000 н 0000440763 00000 н 0000441157 00000 н 0000441234 00000 н 0000441311 00000 н 0000441655 00000 н 0000442027 00000 н 0000442104 00000 н 0000442181 00000 н 0000443134 00000 н 0000443832 00000 н 0000443909 00000 н 0000443986 00000 н 0000444338 00000 н 0000444718 00000 н 0000444795 00000 н 0000444872 00000 н 0000445272 00000 н 0000445644 00000 н 0000445721 00000 н 0000445798 00000 н 0000446274 00000 н 0000446737 00000 н 0000446814 00000 н 0000446891 00000 н 0000447454 00000 н 0000447965 00000 н 0000448042 00000 н 0000448119 00000 н 0000448468 00000 н 0000448839 00000 н 0000448916 00000 н 0000448993 00000 н 0000449399 00000 н 0000449775 00000 н 0000449852 00000 н 0000449929 00000 н 0000450338 00000 н 0000450715 00000 н 0000450792 00000 н 0000450869 00000 н 0000451275 00000 н 0000451649 00000 н 0000453501 00000 н 0000453578 00000 н 0000453655 00000 н 0000453732 00000 н 0000454506 00000 н 0000454946 00000 н 0000455023 00000 н 0000455100 00000 н 0000456107 00000 н 0000456701 00000 н 0000456778 00000 н 0000456855 00000 н 0000458024 00000 н 0000458594 00000 н 0000458671 00000 н 0000458748 00000 н 0000459155 00000 н 0000459531 00000 н 0000459608 00000 н 0000459685 00000 н 0000460142 00000 н 0000460519 00000 н 0000460596 00000 н 0000460673 00000 н 0000461466 00000 н 0000461886 00000 н 0000461963 00000 н 0000462040 00000 н 0000462386 00000 н 0000462780 00000 н 0000462857 00000 н 0000462934 00000 н 0000463283 00000 н 0000463667 00000 н 0000463744 00000 н 0000463821 00000 н 0000464913 00000 н 0000465533 00000 н 0000465610 00000 н 0000465687 00000 н 0000466221 00000 н 0000466663 00000 н 0000466740 00000 н 0000466817 00000 н 0000467160 00000 н 0000467528 00000 н 0000468875 00000 н 0000468953 00000 н 0000469307 00000 н 0000469384 00000 н 0000469947 00000 н 0000470024 00000 н 0000470389 00000 н 0000470466 00000 н 0000470828 00000 н 0000470906 00000 н 0000471327 00000 н 0000471405 00000 н 0000471822 00000 н 0000471900 00000 н 0000472313 00000 н 0000472391 00000 н 0000472747 00000 н 0000472825 00000 н 0000473180 00000 н 0000473258 00000 н 0000473618 00000 н 0000473696 00000 н 0000474052 00000 н 0000474130 00000 н 0000474494 00000 н 0000474572 00000 н 0000474935 00000 н 0000482711 00000 н 0000483332 00000 н 0000489046 00000 н 0000489769 00000 н 0000495726 00000 н 0000496467 00000 н 0000502131 00000 н 0000502924 00000 н 0000508173 00000 н 0000508848 00000 н 0000521388 00000 н 0000522326 00000 н 0000010836 00000 н трейлер ]/предыдущая 693283>> startxref 0 %%EOF 570 0 объект >поток hTmLe-GB Zie| x>9IH#J`/XF+X9 ֚AfOVtF/Տg׮y~}^

Как работают генераторы и производят электроэнергию


КАК ПОЛУЧАЕТСЯ НАПРЯЖЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА?

Для работы любого электрогенератора требуются следующие три основных компонента:

  • проводник для передачи тока;
  • магнитное поле
  • ;
  • относительное движение между проводником и магнитным полем.
В переносных генераторах вышеуказанное движение создается двигателем внутреннего сгорания. Обратите внимание, что, хотя термины генератор и генератор переменного тока часто используются взаимозаменяемо, первый часто относится к комплекту, сочетающему двигатель и генератор переменного тока. Такой агрегат широко известен как генераторная установка . Большинство учебных схем генераторов переменного тока для простоты показывают катушку, производящую энергию, вращающуюся между двумя полюсами постоянного магнита. В такой схеме выходной ток вращающегося якоря должен проходить через контактные кольца и щетки (см. анимацию генератора).Это снижает надежность системы, вызывает дополнительные потери мощности из-за контактных сопротивлений и требует частого обслуживания. Вот почему такое расположение встречается только в небольших машинах. Поскольку процесс электромагнитной индукции зависит только от относительного движения между проводом и магнитным полем, на практике большинство генераторов переменного тока имеют вращающееся поле и неподвижный якорь . Очевидным преимуществом стационарной арматуры является то, что ее можно подключать непосредственно к электрическим розеткам.

Величина индуцированного переменного напряжения V из зависит от двух факторов: напряженности магнитного поля и скорости вращения. В системе с одной парой магнитных полюсов, показанной выше, каждый раз, когда ротор совершает один полный оборот, генерируется один цикл переменного тока. Поскольку мы хотим производить фиксированную частоту (60 или 50 Гц), в синхронных генераторах поле должно вращаться с постоянной скоростью вращения. Это достигается за счет регулятора, который поддерживает постоянное вращение вала в различных условиях, регулируя подачу топлива в двигатель.Как правило, частота выходного напряжения зависит от скорости вращения и количества магнитных полюсов. Если у ротора больше полюсов, каждый раз, когда два соседних полюса (северный и южный) проходят через одну катушку, наведенное напряжение будет изменяться в течение одного полного цикла переменного тока. Для заданной скорости вращения частота V из равна F=RPM×P/60, где P — количество пар полюсов. Для двух полюсов (P=1): F=RPM/60, то есть для 60 Гц вал должен вращаться со скоростью 3600 оборотов в минуту. Так работает большинство обычных домашних генераторов.Обратите внимание, что существует отдельный класс инверторных генераторов, в которых выходной сигнал генератора переменного тока выпрямляется, а затем преобразуется обратно в переменный ток с помощью электронной схемы. В таких устройствах обороты являются переменными.

САМОВОЗБУЖДЕНИЕ

При фиксированной скорости V из можно управлять только изменением напряженности поля. Постоянный магнит, очевидно, имеет фиксированную намагниченность и не может выполнить эту задачу. Вот почему практические генераторы обычно используют электромагниты, в которых поле создается током, протекающим через их катушку.Этот ток управляется отдельным источником, называемым возбудителем , который может быть внешним или внутренним. В современных генераторах электромагнит часто представляет собой « самовозбуждающийся ». Самовозбуждение означает, что ток возбуждения создается в самом генераторе переменного тока. Существует множество различных типов возбудителей в зависимости от конструкции и типа генератора. На этой концептуальной схеме показан пример подключения портативного генератора с самовозбуждением. Переменное напряжение со вспомогательной обмотки якоря выпрямляется твердотельными диодами и подается на катушку возбуждения .Ток в этой обмотке создает магнитный поток. Двигатель вращает этот узел, который создает вращающееся магнитное поле внутри статора. Мост выпрямителя также может быть установлен на роторе. Поскольку напряжение возбуждения ниже, чем выходное напряжение переменного тока, и поскольку оно обеспечивает меньшие токи, проблемы с контактными кольцами и щетками сведены к минимуму.

БЕСЩЕТОЧНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Бесщеточная система фактически содержит два генератора переменного тока на одном валу. Больший из них производит мощность, как описано выше.Меньший — возбудитель. Он имеет стационарные катушки возбуждения и вращающийся якорь с выпрямителем. Он производит постоянное напряжение, которое подается непосредственно на катушки возбуждения главного генератора переменного тока. Такая конфигурация является наиболее надежной с механической точки зрения, так как не используются щетки и контактные кольца. Однако бесколлекторные генераторы без АРН обеспечивают низкое качество электроэнергии.

ПОЛЕВАЯ ПРОГРАММА

Как мы видели выше, для самовозбуждения необходимо переменное напряжение в якоре. Очевидно, что это напряжение появляется только при запуске генератора.Но как он запускается до того, как его якорь выдаст напряжение? Обычно начальное магнитное поле индуцируется остаточным магнетизмом в сердечниках электромагнитов. Когда вал генераторной установки начинает вращаться, этот остаточный магнетизм вызывает генерацию небольшого напряжения в якоре. Это усиливает магнитное поле и позволяет катушке генерировать более высокое напряжение, что, в свою очередь, увеличивает поток и так далее. Этот процесс продолжается до тех пор, пока выходное напряжение не достигнет необходимого уровня.

Остаточный магнетизм сердечника электромагнита может быть потерян или ослаблен внешними магнитными полями от любого источника или при длительном бездействии.Если сердечник потерял остаточную намагниченность, двигатель будет вращаться, но выходной мощности не будет. В этом случае для запуска устройства может потребоваться прошивка так называемого поля . Если в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля нет рекомендаций для вашей конкретной модели, вот типичная процедура. Прежде всего, остановите двигатель и выключите автоматические выключатели. Затем отсоедините выводы катушки возбуждения от щеток (соблюдайте полярность выводов). Затем кратковременно подайте напряжение от внешней батареи 12 В или другого источника постоянного тока последовательно с токоограничивающим резистором на катушку возбуждения, соблюдая полярность.Можно использовать резистор 10-20 Ом 25Вт или лампочку. Обязательно подключите «плюс» аккумулятора к проводу, который был присоединен к плюсовой щетке. Позвольте полю мигать в течение примерно 10 секунд, затем отключите внешний источник напряжения. Наконец, снова подключите клеммы катушки. Некоторые модели могут обеспечивать автоматическое мигание поля. Например, в устройствах, оборудованных электростартером, начальное поле может создаваться током, подаваемым от пусковой батареи при запуске двигателя.

При изменении нагрузки на генератор напряжение на его клеммах изменяется из-за внутреннего сопротивления обмоток.Единственный практический способ поддерживать его постоянным — контролировать количество тока, протекающего через катушку электромагнита. Для получения подробной информации и некоторых схем см. наш учебник о том, как работают автоматические регуляторы напряжения.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.