Возбудитель (электрогенератор) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 октября 2017; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 3 октября 2017; проверки требует 1 правка.

Возбудитель — генератор постоянного тока сравнительно небольшой мощности, который питает обмотки возбуждения основного, более мощного генератора постоянного или переменного тока, и обычно располагается с ним на одном валу. При использовании возбудителя, основной генератор работает в режиме независимого возбуждения.

Необходимая мощность возбудителя составляет от 0,3 до 5% от номинальной мощности основной машины. Первое число относится к самым мощным машинам, вторая — к машинам мощностью около 1 кВт.

Возбудители используются с турбогенераторами и гидрогенераторами для основного или резервного возбуждения и служат для управления мощностью основного генератора — вместо непосредственной регулировки его довольно большого тока возбуждения, регулируется весьма малый ток возбуждения самого возбудителя.

Использование возбудителей с тяговыми генераторами тепловозов (в составе двухмашинного агрегата) позволяет поддерживать мощность тягового генератора на заданном уровне, при значительных изменениях его рабочего тока и напряжения.

• Вольдек А. И., Попов В. В. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: Учебник для вузов.
   — СПб: «Питер», 2008. — 320 с.

Генератор Маркса — Википедия

Генера́тор Ма́ркса — генератор импульсного высокого напряжения, принцип действия которого основан на зарядке электрическим током соединённых параллельно (через резисторы) конденсаторов, соединяющихся после зарядки последовательно при помощи различных коммутирующих устройств (например, газовых разрядников или тригатронов). Таким образом выходное напряжение увеличивается пропорционально количеству соединённых конденсаторов.

Общая схема и стадия заряда Стадия разряда

После зарядки конденсаторов запуск генератора обычно производится после срабатывания первого разрядника (на рисунке обозначенного как trigger (триггер). После срабатывания триггера перенапряжение на разрядниках заставляет срабатывать все зарядники практически одновременно, чем и производится последовательное соединение заряженных конденсаторов.

Генераторы Маркса позволяют получать импульсные напряжения от десятков киловольт до десятка мегавольт.

Частота импульсов, вырабатываемых генератором Маркса, зависит от мощности генератора в импульсе — от единиц импульсов в час до нескольких десятков герц.

Энергия в импульсе генераторов Маркса широко варьируется (от дециджоулей до десятков мегаджоулей).

Коаксиальная конструкция генератора Маркса. Является источником импульсов с ~5 нс фронтом. Голубые полоски — диэлектрик (вода) конденсаторов, обкладки которых соединены резисторами (выполнены из скрученной высокоомной проволоки). Разрядные промежутки (двойная линия шаров посередине) расположены так близко, как возможно, и самосинхронизируются вспышками УФ-излучения. Питающее напряжение подводится снизу, высокое снимается с цилиндра наверху.

Лабораторные малые генераторы Маркса до напряжений в 100—200 киловольт могут исполняться с воздушной изоляцией, более мощные генераторы Маркса с более высокими рабочими импульсными напряжениями могут выполняться с вакуумной, газовой (газ с высокой электрической прочностью под давлением, например элегаз), масляной изоляцией, препятствующей как непосредственным паразитным пробоям воздуха, так и стеканию зарядов с установки вследствие коронных разрядов.

В случае исполнения генераторов Маркса с вакуумной, газовой или масляной изоляцией генератор обычно помещается в герметичную вакуумированную или заполненную указанными веществами ёмкость. В некоторых конструкциях генераторов Маркса применяют герметизацию конденсаторов и резисторов, но газовые разрядники располагают на воздухе.

В качестве разрядников применяют воздушные разрядники (например, с глушителями звука) на напряжение до 100 кВ и ток до 1000 кА, вакуумные разрядники, игнитроны, импульсные водородные тиратроны. Тиристоры в качестве коммутирующих элементов практически не применяются в связи с малыми значениями обратного напряжения и трудностями синхронизации их срабатывания в случае последовательного соединения. Все виды разрядников отличаются теми или иными различными недостатками (эрозией электродов, недостаточным быстродействием, незначительным сроком службы и т. д.) либо дороги, как, например, водородные тиратроны.

Для снижения потерь в качестве защитных и разделительных (зарядных) элементов генератора вместо резисторов в некоторых случаях применяют высокодобротные дроссели. В некоторых конструкциях генераторов в качестве резисторов применяют жидкостные сопротивления (резисторы).

На рисунке (коаксиальная конструкция) изображён генератор Маркса, использующий жидкостные конденсаторы на деионизированной воде. Такая конструкция улучшает технологичность конденсатора, уменьшает длину соединительных проводников, а также позволяет значительно уменьшить общее время срабатывания разрядников благодаря их облучению УФ-излучением разрядников, сработавших чуть раньше.

Основной недостаток генератора Маркса состоит в том, что при уровне зарядного напряжения порядка (50—100)⋅10

3 В он должен содержать 5—8 ступеней с таким же количеством искровых коммутаторов, что связано с ухудшением удельных энергетических и массо-габаритных параметров и снижением КПД. В режиме разряда генератора Маркса потери складываются из потерь в конденсаторах и искровых промежутках и сопротивления нагрузки, например, канала разряда в главном разрядном промежутке. Для уменьшения потерь стремятся снижать сопротивления искровых коммутаторов ГИН, например, помещением их в электрически прочный газ под давлением, применяют конденсаторы с повышенной добротностью, оптимизируют инициирование пробоя для достижения минимальных пробивных градиентов и т. п.

Генератор импульсов высокого напряжения (генератор импульсного напряжения, ГИН) Маркса используется в разнообразных исследованиях в науке, а также для решения разнообразных задач в технике. В некоторых установках генераторы Маркса работают и в качестве генераторов импульсного тока (ГИТ).

В некоторых установках объединяют два генератора Маркса в единую установку, в которой многоступенчатый ГИН с конденсаторами небольшой общей ёмкостью обеспечивает высокий потенциал напряжения, необходимый для развития разряда основного малоступенчатого ГИТ с конденсаторами большой общей ёмкости, со сравнительно невысоким потенциалом, но большой силой тока в продолжительном импульсе.

Например, генераторы Маркса применяются (начальное историческое применение) в ядерных и термоядерных исследованиях для ускорения различных элементарных частиц, создания ионных пучков, создания релятивистских электронных пучков для инициирования термоядерных реакций.

Генераторы Маркса применяются в качестве мощных источников накачки квантовых генераторов, для исследований состояний плазмы, для исследований импульсных электромагнитных излучений.

В военной технике генераторы Маркса в комплексе с, например, виркаторами в качестве генераторов излучения применяются для создания портативных средств радиоэлектронной борьбы^{[источник не указан 3591 день]}, в качестве электромагнитного оружия

[1], действие которого основано на поражении целей радиочастотным электромагнитным излучением (РЧЭМИ).

В промышленности генераторы Маркса наряду с другими источниками импульсных напряжений и токов применяются в электрогидравлической обработке материалов, дроблении, бурении, уплотнении грунтов и бетонных смесей.

Генератор импульсов высокого напряжения изобретён немецким инженером Эрвином Марксом в 1924 году, построен в 1926 году. В отечественных источниках генератор Маркса часто называют генератором Аркадьева — Маркса^[2] или генератором Маркса — Аркадьева^[3]. Отдельные отечественные исследователи генератор Маркса называют генератором Аркадьева — Баклина — Маркса. Такое название возникло в связи с тем, что в 1914 году В. К. Аркадьев совместно с Н. В. Баклиным

[4] построил так называемый «генератор молний»^[5], который являлся первым импульсным генератором в России, работавшим на принципе последовательного соединения конденсаторов для получения умноженного напряжения. Генератор Аркадьева — Баклина принципиально напоминал работу генератора Маркса, но в отличие от него использовал контактно-механический способ соединения конденсаторов ступеней, а не бесконтактный, как в генераторе Маркса.

Ежегодно Ассоциация электротехники, электроники и информационных технологий Германии присуждает премии им. Эрвина Маркса лучшим выпускникам Брауншвейгского технического университета и Брауншвейгского университета прикладных наук «Ostfalia»

[6].

• Бабкин A.B., Велданов В. А., Грязнов Е. Ф. Средства поражения и боеприпасы: Учебник. — Москва: МГТУ, 2008. — ISBN 978-5-7038-3171-7.
• Фрюнгель Ф. Импульсная техника. Генерирование и применение разрядов конденсаторов, пер. с нем., M.- Л., 1965
• Техника высоких напряжений, под ред. Л. И. Сиротинского, ч. 1, M., 1951
• Гончаренко Г. M., Жаков E. M., Дмоховская Л. Ф., Испытательные установки и измерительные устройства в лабораториях высокого напряжения, M., 1966;
• Техника больших импульсных токов и магнитных полей, под ред. В. С. Комелькова, M., 1970
• Кремнев В. Формирование наносекундных импульсов высокого напряжения, M., 1970
• Булан В. и др. Высоковольтный наносекундный генератор Маркса с импульсами квазипрямоугольной формы. //ПТЭ. — 1999.- N.6.

Тяговый генератор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Генератор.

Тяговый генератор — элемент электрической тяговой передачи тепловоза, преобразующий механическую энергию дизеля тепловоза в электрическую энергию, поступающую к тяговым электродвигателям. Тяговый генератор постоянного тока также используется для пуска дизеля от аккумуляторной батареи.

Внешней характеристикой генератора называется зависимость напряжения на его зажимах от тока нагрузки при неизменной частоте вращения якоря и заданных условиях возбуждения. Для полного использования мощности дизеля идеальная внешняя характеристика генератора должна иметь гиперболическую форму, ограниченную с одной стороны максимальным напряжением на выходе генератора и максимальным током генератора — с другой. Для получения характеристики близкой к идеальной, в тяговых генераторах используется независимое возбуждение с автоматической системой регулирования тока возбуждения. На вход системы возбуждения подаются сигналы, соответствующие напряжению тягового генератора и току нагрузки, напряжение, вырабатываемое системой, подаётся на обмотку возбуждения генератора. При движении тепловоза с поездом по лёгкому профилю пути или резервом для экономии топлива мощность дизеля уменьшается путём ступенчатого снижения частоты его вращения рукояткой контроллера машиниста. Для того чтобы система возбуждения при частичных нагрузках обеспечивала постоянство мощности генератора на уровнях, соответствующих экономичным режимам работы дизеля, на вход системы возбуждения дополнительно вводят сигнал, соответствующий частоте вращения коленчатого вала.

Тяговый генератор постоянного тока состоит из магнитной системы, якоря, щёткодержателя со щётками и вспомогательных устройств (см. Двухмашинный агрегат). Магнитная система генератора предназначена для создания внутри него мощного магнитного поля. Она состоит из станины генератора (его корпуса), главных и добавочных полюсов. Станина изготовлена из низкоуглеродистой стали, обладающей высокой магнитной проницаемостью. Генераторы большой мощности для уменьшения размера и массы выполняются многополюсными. Сердечники главных полюсов изготавливаются из листов электротехнической стали. На каждом главном полюсе размещены катушки пусковой обмотки и обмотки возбуждения. Пусковая обмотка обеспечивает возбуждение генератора при его работе в режиме электродвигателя для запуска дизеля. Магнитное поле вращающегося якоря искажает магнитное поле обмоток возбуждения, величина этого воздействия, называемого реакцией якоря, зависит от величины тока в якоре. В результате физическая нейтраль генератора смещается относительно щёток и между щётками и коллектором возникает сильное искрение. Для ослабления реакции якоря между главными полюсами устанавливаются добавочные. Магнитное поле добавочных полюсов направлено навстречу поля якоря и нейтрализует его действие.

Якорь генератора для снижения его массы выполняется полым. Сердечник якоря набирается из пластин электротехнической стали, в пазы сердечника укладывается обмотка якоря. Поскольку при работе генератора на якорь действуют значительные центробежные силы, в пазах сердечника обмотка укрепляется клиньями из изоляционного материала, участки обмотки, выходящие из пазов сердечника, стягиваются бандажами из стальной проволоки или стеклоткани.

Коллектор генератора состоит из нескольких сотен медных пластин, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками. Поверхность коллектора, по которой скользят щетки, изготавливается строго цилиндрическая и тщательно шлифуется, рабочая поверхность щёток притирается к поверхности коллектора. Щётки вставляются в латунные щёткодержатели, которые прижимают их к коллектору пружинами. Электрический ток от щёток отводится по гибким медным шунтам. Для охлаждения тяговых генераторов используется самовентиляция или устанавливаются дополнительные вентиляторы.

При создании тяговых генераторов постоянного тока большой мощности возникает ряд принципиальных трудностей. С увеличением мощности генератора возрастают его размеры, в то же время для надёжной работы коллекторно-щёточного узла линейная скорость поверхности коллектора не должна превышать 60—70 м/с, что ограничивает его диаметр. Для предотвращения недопустимого искрения и возникновения кругового огня напряжение между соседними пластинами коллектора не должно превышать 30—35 В, что ограничивает длину витков обмотки якоря.

Статор тягового генератора переменного тока состоит из стальной станины, в которую установлен сердечник из листов электротехнической стали. В пазы сердечника уложена обмотка из медного изолированного провода. Для уменьшения пульсации выпрямленного напряжения обмотка статора выполняется многофазной. Магнитная система ротора генератора — многополюсная, сердечники полюсов набраны из листовой стали и закреплены на стальном корпусе ротора. Катушки полюсов соединяются последовательно, начало и конец обмотки возбуждения присоединены к контактным кольцам, по которым скользят графитовые щётки, закреплённые в латунных щёткодержателях. Кроме того, в пазах полюсных башмаков уложены стержни, соединённые между собой в демпферную обмотку, улучшающую работу генератора в переходных режимах.

Масса тягового генератора переменного тока примерно на 30 % меньше массы генератора постоянного тока такой же мощности, а межремонтный интервал увеличен в 1,5 — 2 раза. Недостатком тягового генератора переменного тока является невозможность работы в двигательном режиме для пуска дизеля. Однако масса генератора переменного тока и стартерного двигателя остаётся меньше массы генератора постоянного тока, а стартерный двигатель при работе дизеля используется в качестве вспомогательного генератора постоянного тока.

Е. Я. Гаккель, К. И. Рудая, И. Ф. Пушкарев, А. В. Лапин, В. В. Стрекопытов, М. А. Никулин. Электрические машины и электрооборудование тепловозов. Учебник для вузов ж. д. трансп / Под ред. Е. Я Гаккель. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1981. — 256 с.

Ударный генератор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

У этого термина существуют и другие значения, см. Генератор.

Уда́рный генера́тор — синхронный генератор (как правило, трёхфазного тока), предназначенный для кратковременной работы в режиме короткого замыкания (КЗ).

Обычно ударный генератор выполняется в виде двухполюсной синхронной машины с воздушным охлаждением. Отличаются от обычных синхронных генераторов, рассчитанных на длительную отдачу электрической энергии, тем, что являются накопителями энергии, генерирующими большую электрическую мощность в течение весьма короткого промежутка времени, обычно исчисляемого долями секунды или секундами (КЗ длится 0,06-0,15 сек, после чего ударный генератор в течение нескольких минут охлаждают). Ударные генераторы применяются при испытаниях высоковольтной аппаратуры на включающую-отключающую способность, термическую и электродинамическую устойчивость, в физических экспериментах по управляемому термоядерному синтезу и т. д.

Ударные генераторы для испытания выключающих аппаратов высокого напряжения в многополюсном исполнении начали изготавливать в 1916 г. Эти генераторы обладали относительно высоким значением сверхпереходной индуктивности Xd (недоступная ссылка). Самый крупный из выпущенных в тот период — ударный генератор мощностью в 100 МВА позволял получать мощность отключения порядка 500 МВА. В 1925 г. фирмой «Метрополитен-Виккерс» был построен первый двухполюсный быстроходный ударный генератор. Понижение величины сверхпереходной индуктивности позволило увеличить мощность отключения при коротком замыкании.

Для получения больших значений тока, необходимого для исследования сверхсильных магнитных полей по методу акад. П. Л. Капицы, был разработан однофазный импульсный синхронный генератор Капицы-Костенко. Цепь статора такого генератора для получения тока одного направления закорачивалась при помощи выключателя специальной конструкции в момент прохождения тока через максимальное значение и размыкалась в момент прохождения первой полуволны через нулевое значение. Первый импульсный генератор Капицы-Костенко был разработан в 1924 г. под руководством акад. М. П. Костенко и изготовлен заводом «Электросила».

В СССР разработчиком и производителем генераторов являлся завод «Электросила».

Основные модели ударных генераторов:

• ТИ-12-2;
• ТИ-25-2;
• ТИ-75-2;
• ТИ-100-2.

За рубежом ударные генераторы производят фирмы Siemens Power Generation и Mitsubishi Electric

• «Электрические машины. Специальная часть»,Костенко М. П.,М.-Л.,Госэнергоиздат, 1949 г., 712 с. ил.
• «Техника высоких напряжений», И. К. Федченко, изд. «Вища Школа», Киев, 1969 г.
• «Электрические машины», А. И. Вольдек

Генератор Армстронга — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Схемы генераторов Армстронга из патента US1,113,149 Oct.06, 1914

Генератор Армстронга^[1] и генератор Мейснера (Майснера) называются в честь их изобретателей, электротехников Эдвина Армстронга и Александра Мейснера.

В обоих генераторах применяется трансформаторная обратная связь, но в генераторе Армстронга колебательный контур стоит и на входе и на выходе усилительного каскада, а в генераторе Мейснера колебательный контур стоит на выходе усилительного каскада.

Генераторы Армстронга и Мейснера представляют собой усилительные каскады (на лампе, биполярном или полевом транзисторе) с трансформаторной положительной обратной связью. Колебательный контур, образованный одной из катушек трансформатора и ёмкостью, может стоять или в выходной цепи (генератор Мейснера), или во входной цепи (генератор Армстронга), или в обеих цепях усилительного каскада (генератор Армстронга).

Частота генератора Армстронга приблизительно определяется по формуле:

f=12⋅π⋅L⋅C{\displaystyle f={1 \over {2\cdot \pi \cdot {\sqrt {L\cdot C}}}}}.

В практических схемах действительная частота немного отличается от частоты по формуле.

Эта схема является основой регенеративного приёмника с амплитудно модулированным радиосигналом. В этом применении антенна присоединяется к дополнительной катушке, обратная связь уменьшается, например, небольшим уменьшением расстояния между катушками T и L.

По виду каскада усиления (с общим эмиттером (ОЭ), с общим коллектором (ОК), с общей базой (ОБ)) возможны три разновидности генераторов Армстронга и Мейснера. Так как усилитель по схеме с общей базой — наиболее высокочастотный, то и генератор на усилительном каскаде с общей базой — наиболее высокочастотен.

Рис.1. Схема генератора Мейснера Генератор на каскаде с общей базой, имеет трансформаторную обратную связь, как в генераторе Мейснера, и частичное включение второго LC-контура ко входной цепи через ёмкостной делитель напряжения, как в генераторе Колпитца.

Схема на рис.1 представляет собой генератор Мейснера на каскаде с общим эмиттером. Каскад с общим эмиттером сдвигает фазу на 180°. В коллекторной цепи применено полное включение колебательного контура L2C2, которое фазу не сдвигает, но сильно шунтирует контур. Положительная обратная связь создаётся трансформатором L2L1, который при согласном включении обмоток сдвигает фазу приблизительно на 180°. Ёмкость C1 с эквивалентным параллельным сопротивлением резисторов R1 и R2 создаёт дополнительный сдвиг фазы приблизительно равный 60°. Суммарный петлевой сдвиг фазы составляет приблизительно 180°+180°+60°=420°. Запас устойчивости по фазе приблизительно -150°÷+30°. Другая разновидность этой схемы приведена в ^[2] на рис.8.1.а).

Маломощные генераторы строят на однотактных усилительных каскадах, генераторы большей мощности строят на двухтактных усилительных каскадах, которые имеют больший КПД^[3].

На высоких частотах трансформатор выполняется в виде двух полосок печатного проводника.

Осциллятор Ван дер Поля является разновидностью генератора Армстронга с возбуждением от внешнего генератора E_s.

Турбогенератор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 ноября 2016; проверки требуют 18 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 ноября 2016; проверки требуют 18 правок. Снятый наружный щит и опорный подшипник генератора турбоагрегата Балаковской АЭС

Турбогенератор — устройство, состоящее из синхронного генератора и паровой или газовой турбины, выполняющей роль привода. Термин «турбогенератор» намеренно включён в название ГОСТ 533, чтобы отличать данные типы генераторов от генераторов вертикального исполнения, используемых в паре с гидротурбинами ГОСТ 5616 (использование терминов «турбогенератор» и «гидрогенератор» для описания отдельно взятых электрических генераторов является неправильным). В случае электростанций применяется термин турбоагрегат.

Основная функция в преобразовании внутренней энергии рабочего тела в электрическую, посредством вращения паровой или газовой турбины. Скорость вращения ротора определяется по параметрам используемого генератора, от десятков тысяч оборотов в минуту (для синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов «НПК «Энергодвижение») до 3000, 1500 об/мин (у синхронных генераторов с возбуждением обмоток ротора). Механическая энергия от турбины преобразуется в электрическую посредством вращающегося магнитного поля ротора в статоре. Поле ротора, которое создается либо установленными на ротор постоянными магнитами, либо током постоянного напряжения, протекающего в медной обмотке ротора, приводит к возникновению трёхфазного переменного напряжения и тока в обмотках статора. Напряжение и ток на статоре тем больше, чем сильнее поле ротора, т.е. больше ток протекающий в обмотках ротора. У синхронных генераторов с внешним возбуждением напряжение и ток в обмотках ротора создает тиристорная система возбуждения или возбудитель — небольшой генератор на валу основного генератора. В составе турбогенераторов применяются генераторы, имеющие цилиндрический ротор, установленный на двух подшипниках скольжения, в упрощенном виде напоминает увеличенный генератор легкового автомобиля. Выпускаются 2-х полюсные (3000 об/мин), 4-х полюсные (1500 об/мин как на Балаковской АЭС), и многополюсные машины, в зависимости от мест эксплуатации и технологических требований. Для охлаждения таких генераторов используются следующие способы охлаждения обмоток: жидкостное — через рубашку статора; жидкостное — с непосредственным охлаждением обмоток; воздушное; водородное (чаще применяются на АЭС).

Один из основателей компании «ABB» Чарльз Браун построил первый турбогенератор в 1901 году^[1]. Это был 6-ти полюсный генератор мощностью 100 кВА^[2].

Появление во второй половине XIX века мощных паровых турбин привело к тому, что потребовались высокоскоростные турбогенераторы. Первое поколение этих машин имело стационарную магнитную систему и вращающуюся обмотку. Но данная конструкция имеет целый ряд ограничений, одно из них — небольшая мощность. Кроме этого, ротор явнополюсного генератора не способен выдерживать большие центробежные усилия.

Основным вкладом Чарльза Брауна в создание турбогенератора было изобретение ротора, в котором его обмотка (обмотка возбуждения) укладывается в пазы, которые получаются в результате механической обработки поковки. Вторым вкладом Чарльза Брауна в создание турбогенератора была разработка в 1898 году ламинированного цилиндрического ротора. И, в конечном итоге, в 1901 году он построил первый турбогенератор. Данная конструкция используется в производстве турбогенераторов по сей день.

В зависимости от системы охлаждения турбогенераторы подразделяются на несколько типов: с воздушным, масляным, водородным и водяным охлаждением. Также существуют комбинированные типы, например, генераторы с водородно-водяным охлаждением.

Также существуют специальные турбогенераторы, к примеру, локомотивные, служащие для питания цепей освещения и радиостанции паровоза. В авиации турбогенераторы служат дополнительными бортовыми источниками электроэнергии. Например, турбогенератор ТГ-60 работает на отбираемом от компрессора авиадвигателя сжатого воздуха, обеспечивая привод генератора трёхфазного переменного тока 208 вольт, 400 герц, номинальной мощностью 60 кВ*А.

Также были разработаны сверхмощные турбогенераторы КГТ-20 и КГТ-1000 на основе сверхпроводимости ^[3].

Генератор состоит из двух ключевых компонентов — статора и ротора. Но каждый из них содержит большое число систем и элементов. Ротор — вращающийся компонент генератора и на него воздействуют динамические механические нагрузки, а также электромагнитные и термические. Статор — стационарный компонент турбогенератора, но он также подвержен воздействию существенных динамических нагрузок — вибрационных и крутящих, а также электромагнитных, термических и высоковольтных.

Первоначальный (возбуждающий) постоянный ток ротора генератора подается на него с возбудителя генератора. Обычно возбудитель соосно соединён упругой муфтой с валом генератора и является продолжением системы турбина-генератор-возбудитель. Хотя на крупных электрических станциях предусмотрено и резервное возбуждение ротора генератора. Такое возбуждение происходит от отдельно стоящего возбудителя. Такие возбудители постоянного тока приводятся в действие своим электродвигателем переменного трехфазного тока и включены как резерв в схему сразу нескольких турбоустановок. С возбудителя постоянный ток подается в ротор генератора посредством скользящего контакта через щётки и контактные кольца. Современные турбогенераторы используют тиристорные системы самовозбуждения.

• Вольдек А. И. Электрические машины. Энергия. Л. 1978
• Operation and Maintenance of Large Turbo Generators, by Geoff Klempner and Isidor Kerszenbaum, ISBN 0-471-61447-5, 2004
• Толковый словарь русского языка / Под ред. Д.Н. Ушакова. — М.: Гос. ин-т «Сов. энцикл.»; ОГИЗ; Гос. изд-во иностр. и нац. слов., 1935-1940. (4 т.)
• Трухний А.Д. Стационарные паровые турбины — 2-е изд., перераб. и доп. — М. Энергоатомиздат, ISBN 5-283-00069-9, 1990
• Глебов И. А. Турбогенераторы с использованием сверхпроводимости. — Л.: Наука : Ленингр. отд-ние, 1981. — 231 с.

1. ↑ The Growth of Turbogenerators, by K. Abegg, 1973, The Royal Society.
2. ↑ The Evolution of the Synchronous Machine, by Proffesor Gerhard Neidhofer, Engineering Science and Education Journal, October 1992.
3. ↑ Глебов, 1981.

Измерительный генератор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Генератор сигналов низкочастотный Г3-109 Функциональный генератор. В правом верхнем углу панели видны кнопки переключения формы выходного сигнала.

Измери́тельный генера́тор, (генератор сигна́лов, сигнал-генератор) от лат. generator — производитель, — электронное устройство, мера для воспроизведения электрического или электромагнитного сигнала (синусоидального, импульсного, шумового или специальной формы).

Генераторы применяются для проверки и настройки радиоэлектронных устройств, каналов связи, при поверке и калибровке средств измерений и в других целях.

Устройство и принцип действия. Общие сведения[править | править код]

Генератор является радиоэлектронным устройством, в зависимости от вида сигнала содержащее разные функциональные узлы. Общими узлами, для разных видов генераторов, являются: источник исходного сигнала (например, перестраиваемый автогенератор или стабилизированный кварцевый синтезатор частоты, генератор шума), усилители, выходные формирователи сигнала, выходной аттенюатор, устройства и цепи управления, устройства стабилизации выходного уровня сигнала и блок питания. Дополнительно, в составе генератора могут быть различные модуляторы, формирователи временных интервалов, устройства внешнего запуска и другие устройства.

В некоторых генераторах специальной формы сигнала форма выходного сигнала синтезируется цифровым методом, с помощью ЦАП.

Существуют также генераторы сигнала в оптическом диапазоне длин волн, их работа основана на принципах квантовой электроники.

По ГОСТ 15094 генераторы подразделяются на 6 видов: низкочастотные, высокочастотные, импульсные, сигналов специальной формы, шумовых сигналов и качающейся частоты. Однако, следует учитывать, что классификационные границы условны, некоторые генераторы занимают промежуточное положение между низко- и высокочастотными, некоторые бывают комбинированными по виду сигнала.

Для оптических генераторов существует аналогичная классификация. Кроме генераторов стандартизованных видов бывают генераторы отраслевого назначения (в составе контрольно-измерительной аппаратуры).

• Г2 — генераторы шума, генерируют белый или розовый шум.
  • ПРИМЕРЫ: Г2-37, Г2-47, Г2-59.
• Г3 — генераторы низкой частоты, обычно от 20 Гц до 200 кГц, реже до 2 или 10 МГц, модуляция сигнала в генераторах производства до 80-х гг, как правило, не предусмотрена.
  • ПРИМЕРЫ: Г3-102, Г3-109, Г3-118, Г3-119, Г3-122.
• Г4 — генераторы высокой частоты, предназначены для работы в радиочастотном диапазоне с различными видами модуляции.
  • ПРИМЕРЫ: Г4-83, Г4-129, Г4-153, Г4-154, РГ4-14, РГ4-17-01А, Г4-219, Г4-220.
• Г5 — генераторы импульсов, воспроизводят последовательности прямоугольных импульсов, некоторые генераторы способны генерировать заданные оператором кодовые импульсные последовательности.
  • ПРИМЕРЫ: Г5-54, Г5-60, Г5-80, Г5-89, Г5-100, Г5-103, Г5-109.
• Г6 — генераторы сигналов специальной формы, воспроизводят последовательности импульсов разной формы: треугольной, пилообразной, трапецеидальной и др. Такие генераторы часто называют функциональными генераторами.
  • ПРИМЕРЫ: Г6-17, Г6-22, Г6-39.
• Г7 — синтезаторы частот, используют различные методы синтеза частоты из сигнала с высокой стабильностью частоты, могут иметь в своем составе модуляторы.
  • ПРИМЕРЫ: Г7-14, Г7-15, Г7М-20, Г7М-40.
• Г8 — генераторы качающейся частоты.
• ОГ — генераторы излучения в оптическом диапазоне.
  • ПРИМЕРЫ: ОГ-2-1, ОГ4-163, ОГ5-87

• Генераторы отраслевого назначения — обычно это специализированные устройства, предназначенные для настройки определённого оборудования с целью повышения производительности труда при настройке, воспроизводят специальные сигналы, например, сложной формы или со сложными комбинированными методами модуляции, манипуляции, с задаваемыми циклограммами перестройки параметров сигнала. Наравне с калибраторами предназначены для проверки и настройки определённых видов радиоаппаратуры.

Мультиметр со встроенными генераторами-пробниками частот 1 и 465 кГц

• Генераторы-пробники — простые компактные устройства для оперативной проверки функционирования электронных систем. Обычно генерируют одну или несколько фиксированных частот или импульсов без строгого нормирования параметров сигнала. Такие генераторы часто встраивают в мультиметры.

Основные нормируемые характеристики[править | править код]

• Диапазон генерируемых частот.
• Точность установки частоты и её нестабильность.
• Диапазон установки выходных уровней (напряжения или мощности).
• Точность установки выходного уровня, погрешность аттенюатора.
• В зависимости от вида генератора могут быть дополнительные параметры — характеристики модуляции, временные характеристики импульсов.

Литература[править | править код]

Нормативно-техническая документация[править | править код]

• ГОСТ 11113-74 Генераторы импульсов измерительные. Типы, основные параметры, технические требования.
• ГОСТ 16863-71 Генераторы измерительные диапазона частот 0,1—35 МГц. Методы и средства поверки.
• ГОСТ 23767-79 Генераторы измерительные. Общие технические требования и методы испытаний.
• ГОСТ 8.314-78 Генераторы низкочастотные измерительные. Методы и средства поверки.
• ГОСТ 8.322-78 Генераторы сигналов измерительные. Методы и средства поверки в диапазоне частот 0,03-17,44 ГГц.
• IEC 60624(1978) Генераторы импульсные. Представление характеристик.
• Документы, определяющие методы и средства поверки генераторов — ГОСТ 8.206, ГОСТ 8.314, ГОСТ 8.322, ГОСТ 16863, ГОСТ 12152.