Генераторы синхронные и асинхронные: Синхронный и асинхронный генератор

Содержание

Синхронный и асинхронный генератор

Электричество есть  везде. Уже настал тот день, когда с этим сложно спорить. Даже там, куда не дотянулась централизованная электросеть, вовсю используются дизельные и бензиновые генераторы, которые получили широкое распространение не так давно, несмотря на почти двухсотлетнюю историю. Сегодня ассортимент генераторов очень велик, и существует множество способов их классификации, один из которых – классификация по степени синхронизации.

Применительно к электрогенераторам, синхронизация – это совмещение частоты вращения ротора и магнитного поля статора. Соответственно, если частота их вращения совпадает, такой генератор будет называться синхронным, а если нет, то асинхронным.

Синхронный генератор

Как известно, в дизельном или бензиновом генераторе электрический ток образуется после прохождения вращающегося магнитного поля через обмотку. При этом в синхронном электрогенераторе ротор представляет собой постоянный магнит или электромагнит.

После запуска генератора он создаёт вокруг себя слабое магнитное поле, которое с увеличением оборотов становится сильнее. В конце концов, число оборотов ротора и магнитного поля синхронизируются, что позволяет получить на выходе наиболее стабильный ток.

В отличие от асинхронного генератора, синхронный агрегат уязвим при перегрузках, поскольку превышение допустимой нагрузки может вызвать сильный скачок напряжения в обмотке ротора. С другой стороны, важным преимуществом синхронного генератора является его способность кратковременно выдавать ток мощностью в 3-4 раза выше номинального, что позволяет подключать к нему такие устройства, как насосы, компрессоры, холодильники и т.д. Иными словами, он предназначен для электроприборов с высокими стартовыми токами. Несмотря на свою уязвимость, стоимость синхронных генераторов выше, чем асинхронных устройств.

Асинхронный генератор

Асинхронный генератор работает в режиме торможения: ротор вращается в одном направлении со статором, но скорость его вращения изначально выше. При этом частота вращения магнитного поля всегда остаётся неизменной, а регулированию поддаётся лишь скорость вращения ротора. Такие генераторы малоуязвимы при коротком замыкании и хорошо защищены от внешних воздействий (пыли, низкой температуры, влаги и т.д.).

Недостатками асинхронного генератора можно назвать обязательное наличие конденсаторов и зависимость частоты выходного тока от стабильности работы дизельного или бензинового двигателя. При этом стоимость такого устройства ниже, чем синхронного, но применяется оно реже. Асинхронные генераторы рекомендуется использовать для подключения устройств, не требующих высокого стартового напряжения и устойчивых к его перепадам.

Синхронные и асинхронные генераторы. Отличия и особенности.

Синхронные и асинхронные генераторы. Отличия и особенности

 

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

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

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

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

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

Синхронный генератор

I. Синхронный генератор – механизм, работающий в режиме генерации энергии, в котором частота вращения магнитного поля  стартора равна частоте вращения ротора.

Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое пересекая обмотку стартера, наводит в ней ЭДС.

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

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

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

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

Асинхронный генератор

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

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

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

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

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

 

Классы защиты генераторов

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

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

 

Расшифровка:

 

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

Вторая цифра означает:

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

 

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

 

 

Специалисты интернет магазина

 генераторов и электростанций «Мега-ватт»


 

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

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

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

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

, где dl — элемент длины контура.

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

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

Щеточный узел требует замены или ремонта.

Синхронные и асинхронные генераторы в Москве отличия и принцип работы

Каждый из нас знает, что такое устройство, как электростанция, представляет собой особый механизм, позволяющий преобразовывать один вид энергии в совершенно другой вид. Очень часто при выборе данного устройства у многих из нас возникает вопрос, какой его вид выбрать. Ведь на сегодняшний день одними из наиболее востребованных являются синхронные и асинхронные генераторы.

В чем отличия между этими двумя устройствами?

В том случае, если вы столкнулись с проблемой выбора и не знаете, какой вариант вам приобрести, в первую очередь вы должны рассмотреть отличительные особенности этих двух принципиально разных устройств.

Первое отличие, которое можно найти между этими устройствами – это режим работы. Рассматривая синхронный образец, следует понимать, что эта машина, которая осуществляет функционирование в постоянном режиме агрегата. В этом случае частота вращения ротора приравнивается к частоте вращения, так называемого магнитного поля.


Если же рассматривать работу асинхронного образца, то это машина, которая осуществляет свою деятельность по сравнению с предыдущим в режиме так называемого торможения. По сути, ротор устройства осуществляет некое опережение, но при этом направлен он в сторону действия магнитного поля.

Также при использовании и при выборе одной из этих моделей следует обращать внимание на некоторые особенности их применения. К таким особенностям следует отнести:

  • точность синхронных — на порядок ниже
  • асинхронные — обеспечивают поддержание бесперебойной подачи электрической энергии с достаточно большой точностью
  • к асинхронным агрегатам зачастую подсоединяют многочисленную аппаратуру, которая достаточно чувствительна к очень резким перепадам напряжения.

По сути, эти особенности учитываются чаще всего при выборе бензинового генератора того или иного типа типа.

В том случае, если вы решились приобрести синхронный агрегат, вы должны понимать, что это устройство отлично подойдет для подключения всевозможного оборудования, размещенного в частных домах, холодильных установок, многочисленных строительных объектов и для так называемого аварийного электрического питания. 

Что же касается асинхронных, то чаще всего подобное устройство приобретается для подсоединения разнообразного медицинского оборудования, электродвигателей и различных электрических инструментов. Поэтому, решившись на покупку установки, в первую очередь не забудьте ознакомиться с особенностями применения каждого из вышеприведенных вариантов.

Асинхронный или синхронный генератор? Советы по выбору

  1. Главная
  2. Статьи
  3. Асинхронный или синхронный генератор? Советы по выбору

 

Генератором называют установку, предназначенную для выработки электроэнергии за счет преобразования энергии вращения бензинового или дизельного двигателя. Таким образом генератор состоит из двигателя бензинового или дизельного и преобразователя крутящего момента в электроэнергию.

Преобразователи тоже бывают разные. По типу преобразователя генераторы бывают синхронные и асинхронные. Так какой же лучше и какой выбрать? На самом деле однозначного ответа на этот вопрос не существует. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками.

Возьмем, к примеру, синхронный электрогенератор. В нем частота вращения электромагнитного поля статора равна частоте вращения ротора двигателя. Для синхронного генератора характерна высокая стабильность напряжения на выходе, колебания как правило составляют не более 1%. Однако возможны перегрузки, если к нему подключать много приборов. Ток в обмотке ротора чрезмерно увеличивается.

Асинхронный генератор работает иначе. Здесь вращение ротора двигателя отстает по скорости от вращения поля статора. Таким образом асинхронный генератор работает в режиме торможения. Такие генераторы малочувствительны к коротким замыканиям и внешним воздействиям, просты в эксплуатации и обслуживании, они стоят дешевле и поэтому получили наибольшее распространение. Однако их можно использовать только с приборами, устойчивыми к незначительным перепадам напряжения.

Таким образом, если Вы работаете с высокоточными приборами, для которых очень важно поддерживать стабильное напряжение, то лучше раскошелиться и купить синхронный генератор. Во всех остальных случаях Вам подойдет генератор асинхронного типа.

 

Асинхронные и синхронные электрогенераторы в Уфе

Наша компания занимается поставками бензиновых и дизельных электростанций в Уфе. Мы предлагаем широкий ассортимент как синхронных, так и асинхронных генераторов от ведущих мировых производителей по самым низким в регионе ценам. Если Вы хотите купить электрогенератор, но всё еще не определились, какой тип Вам нужен, просто позвоните или напишите нам, и наши опытные специалисты подберут для Вас генератор, который лучше всего подойдет для обеспечения энергией Ваших электроприборов.

 

Отличие синхронных генераторов от асихронных. — Техномастер

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

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

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

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


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

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

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


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

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

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

— Бесщеточный генератор обладает самым высоким уровнем защиты .

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

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

Однако асинхронный генератор имеет и минусы:

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

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

.

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

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

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

Синхронные и асинхронные электрогенераторы: принцип действия, отличия

Принцип действия любого генератора, вне зависимости от потребляемого топлива и других параметров, основан на факте возникновения электрического тока в замкнутом проводнике, который находится в изменяющемся магнитном поле. То есть на явлении электромагнитной индукции. Изменение магнитного потока достигается за счет движения либо магнита, либо проводника — и в том и в другом случае появляется электрический ток.

Ток, получаемый таким образом, называют индукционным, чтобы отличить его от тока, получаемого из других источников и другими методами.

Итак, чтобы возник индукционный ток, можно двигать как магнит, так и проводник. Неподвижная часть двигателя называется статором, а подвижная — ротором. Характеристики электроагрегата зависят от соотношения частоты вращения (ЧВ) магнитного поля статора и ЧВ ротора.

По соотношению этих частот электростанции подразделяются на две группы: синхронные и асинхронные. В синхронном устройстве ЧВ магнитного поля статора равна ЧВ ротора. В асинхронном направление вращения ротора и магнитного поля статора совпадает, но ЧВ различна — ротор работает на опережение.

Достоинства синхронных бензогенераторов

К плюсам синхронных источников питания относятся стабильность выходного напряжения и высокая устойчивость к пиковым перегрузкам. Последнее особенно актуально в том случае, если планируется подключение потребителей электроэнергии, обладающих реактивной нагрузкой: они имеют высокие пусковые токи, и в момент запуска необходимая мощность может превышать номинальную в 1,5-7 раз.

Такие генераторы способны выдерживать трехкратные перегрузки, что позволяет выбрать модель с меньшей мощностью (без учета пусковых перегрузок приборов с реактивной нагрузкой) для обслуживания всех планируемых потребителей электроэнергии. Минусом является относительная сложность обслуживания: в них имеется щеточный узел, который периодически требует внимания специалиста.

Во время перегрузок щетки узла нагреваются и, как следствие, постепенно выгорают — их приходится регулярно либо очищать, либо менять. Еще один недостаток таких устройств — цена: они дорогие.

Достоинства асинхронных генераторов

Асинхронные генераторы дешевле, проще в обслуживании, практически нечувствительны к короткому замыканию. Поскольку у них отсутствует щеточный узел, конструктивно они надежнее, чем синхронные. К тому же у них нет обмоток на роторе, а следовательно, их не нужно охлаждать (обмотки ротора синхронного генератора нуждаются в охлаждении).

Однако, несмотря на все эти плюсы, для организации автономного энергоснабжения асинхронные электростанции применяются очень редко. Все дело в том, что они не выдерживают кратковременные перегрузки, возникающие при подключении потребителей с высокими пусковыми токами. В результате, чтобы использовать асинхронный генератор для создания системы энергоснабжения, следует обращать пристальное внимание на его мощность: надо учитывать реактивную составляющую мощности и выбирать генератор, мощность которого соответствует не только суммарной номинальной мощности всех планируемых потребителей электроэнергии, но и кратковременной перегрузочной, возникающей при пуске приборов, которые обладают реактивной нагрузкой. Кроме того, асинхронные двигатели не слишком надежны при работе в экстремальных условиях, и стабильность напряжения на выходе у них хуже, чем у синхронных.

Для борьбы с указанными недостатками современные модели оснащаются регуляторами напряжения и стартовыми усилителями. К сожалению, от этого добавляются не только плюсы, но и новые минусы: усложняется конструкция генератора и, как следствие, снижается надежность (чем проще — тем надежнее). А ведь именно простота и надежность являются главными преимуществами асинхронных генераторов.

С учетом всех плюсов и минусов для создания автономной системы энергоснабжения рекомендуется использовать синхронные генераторы, несмотря на их более высокую цену и относительную сложность обслуживания. В настоящее время выпускаются синхронные электростанции без щеточного узла. Такие модели являются самыми предпочтительными, поскольку, они проще в обслуживании и лишены других недостатков, связанных с наличием щеточного узла.

Бензиновый генератор. Синхронный или асинхронный?

Явление электромагнитной индукции является основополагающей в работе бензинового генератора. Суть заключается в том, что идет процесс преобразования вращательной энергии двигателя в электрический ток.

Существует несколько отличительных особенностей между бензиновыми генераторами по принципу работы, разберем 2 из них, это будут генераторы синхронные и асинхронные.

Синхронные

Синхронный бензиновый генератор обусловлен одинаковой частотой вращения магнитного поля статора и частотой вращения ротора. В данном виде генераторов, ротор исполнен в виде постоянного магнита или электромагнита.

Данный вид генераторов будет панацеей для тех кому необходимо стабильность выходного напряжения, это вообще выгодная особенность синхронных генераторов, ведь выходное напряжение у них остается в амплитуде ±1%. Но такое преимущество может вылиться в недостаток а именно в перегрузку по току при завышении нагрузки, регулятор генератора просто на просто повышает ток в обмотке ротора.

Асинхронные

Асинхронный генератор устроен таким образом, что двигатель работает в так называемом режиме торможения, тогда когда ротор работает на опережение в одном направление с электромагнитном полем статора.

Главным преимуществом данного типа генераторов для покупателя является конечно же цена, а более точно, низкая цена. Также асинхронные генераторы проще в обслуживание и менее чувствительны к короткому замыканию. Но устройства асинхронного генератора построено таким образом, что он всегда потребляет намагниченную ток значительной силы, чтобы асинхронный генератор начал работу ему необходимы так называемые конденсаторы, а по простому источники реактивной мощности. Да и вообще в условиях приближенных к экстремальным асинхронные генераторы показывают себя не с лучшей стороны и поэтому для работы на производстве они подойдут едва, а вот для использования время от времени на даче в самый раз.

Кстати говоря, бензиновые генераторы AURORA, эксклюзивным дилером которых является компания ЕВРОТЕК, генераторы синхронного типа.

Полный каталог бензиновых генераторов

Разница между синхронным генератором и асинхронным генератором | by Starlight Generator

Синхронный генератор, то есть генератор с той же скоростью ротора, что и вращающееся магнитное поле статора. По конструкции его можно разделить на два типа: вращающийся якорь и вращающееся магнитное поле.

Синхронные генераторы — одни из наиболее часто используемых генераторов переменного тока. В современной энергетике он широко используется в гидроэнергетике, тепловой энергетике, атомной энергетике и дизельной энергетике.Синхронный двигатель, который работает как генератор, является одним из наиболее часто используемых генераторов переменного тока. В современной энергетике он широко используется в гидроэнергетике, тепловой энергетике, атомной энергетике и дизельном двигателе.

Электричество. Поскольку синхронный генератор обычно использует возбуждение постоянного тока, когда отдельная машина работает независимо, напряжение генератора можно удобно регулировать, регулируя ток возбуждения. Если он интегрирован в работу сети, напряжение определяется сетью и не может быть изменено.В это время результатом регулировки тока возбуждения является регулировка коэффициента мощности и реактивной мощности двигателя.

Асинхронный генератор — это генератор переменного тока, в котором используется вращающееся магнитное поле с воздушным зазором между статором и ротором для взаимодействия с наведенным током в обмотке ротора. По принципу работы его еще называют «индукционным генератором». Скорость немного выше синхронной скорости. Выходная мощность увеличивается или уменьшается со скоростью скольжения.Он может возбуждаться от электросети или самовозбуждаться от силового конденсатора.

Экономическая эффективность

(1) Электростанция, оснащенная асинхронными генераторами, имеет низкие инвестиционные затраты из-за отсутствия системы возбуждения постоянного тока и синхронных устройств.

(2) Поскольку нет коллекторного кольца, щетки и обмотки возбуждения ротора, затраты на техническое обслуживание и эксплуатацию низкие.

(3) Ротор асинхронного генератора представляет собой обмотку ротора, подобную скрытому полюсу и несинхронному генератору.Следовательно, общий КПД выше, чем у синхронного генератора той же мощности и той же скорости. При том же источнике воды асинхронный генератор может генерировать больше энергии.

(4) Вышеуказанные экономические преимущества асинхронных генераторов будут частично нивелированы требуемым возбуждением (или дополнительной синхронной емкостью или дополнительными конденсаторами) асинхронного генератора.

(5) Величина возбуждения, необходимого для асинхронного генератора, обратно пропорциональна номинальной скорости двигателя (т. Е. Пропорциональна количеству пар полюсов двигателя).Чем выше скорость, тем меньше возбуждение от целевого значения.

(6) Площадь асинхронного генератора электростанции меньше, чем у синхронной электростанции

Что такое синхронный генератор (асинхронный генератор)

Генератор — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.

Синхронный генератор, то есть генератор переменного тока (генератор переменного тока) с такой же скоростью ротора, как вращающееся магнитное поле статора. По конструкции его можно разделить на два типа: вращающийся якорь и вращающееся магнитное поле.

Синхронный генератор — один из наиболее часто используемых генераторов переменного тока. В современной энергетике он широко используется в гидроэнергетике, тепловой энергетике, атомной энергетике и дизельной энергетике.

Внешние характеристики синхронного генератора обычно относятся к кривой изменения напряжения на клеммах генератора при изменении тока нагрузки в условиях постоянного внутреннего потенциала.Испытание в основном предназначено для проверки синхронного реактивного сопротивления вертикальной оси генератора, то есть внутреннего импеданса генератора. Это важный показатель синхронного генератора с нагрузочной способностью. Однако тиристорные обмотки быстрого возбуждения и демпфирующие обмотки в основном используются в синхронных генераторах, а синхронное реактивное сопротивление вертикальной оси в основном представляет собой переходное значение, которое намного меньше, чем значение в установившемся режиме.

Кроме того, из-за регулирующего воздействия системы возбуждения внешние характеристики могут быть искусственно созданы, которые могут быть положительными или отрицательными.Положительная внешняя характеристика состоит в том, что напряжение на клеммах уменьшается с увеличением тока нагрузки, а отрицательная — напряжение на клеммах увеличивается с увеличением тока нагрузки. Систему общего возбуждения можно регулировать в пределах плюс-минус 15%.

Поскольку синхронный генератор обычно использует возбуждение постоянным током, когда отдельная машина работает независимо, напряжение генератора можно удобно регулировать, регулируя ток возбуждения.Если он включен в электрическую сеть, напряжение не может быть изменено, потому что оно определяется сетью. Результатом регулировки тока возбуждения в это время является регулировка коэффициента мощности и реактивной мощности двигателя.

Характеристики синхронного генератора — это в основном характеристики холостого хода и рабочие характеристики нагрузки. Эти характеристики являются важной основой для выбора генераторов пользователями.

Классификация синхронного генератора

Вращающийся магнитный полюс

(Большинство синхронных генераторов): полюс находится на роторе, а обмотка якоря — на статоре.Ротор подразделяется на:

Скрытый полюс: высокоскоростной двигатель (паровая турбина), распределенная обмотка;

Явный полюс: тихоходный двигатель (гидротурбина), сосредоточенная обмотка.

Вращающийся якорь

(малой мощности или специального назначения, например, возбудитель переменного тока синхронного двигателя): магнитный полюс находится на статоре, а обмотка якоря — на роторе.

Скорость изменения напряжения синхронного генератора составляет от 20 до 40%.Как промышленные, так и бытовые нагрузки требуют постоянного напряжения. По этой причине при увеличении тока нагрузки необходимо соответствующим образом регулировать ток возбуждения.

Структура

Структура синхронного генератора делится на высокую и низкую (среднюю) скорость в зависимости от скорости.

Первый в основном используется на тепловых и атомных электростанциях; последнее в основном связано с тихоходными турбинами или дизельными двигателями. В конструкции высокоскоростного синхронного генератора используется ротор со скрытым полюсом, а в синхронном генераторе с низкой (средней) скоростью используется ротор с явным полюсом.

Принцип работы

(1) Создание основного магнитного поля: обмотка возбуждения соединена с постоянным током возбуждения, чтобы установить магнитное поле возбуждения между полярными фазами, то есть устанавливается главное магнитное поле.

(2) Токоведущий провод: Трехфазная симметричная обмотка якоря действует как силовая обмотка и становится носителем индуктивного потенциала или индуцированного тока.

(3) Режущее движение: Первичный двигатель приводит во вращение ротор (подводит механическую энергию к двигателю), а магнитное поле возбуждения между полярными фазами вращается вместе с осью и последовательно разрезает фазные обмотки статора.

(4) Генерация переменного потенциала: из-за относительного режущего движения между обмоткой якоря и основным магнитным полем в обмотке якоря индуцируется трехфазный симметричный переменный потенциал, величина и направление которого периодически меняются. Электропитание переменного тока может подаваться через подводящие провода.

(5) Значение эффекта индуктивного потенциала: эффективное значение наведенного потенциала для каждой фазы.

(6) Частота наведенного потенциала: Частота наведенного потенциала определяется скоростью вращения и парами полюсов синхронного двигателя.

(7) Перекрестное изменение и симметрия: из-за полярности вращающегося магнитного поля полярность индуцированного потенциала меняется; симметрия обмотки якоря обеспечивает трехфазную симметрию наведенного потенциала.

(8) Синхронная скорость с точки зрения качества электроснабжения, частота сети переменного тока, состоящей из множества синхронных генераторов, включенных параллельно, должна быть постоянной величиной, что требует, чтобы частота генератора согласовывалась с частотой сетки.

Разница между синхронным генератором и асинхронным генератором

Синхронный генератор

Преимущества: Коэффициент мощности синхронного генератора можно регулировать. Применение большого синхронного генератора может повысить эффективность работы, когда регулирование скорости не требуется.

Недостаток : Стоимость выше, чем у асинхронного генератора.

Применение: Синхронный генератор в основном используется в дизель-генераторных установках.

Асинхронный генератор

Асинхронный генератор — это генератор переменного тока, в котором используется вращающееся магнитное поле с воздушным зазором между статором и ротором для взаимодействия с наведенным током в обмотке ротора. По принципу работы его еще называют «индукционным генератором». Скорость немного выше синхронной скорости.

Преимущества: Асинхронный генератор — это генератор переменного тока, у которого отношение скорости нагрузки к частоте подключенной электросети непостоянно.Таким образом, он имеет преимущества простой конструкции, удобного изготовления, использования и обслуживания, надежной работы и низкой стоимости. Асинхронные генераторы обладают более высокой производительностью и лучшими рабочими характеристиками, что позволяет удовлетворить требования к трансмиссии большинства промышленного и сельскохозяйственного производственного оборудования из-за того, что их частота вращения близка к постоянной в диапазоне от холостого хода до полной нагрузки.

Недостаток: Поскольку скорость асинхронного генератора имеет определенную разницу со скоростью вращения магнитного поля, производительность регулирования скорости низкая.Более экономично и удобно использовать генераторы постоянного тока для транспортных средств, прокатных станов, крупных станков, печатного, красильного и бумагоделательного оборудования, которые требуют широкого и плавного диапазона скоростей.

Применение: Асинхронный генератор применяется в ветроэлектростанциях и малых гидроэлектростанциях.

Примечание: Мы можем предоставить оригинальные Stamford, Leroy-Somer, SIEMENS, Marathon, ENGGA, Shanghai KEPU и синхронный генератор Starlight для энергетического оборудования.

Синхронный генератор

— обзор

9.3.1 Синхронные генераторы

Синхронные генераторы особенно используются в прямых приводах (т. Е. Без механического умножителя). Синхронные генераторы очень выгодны, когда они имеют большое количество полюсов, однако в этом случае частота становится несовместимой с частотой сети, поэтому требуется инвертор. Следовательно, все машины с прямым приводом имеют регулируемую скорость.На рис. 9.20 показана базовая структура WECS на основе синхронного генератора с постоянными магнитами (PMSG).

Рисунок 9.20. Синхронный генератор (с фазным ротором) и преобразователь частоты.

Синхронные генераторы с прямым приводом имеют индуктор (ротор) и требуют щеточных колец для подачи постоянного тока. PMSG становятся все более популярными для приложений с регулируемой скоростью и, как ожидается, будут приобретать все большее значение в будущем.

Аэродинамические оси ротора ветряной турбины и генератора могут быть соединены напрямую (т.е.е., без коробки передач). В этом случае генератор представляет собой многополюсный синхронный генератор, рассчитанный на малую скорость. В качестве альтернативы они могут быть соединены через коробку передач, что позволяет использовать генератор с большим числом полюсов. Для работы с переменной скоростью синхронный генератор подключается к сети через два преобразователя мощности для регулировки частоты, которая полностью разделяет скорость генератора и частоту сети. Следовательно, частота генератора будет изменяться в зависимости от скорости ветра, тогда как частота сети останется постоянной.

Система силового преобразователя состоит из двух преобразователей, со стороны сети и со стороны генератора, соединенных между собой промежуточным звеном постоянного тока.

Основным недостатком этого метода является размер двунаправленного преобразователя, который должен соответствовать мощности генератора переменного тока. Кроме того, необходимо устранить искажения, вызванные гармониками из-за двунаправленного преобразователя, с помощью системы фильтров. Другой недостаток состоит в том, что многополюсная машина требует большого количества полюсов, что увеличивает размер машины по сравнению с генераторами с трансмиссионной муфтой.

Управление активной и реактивной мощностью для PMSG было изучено в работах. [22–28]. В исх. В [22] автор предложил метод управления ветроэнергетической системой, которая подключена к ГЭС в условиях неисправности сети. Авторы предложили использовать конденсатор на стороне постоянного тока для кратковременного накопления энергии для компенсации колебаний крутящего момента и скорости, а также для обеспечения стабильной работы ветряной турбины при неисправностях сети. Автор в работе Ref. [23] предложили стратегию управления током, чтобы ограничить сетевой ток, подаваемый на инвертор, и снизить выходную мощность машины во время сбоев в сети.

Стратегия инверторного управления ветроэнергетической системой на основе PMSG при несимметричном трехфазном напряжении была изучена в работе. [24]. Ток короткого замыкания обратной последовательности раскладывается и добавляется к току, рассчитанному контуром фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Этот метод управления обеспечивает трехфазный синусоидальный сбалансированный ток для стороны сети, однако управление напряжением промежуточного контура не рассматривается. Модель, предложенная в [5]. [25–27] не учитывает обмен энергией с индукторами. Таким образом, для случая сильно разбалансированной системы или для системы с высоким значением индуктивности этот метод не эффективен.В исх. В [28] автор предложил стратегию управления с двумя режимами настройки для раздельного управления током короткого замыкания прямой и обратной последовательности. В первом режиме достигаются сбалансированные токи на стороне сети, а во втором режиме уменьшаются пульсации напряжения промежуточного контура при несимметричных условиях сети.

Используя преобразование Парка, фактические напряжение и ток статора преобразуются в их аналоги d – q , как показано на рис. 9.21.

Рисунок 9.21. Парковая модель синхронной машины.

Количества статора выражаются в системе отсчета Парка, связанной с ротором:

(9.12) {vsd = Rsisd + dφsddt − ωgφsqvsq = Rsisq + dφsqdt − ωgφsd

Аналогично, потоки статора равны:

(

) { φsd = Ldisd + φfφsq = Lqisq

L d и L q — составляющие индуктивности на прямой и квадратурной оси. Предполагается, что у машины гладкие полюса, поэтому L d = L q , и φ f представляет собой взаимный поток.

Подставляя уравнение. (9.12) в уравнение. (9.13) дает:

(9.14) {vsd = Rsisd + Lddisddt − ωgLqisqvsq = Rsisq + Lqdisqdt + ωg (Ldisd + φsd)

Произведенный электромагнитный момент равен:

(9.15) Tem = 3 Lq ( ) isdisq + φfisq)

Окончательные формы уравнений PMSG в системе отсчета d q следующие:

(9.16) {disddt = −RsLdisd + LqLdωgisq + 1LdvsddisqemLvg + LdqL = 32P ((Ld − Lq) isdisq + φfisq) Tem − Tm − fΩg = JdΩgdt

Разница между синхронным и асинхронным генератором

Различать, различать, сравнивать и объяснять, в чем разница между синхронным генератором и асинхронным генератором.Сравнение и различия.

Разница между синхронным генератором и асинхронным генератором

В простом синхронном генераторе подается как активная, так и реактивная мощность, но асинхронный генератор (индукционный генератор) подает только активную мощность и учитывает реактивную мощность для намагничивания. Этот тип генераторов используется в ветряных мельницах.

Асинхронный генератор

Индукционный генератор с короткозамкнутым ротором В ветряных турбинах этого типа используется концепция фиксированной скорости.В этой конфигурации асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором напрямую подключен к ветру через трансформатор. Конденсаторная батарея предназначена для компенсации реактивной мощности, а устройство плавного пуска используется для плавного подключения к сети. Он не поддерживает никакого контроля скорости — это главный недостаток.

Индукционный генератор с фазным ротором (WRIG)

В этом типе используется концепция переменной скорости. В турбине этого типа индукционный генератор с фазным ротором напрямую подключен к сети, как показано на рисунке.Переменное сопротивление ротора предназначено для управления скольжением и выходной мощностью генератора. Устройство плавного пуска, используемое здесь для уменьшения пускового тока и компенсатор реактивной мощности, используется для устранения потребности в реактивной мощности. Диапазон скоростей ограничен, плохое управление активной и реактивной мощностью, мощность скольжения рассеивается на переменном сопротивлении, поскольку потери составляют Недостатки данной конфигурации.

Синхронный генератор

Генератор с обмоткой ротора

Турбина с заведенным ротором, подключенным к сети.Эта конфигурация не требует ни устройства плавного пуска, ни компаратора реактивной мощности, что является ее основным преимуществом. Преобразователь частоты с частичной шкалой, используемый в системе, будет выполнять компенсацию реактивной мощности, а также плавное подключение к сети. Широкий диапазон динамического регулирования скорости зависит от размера преобразователя частоты. Главный недостаток заключается в том, что в случае повреждения сети требуется дополнительная защита и использование контактных колец, которые обеспечивают электрическое соединение с ротором.

Генератор постоянного магнита

Генератор подключается к сети через полномасштабный преобразователь частоты.Преобразователь частоты помогает контролировать как активную, так и реактивную мощность, подаваемую генератором в сеть.

Индукционный генератор с двойным питанием

Для того, чтобы соответствовать современным сетевым нормам, система сетевых турбин имеет возможность поддержки реактивной мощности. Система ветряной турбины на основе индукционного генератора с двойным питанием имеет больше преимуществ, чем другие. Ветряная турбина DFIG передает мощность через статор и ротор генератора, реактивная мощность может передаваться с двух сторон. Следовательно, используйте этот термин дважды.Реактивная мощность может поддерживаться либо через преобразователь на стороне сети, либо через преобразователь на стороне ротора. Статорная часть турбины напрямую связана с сетью, а ротор соединен через лом и преобразователь мощности. Напряжение на статорную часть подается от сети, а напряжение на ротор индуцируется преобразователем мощности. Мощность передается от ротора через преобразователь мощности в сеть, если генератор работает с частотой вращения выше синхронной.



Искать в других темах в Интернете



Теги:

Различия между асинхронным генератором и синхронным генератором

Синхронный генератор и асинхронным генератором

Различия между асинхронным генератором и синхронным генератором

Асинхронный генератор с двойным питанием — DFAG

Автор: Energie [1Nex]


Еще более сложную схему управления током ротора можно использовать в асинхронном генераторе с двойным питанием, как показано на рисунке справа.Здесь цепь ротора питается током от четырехквадрантного источника напряжения и преобразователя мощности с регулируемым током. Что касается частоты сети, такой преобразователь может обеспечить практически мгновенное регулирование своих выходных токов. В установившемся режиме работы преобразователь со стороны машины регулирует величину и фазу токов в цепи ротора для достижения желаемых значений электромагнитного момента. Также можно контролировать поток реактивной мощности на подключенные к сети клеммы статора генератора.

Ориентированное на поле или векторное управление асинхронными машинами — это хорошо известный метод, используемый в высокопроизводительных промышленных приводных системах, и его применение в ветровых турбинах дает аналогичные преимущества. В более ранней версии этой турбины команда крутящего момента (и, следовательно, величина составляющей тока ротора, ответственной за создание крутящего момента) была связана со скоростью машины через «справочную» таблицу. Алгоритм ориентации поля эффективно создает алгебраическую взаимосвязь между током ротора и крутящим моментом и устраняет динамику, обычно связанную с асинхронной машиной.Реакция преобразователя мощности и управления достаточно быстрая, чтобы поддерживать надлежащее выравнивание составляющей крутящего момента тока ротора с магнитным потоком ротора, так что машина остается под относительным контролем даже во время значительных возмущений в сети.

Преобразователь на стороне сети либо поглощает, либо подает реальную мощность в сеть, в зависимости от рабочей скорости генератора. Если генератор работает со скоростью ниже синхронной для частоты сети и числа полюсов, некоторое количество реальной мощности будет проходить через преобразователь на стороне сети в звено постоянного тока, а затем от преобразователя мощности на стороне машины в цепь ротора.Если турбина работает выше синхронной скорости, реальная мощность будет течь в обратном направлении. Статор подключен к низковольтной стороне трансформатора ветряной турбины, но в случае DFAG ротор представляет собой трехфазную катушечную обмотку, подключенную к силовому электронному приводу переменной частоты через контактные кольца, а не через внутреннюю короткозамкнутую обмотку. Активная мощность забирается из сети для питания ротора через преобразователь напряжения переменного / постоянного и постоянного / переменного тока, а токи ротора могут полностью контролироваться схемой управления IGBT.Частота, на которую нацелен преобразователь на стороне ротора, — это та, которая при наложении на скорость ротора вызывает синхронно вращающееся поле в воздушном зазоре.

Активный обмен мощностью с сетью — это сумма мощности, подаваемой в сеть от статора генератора, и мощности, передаваемой ротором (за вычетом потерь преобразователя). Статор всегда передает активную мощность в сеть. Машина DFAG имеет ряд преимуществ перед индукционным генератором. Поскольку частота ротора по существу отделена от сети, он может работать в более широком диапазоне скольжения — от 10% до -16% по сравнению с 0% до -2% для индукционного генератора.Подключенная ветряная турбина DFAG не ограничивается одной уникальной рабочей скоростью. Это позволяет изменять скорость конца лопасти в диапазоне, чтобы лучше соответствовать скорости ветра и поддерживать эффективное рабочее положение в диапазоне скоростей ветра. Реактивная мощность управляема. Начальный поток намагничивания машины устанавливается от ротора, а преобразователь на стороне сети по-прежнему потребляет только активную мощность. Реактивная мощность создается преобразователем на стороне ротора за счет угла зажигания и, следовательно, угла поля относительно вращающегося поля в статоре.Статор также выглядит как устройство с единичным коэффициентом мощности даже при запуске. Если от системы управления турбиной требуется подавать или поглощать реактивную мощность, опережение или отставание поля ротора можно контролировать с помощью преобразователя на стороне ротора. Поскольку векторы поля синхронного ротора могут быть смещены под углом, как в опережении и запаздывании синхронной машины, машину можно моделировать с помощью прямых (d) и квадратурных (q) компонентов оси. Разность фаз и величина напряжения ротора определяют активную и реактивную мощность, которая подается на клеммы DFAG.В идеальном устройстве обмен максимальной активной мощностью происходит при α = 90 ° или 270 °, при этом обмен реактивной мощностью отсутствует. Обмен реактивной мощности максимален при α = 0 ° и 180 °. Таким образом, DFAG может независимо управлять активной и реактивной мощностью с помощью элементов управления преобразователями на стороне сети и ротора. Для этого требуется преобразователь-инвертор, но максимальная ожидаемая мощность через преобразователь к ротору или от него составляет около 25% от общей выходной мощности генератора. Следовательно, преобразователи экономичны.Однако у технологии есть обратная сторона. В условиях серьезного сбоя системы напряжение сети может быть близким к коллапсу, и попытки достичь целевого напряжения или коэффициента мощности будут приводить к возникновению очень высоких токов в роторе и, следовательно, через преобразователи мощности. Преобразователи будут термически повреждены этими токами, поэтому оборудование, как правило, надежно защищено электронным механизмом короткого замыкания ротора, часто называемым «ломом». Это может быть активным в течение 20 мсек, за которым сразу следует отключение машины.Обычные синхронные генераторы подают реактивную энергию на место повреждения, а затем, после устранения повреждения, они участвуют в восстановлении системы.

Список литературы

Разница между синхронным и асинхронным двигателем (со сравнительной таблицей)

Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем объясняется с учетом таких факторов, как его тип, скольжение, потребность в дополнительном источнике питания, требования к контактным кольцам и щеткам, их стоимость, эффективность, коэффициент мощности, источник тока, скорость, самозапуск , влияние на крутящий момент из-за изменения напряжения, их рабочей скорости и различных применений как синхронного, так и асинхронного двигателя.

Различия между синхронным и асинхронным двигателем объясняются ниже в табличной форме.

BASIS СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Определение Синхронный двигатель — это машина, скорость ротора которой равна скорости магнитного поля статора.
N = NS = 120f / P
Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью, меньшей, чем синхронная скорость.
N
Тип Бесщеточный двигатель, двигатель с переменным сопротивлением, двигатель с регулируемым сопротивлением и двигатель с гистерезисом являются синхронными двигателями. Асинхронный двигатель переменного тока известен как асинхронный двигатель.
Скольжение Без проскальзывания. Значение скольжения равно нулю. Имеют пробуксовку, поэтому величина пробуксовки не равна нулю.
Дополнительный источник питания Требуется дополнительный источник постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. Не требует дополнительных исходных кодов.
Контактное кольцо и щетки Требуются контактное кольцо и щетки Контактное кольцо и щетки не требуются.
Стоимость Синхронный двигатель дороже по сравнению с асинхронным двигателем Дешевле
КПД КПД выше, чем у асинхронного двигателя. Менее эффективный
Коэффициент мощности Изменяя возбуждение, коэффициент мощности может быть соответственно отрегулирован как отстающий, опережающий или единичный. Асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
Электропитание Ток подается на ротор синхронного двигателя Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
Скорость Скорость двигателя не зависит от изменения нагрузки. Это постоянно. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
Самозапуск Синхронный двигатель не самозапускается Самозапуск
Влияние на крутящий момент Изменение приложенного напряжения не влияет на крутящий момент синхронного двигателя Изменение приложенного напряжения влияет на крутящий момент асинхронного двигателя
Рабочая скорость Они работают плавно и относительно хорошо на низкой скорости ниже 300 об / мин. Скорость вращения двигателя выше 600 об / мин отличная.
Приложения Синхронные двигатели используются на электростанциях, обрабатывающей промышленности и т. Д. Они также используются в качестве регулятора напряжения. Используется в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, бумажных и текстильных фабриках, компрессорах и лифтах. и т. д.

Синхронный двигатель — это двигатель, который работает с синхронной скоростью, то есть скорость ротора равна скорости статора двигателя.Отсюда следует соотношение N = N S = 120f / P, где N — скорость ротора, а Ns — синхронная скорость.

Асинхронный двигатель — это асинхронный двигатель переменного тока. Ротор асинхронного двигателя вращается со скоростью меньше синхронной, т.е. N S

Разница между синхронным и асинхронным двигателем

  1. Синхронный двигатель — это машина, скорость ротора которой равна скорости магнитного поля статора. Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной.
  2. Бесщеточный двигатель, двигатель с регулируемым сопротивлением, двигатель с регулируемым сопротивлением и двигатель с гистерезисом являются синхронными двигателями. Асинхронный двигатель переменного тока известен как асинхронный двигатель.
  3. Синхронный двигатель не имеет скольжения. Значение скольжения равно нулю. Асинхронный двигатель имеет скольжение, поэтому значение скольжения не равно нулю.
  4. Синхронному двигателю требуется дополнительный источник постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. Асинхронный двигатель не требует дополнительного источника пуска.
  5. Контактное кольцо и щетки необходимы в синхронном двигателе, тогда как асинхронный двигатель не требует контактного кольца и щеток. Только асинхронный двигатель с обмоткой требует и контактного кольца, и щеток.
  6. Синхронный двигатель дороже асинхронного двигателя.
  7. КПД синхронного двигателя больше, чем у асинхронного двигателя.
  8. Путем изменения возбуждения коэффициент мощности синхронного двигателя может быть соответственно отрегулирован как отстающий, опережающий или единичный, тогда как асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
  9. Ток подается на ротор синхронного двигателя. Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
  10. Скорость синхронного двигателя не зависит от изменения нагрузки. Это постоянно. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
  11. Синхронный двигатель не запускается автоматически, тогда как асинхронный двигатель запускается автоматически.
  12. Изменение приложенного напряжения не влияет на крутящий момент синхронного двигателя, но влияет на крутящий момент асинхронного двигателя.
  13. Синхронный двигатель работает плавно и относительно хорошо на низкой скорости, которая ниже 300 об / мин, тогда как скорость выше 600 об / мин работа асинхронного двигателя превосходна. Асинхронные двигатели используются в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, бумажных и текстильных фабриках, компрессорах и лифтах. и т. д.
  14. Синхронный двигатель используется в различных сферах применения на электростанциях, обрабатывающей промышленности и т. Д. Он также используется в качестве регулятора напряжения.

Таким образом, синхронный двигатель отличается от асинхронного двигателя.

Асинхронные (индукционные) генераторы

рисунок справа иллюстрирует основные принципы асинхронного генератор, во многом такой, каким мы его видели на предыдущих страницах.
На самом деле иначе выглядит только роторная часть, как вы увидите на эту страницу.

Асинхронный (Индукционные) Генераторы


Примечание: перед чтением На этой странице вы должны были заполнить предыдущие три страницы, посвященные ветрогенераторам.

В большинстве ветряных турбин в мире используются так называемые трехфазные асинхронные двигатели. (клеточный) генератор, также называемый индукционным генератором для генерации переменный ток. Этот тип генератора не получил широкого распространения за пределами промышленность ветряных турбин и малые гидроэлектростанции, но в мире в любом случае большой опыт работы с этим:
Любопытный факт в этом типе генератора заключается в том, что он действительно изначально проектировался как электродвигатель. Фактически, треть мирового потребление электроэнергии используется для работы асинхронных двигателей, приводных механизмов на заводах, в насосах, вентиляторах, компрессорах, лифтах и ​​других приложениях где нужно преобразовать электрическую энергию в механическую.
Одна из причин выбора этого типа генератора заключается в том, что он очень надежен, и обычно стоит сравнительно недорого. Генератор также имеет некоторые механические свойства, полезные для ветряных турбин. (Генератор скольжения, и определенная перегрузочная способность).


The Ключевым компонентом асинхронного генератора является ротор с обоймой .
(Раньше он назывался ротор с короткозамкнутым ротором , но после политически некорректно тренировать домашних грызунов на беговой дорожке, у нас есть только это менее увлекательное имя).


В Клетка Ротор
Именно ротор делает асинхронный генератор отличается от синхронного генератора. Ротор состоит из ряд медных или алюминиевых шин, которые электрически соединены алюминиевые торцевые кольца, как вы видите на картинке слева.
На картинке вверху страницы вы видите, как устроен ротор с «железным» сердечником, используя стопку тонких изолированных стальных пластин, с отверстиями для токопроводящих алюминиевых стержней.Ротор размещен в середине статора, который в данном случае также является 4-полюсным статор, который напрямую подключен к трем фазам электрического сетка.

Двигатель Эксплуатация
При подключении тока машина начинает вращаться как двигатель. на скорости, которая немного ниже синхронной скорости вращения магнитное поле от статора. Что теперь происходит?
Если мы посмотрим на стержни ротора сверху (на картинке справа) имеем магнитное поле который движется относительно ротора.Это вызывает очень сильный ток в стержни ротора, которые оказывают очень небольшое сопротивление току, так как они закорачиваются концевыми кольцами.
Затем ротор развивает свои собственные магнитные полюса, которые, в свою очередь, становятся увлекается электромагнитной силой из вращающегося магнитного поля в статоре.

Генератор Операция
Теперь, что произойдет, если мы вручную повернем этот ротор точно на синхронная скорость генератора, например 1500 об / мин (оборотов в минуту), как мы видели 4-полюсный синхронный генератор на предыдущей странице? В ответ: ничего.Поскольку магнитное поле вращается точно так же скорости ротора, мы не видим индукционных явлений в роторе, и он будет не взаимодействуют со статором.
А что, если увеличить скорость выше 1500 об / мин? В этом случае ротор движется быстрее, чем вращающееся магнитное поле от статора, что означает что снова статор индуцирует сильный ток в роторе. Тем сложнее вы проворачиваете ротор, тем больше мощности будет передаваться в виде электромагнитного силы к статору, и, в свою очередь, преобразуется в электричество, которое подается в электрическая сеть.

Генератор Скольжение
Скорость асинхронного генератора будет изменяться в зависимости от силы вращения (момент или крутящий момент), приложенный к нему. На практике разница между частота вращения на пиковой мощности и на холостом ходу очень мала, около 1 процента. Эта разница в процентах синхронного скорость, называется скольжения генератора . Таким образом, 4-полюсный генератор будет работать на холостом ходу при 1500 об / мин, если он подключен к сети с током 50 Гц. Если генератор вырабатывает максимальную мощность, он будет работать на 1515 об. / Мин.
Это очень полезное механическое свойство, которое генератор увеличивает или немного уменьшите его скорость, если крутящий момент меняется. Это означает, что там будет меньше износа коробки передач. (Более низкий пиковый крутящий момент). Это одна из наиболее важных причин для использования асинхронного генератора, а чем синхронный генератор на ветряной турбине, который подключен напрямую к электросети.

Автомат Регулировка полюсов ротора
Вы заметили, что мы не указали количество полюсов в статоре когда мы описали ротор? В роторе с обоймой есть то, что он автоматически подстраивается под количество полюсов статора.В поэтому один и тот же ротор может использоваться с большим разнообразием числа полюсов.

Сетка Требуется подключение
На странице о постоянных магнитах синхронных генератор мы показали, что он может работать как генератор без подключения в общественную сеть.
Асинхронный генератор отличается тем, что требует статора. быть намагниченным от сети до того, как она заработает.
Вы можете запустить асинхронный генератор в автономной системе, однако, если он снабжен конденсаторами, обеспечивающими необходимое намагничивание Текущий.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2021 © Все права защищены.