Генератор синхронный трехфазный: трехфазный синхронный генератор Низкое потребление топлива и бесшумность Certified Products

Содержание

трехфазный синхронный генератор Низкое потребление топлива и бесшумность Certified Products

О продукте и поставщиках:

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


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

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

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

Производители Генераторов синхронных из России

Продукция крупнейших заводов по изготовлению Генераторов синхронных: сравнение цены, предпочтительных стран экспорта.

  1. где производят Генераторы синхронные
  2. ⚓ Доставка в порт (CIF/FOB)
  3. Генераторы синхронные цена 04.12.2021
  4. 🇬🇧 Supplier’s Synchronous generators Russia

Страны куда осуществлялись поставки из России 2018, 2019, 2020, 2021

  • 🇬🇧 СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО (103)
  • 🇰🇿 КАЗАХСТАН (102)
  • 🇩🇪 ГЕРМАНИЯ (65)
  • 🇺🇦 УКРАИНА (47)
  • 🇱🇹 ЛИТВА (34)
  • 🇺🇸 СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ (32)
  • 🇫🇷 ФРАНЦИЯ (31)
  • 🇺🇿 УЗБЕКИСТАН (21)
  • 🇨🇺 КУБА (19)
  • 🇲🇩 МОЛДОВА, РЕСПУБЛИКА (18)
  • 🇦🇲 АРМЕНИЯ (17)
  • 🇦🇪 ОБЪЕДИНЕННЫЕ АРАБСКИЕ ЭМИРАТЫ (14)
  • 🇦🇿 АЗЕРБАЙДЖАН (14)
  • 🇱🇻 ЛАТВИЯ (12)
  • 🇨🇳 КИТАЙ (12)

Выбрать Генераторы синхронные: узнать наличие, цены и купить онлайн

Крупнейшие экспортеры из России, Казахстана, Узбекистана, Белоруссии, официальные контакты компаний.

Через наш сайт, вы можете отправить запрос сразу всем представителям, если вы хотите купить Генераторы синхронные.
🔥 Внимание: на сайте находятся все крупнейшие российские производители Генераторов синхронных, в основном производства находятся в России. Из-за низкой себестоимости, цены ниже, чем на мировом рынке

Поставки Генераторов синхронных оптом напрямую от завода изготовителя (Россия)

Крупнейшие заводы по производству Генераторов синхронных

Заводы по изготовлению или производству Генераторов синхронных находятся в центральной части России. Мы подготовили для вас список заводов из России, чтобы работать напрямую и легко можно было купить Генераторы синхронные оптом

Генераторы переменного тока (синхронные генераторы) мощностью более ква

Изготовитель Генераторы переменного тока (синхронные генераторы): мощностью более ква но не более ква

Поставщики Генераторы

Крупнейшие производители Генераторы переменного тока (синхронные генераторы) мощностью не более ква

Экспортеры Тиристоры

Компании производители двигатели постоянного тока

Производство Вентиляторы осевые

Изготовитель Генераторы переменного тока (синхронные генераторы) мощностью более ква

Генераторы синхронные серии СГ2-15-46-12 и СГ2-15-40-12

Генераторы синхронные трехфазные типа СГ2-15-46-12 и СГ2-15-40-12 со статической системой возбуждения предназначены для работы в качестве источника трехфазного переменного тока частотой 50 Гц в стационарных установках. Приводом генератора может служить дизель, паро- и гидротурбина или электродвигатель. Генераторы рассчитаны на номинальное напряжение 400 В.

Генераторы поставляются в комплекте с тиристорным возбудительным устройством (ТВУ) и шкафом генераторного ввода. Тиристорное возбудительное устройство обеспечивает управление генератором, а также автоматическое регулирование возбуждения синхронного генератора. Питание ТВУ осуществляется от дополнительной обмотки, уложенной в пазы статора. Включение генераторов осуществляется через шкаф генераторного ввода.

Вид климатического исполнения — УХЛ4, О4.

Номинальный режим работы — продолжительный S1. 

Конструктивное исполнение генераторов — IМ1101.

Способ охлаждения генераторов — IC01.

Степень защиты генераторов — IP21.

Генераторы имеют подшипники качения с пластичной смазкой. Сопряжение генераторов с приводным двигателем осуществляется посредством упругой муфты. Изоляция обмотки статора термореактивная типа «Монолит-2» класса нагревостойкости не ниже «В». Изоляция обмотки ротора класса нагревостойкости «В». Обмотка статора имеет 4 выводных конца, расположенных в выводном устройстве. Соединение фаз — звезда. Дополнительная обмотка статора соединяется в открытый треугольник с выводом трех концов на отдельный клеммник в коробке выводов. Генераторы допускают правое и левое направление вращения. Реверс осуществляется только из состояния покоя.

Генераторы могут быть укомплектованы подшипниками SKF или FAG.

 

Структура условного обозначения генераторов синхронных серии СГ2


Основные характеристики генераторов синхронных серии СГ2

Тип генератора Номинальная
мощность,
кВт/кВА
Номинальная
частота
вращения,
об/мин
Ток
статора,
А
КПД,
%
cosφ, 
о. е.
Напряжение
возбуждения,
В
Ток
возбуждения,
В
ОКЗ,
о.е.
Фазное
напряжение
дополнительной
обмотки, В
СГ2-15-40-12УХЛ4, О4 400/500 500 722 93 0,8 45 144 1.171 115
СГ2-15-46-12УХЛ4,О4 500/625 500 902 93,8 0,8 61 154 0,65 139

Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса генераторов серии СГ2-15-46-12 и СГ2-15-40-12 и шкафов управления


Масса генератора — 3650 кг.

Масса ТВУ не более 150 кг.

Масса шкафа генераторного ввода не более 315 кг.

Синхронные генераторы

Устройство и принцип действия Синхронные машины используют прежде всего в качестве генераторов. Их устанавливают на электрических станциях для преобразования механической энергии в элек трическую.

Синхронный генератор состоит из неподвижного статора 2 (рис. 196, а), на котором размещаются три обмотки (Л X, В У. С Т), и вращающегося ротора 1 с полюсами, на которых находится обмотка возбуждения ОВ. Постоянный гок, поступающий в обмотк\ возбуждения, намагничивает ротор, а первичный двигатель вращает его с частотой п. При этом обмотки статора пересекаются магнитным полем и в них индуцируются переменные э. д. с., сдвинутые по фазе на угол 120 Источником постоянного тока возбуждения /„ является возбудитель небольшой генератор постоянного тока, мощность которого составляет 2 -3% мощности грехфазного генератора. Якорь генератора постоянного тока соединен с валом синхронного генератора и приводится во вращение общим первичным двигателем.

При работе первичного двигателя (рис. 196, б) вращается вал ротора 1 и якорь 2. Ток возбуждения /в проходит от положительного полюса возбудителя через щетку Щ1 и кольцо 3, обмотку возбуждения синхронного генератора 6, кольцо 4, щетку Щ2 к отрицательному полюсу возбудителя.

В некоторых синхронных генераторах для создания магнитного потока используется самовозбуждение. В таких генераторах цепь возбуждения подключают к обмоткам статора 7 через специальный выпрямитель. При вращении ротора 5 в обмотках статора 7 возникает небольшой переменный ток за счет остаточной индукции. Этот ток выпрямляется и, поступая в обмотку возбуждения, усиливает магнитный поток ротора, а следовательно, и э. д. с. генератора. Ротор можно вращать паровой или водяной турбиной или двигателем внутреннего сгорания. В соответствии с этим синхронный генератор называется турбогенератором, гидрогенератором или дизель-генератором.

Частота 1 вырабатываемого тока прямо пропорциональна частоте вращения первичного двигателя п и числу пар полюсов ротора: 1 = = /7П/60. Поэтому тихоходные генераторы, работающие совместно с водяными турбинами, имеют большое число явно выраженных полюсов. Генераторы с неявно выраженными полюсами работают совместно с паровыми турбинами и являются быстроходными.

В каждой обмотке статора наводится э. д. с.

Е ==4,44/шФК,

где ш) — число витков обмотки;

Ф — магнитный поток ротора;

К — постоянный коэффициент обмотки.

Э. д. с. и напряжение генератора регулируют реостатом в цепи обмотки возбуждения генератора постоянного тока. Если увеличить ток возбуждения этого генератора, то увеличатся его напряжение и ток возбуждения /в синхронного генератора, в результате чего возрастет магнитный поток Ф ротора и индуцируемая э. д. с. Е. К. п. д. синхронных генераторов большой мощности достигает 96-97%.

Синхронные генераторы применяют для резервного питания устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Они входят

Рис. 197. Трехфазный синхронный генератор (дизель-генератор) :

1 — корпус статора; 2 — сердечник статора; ,? — пазы сердечника статора; 4 — трехфазная обмотка статора; 5 — полюс ротора; 6′ — катушка обмотки возбуждения; 7 — генератор постоянного тока в комплект дизель-генераторных агрегатов (ДГА) (рис. 197), которые используют при неисправности питающих трансформаторных подстанций. При соединении обмоток статора звездой линейное напряжение таких генераторов 380 В, мощность- 12, 24 или 48 кВ • А.

Дизель-генераторы снабжены аппаратурой системы самовозбуждения и автоматического регулирования напряжения (рис. 198). Последовательно с нагрузкой включены первичные обмотки трансформатора 77, а параллельно нагрузке-первичные обмотки трансформатора Т2. Вторичные обмотки этих трансформаторов соединены параллельно и питают выпрямитель В, к которому подключена обмотка возбуждения ОВ синхронного генератора. Вторичный ток /; последовательного трансформатора зависит от тока нагрузки I, вторичный ток 1и параллельного трансформатора — от напряжения нагрузки и. Ток на входе выпрямителя равен геометрической сумме токов и 1и, т. е. I —= /; +

7Ток возбуждения /в зависит не только от тока 1 и напряжения и нагрузки, но и от угла сдвига ф между ними.

Поэтому такую схему называют схемой фазового компаундирования.

Коэффициенты трансформации трансформаторов 77,

Т2 и индуктивности Ь включенных катушек выбирают так, чтобы при любом токе /

Рис. 198. Схема синхронного генератора с автоматической регулировкой напряжения

и угле ф сохранялось постоянным напряжение генератора U. С возрастанием активной или активно-индуктивной нагрузки увеличиваются токи Іі, 1 /в и э. д. с. Е. В результате автоматически компенсируется действие возрастающего падения напряжения на обмотках статора. Самовозбуждение синхронных генераторов происходит так же, как и в генераторах постоянного тока, за счет остаточного магнетизма. Однако вследствие повышенного сопротивления выпрямителя при малых напряжениях з. д. с. от остаточного магнетизма недостаточна для самовозбуждения. Поэтому принимают ряд мер, улучшающих процесс самовозбуждения. Для этого параллельно выпрямителю В со стороны переменного тока включают резонансный контур, состоящий из конденсаторов.

Емкость конденсаторов С выбирают такой, чтобы во время пуска, когда частота вращения ротора п < п„, наступил резонанс напряжений, при котором напряжение на конденсаторах и на входе выпрямителя повысилось. Благодаря этому снижается сопротивление выпрямителя, происходит самовозбуждение. При установившейся частоте вращения ротора п — пв условие резонанса нарушается и конденсаторы практически не влияют на работу схемы.

Характеристики. К основным характеристикам синхронного генератора относятся регулировочные, внешние и характеристики холостого хода. Характеристики снимают с помощью схемы, представленной на рис. 199.

Характеристика холостого хода (рис. 200, а) показывает зависимость э. д. с. Е обмотки статора от тока возбуждения /в при постоянной частоте вращения п и выключенной нагрузке, т. е. Е = /(1 ) при п —— const; 1 — const; 1 — 0. 1

Ток возбуждения синхронного генератора регулируется реостатом R (см. рис. 199), который включен последовательно с обмоткой возбуждения ОВ. Для измерения тока, напряжения и частоты на выходе генератора включены амперметры (РА1 — РАЗ), вольтметр PV и частотомер Нг. Характеристика холостого хода синхронного генератора подобна кривой намагничивания сердечника ротора.

Внешние характеристики (рис. 200, 6) отображают зависимость напряжения генератора U от тока нагрузки 1 при неизменных токе возбуждения, частоте вращения и коэффициенте мощности, т. е. U — 1 (/) при /п — const; п — const и cos ф — const.

Рис. 199. Схема синхронного генератора
Рис. 200. Характеристики синхронного генератора

Если увеличивать нагрузку с преобладанием индуктивности на генераторе, то его напряжение резко снижается (кривая /). Это объясняется увеличением падения напряжения на обмотках статора и реакцией статора. Реакцией статора называется взаимодействие вращающегося магнитного потока статора с магнитным потоком ротора, которые вращаются с одинаковой скоростью (синхронно). С увеличением нагрузки возрастает магнитный поток обмоток статора, направленный противоположно магнитному потоку ротора. В результате размагничивания ротора снижается э. д. с. и напряжение генератора. Если к генератору подключить только активную нагрузку, то магнитный поток статора будет сдвинут относительно ротора на угол 90°. Размагничивающее действие реакции статора несколько снижается и напряжение генератора изменяется по кривой 2. При нагрузке с преобладанием емкости магнитный поток статора направлен в одну сторону с магнитным потоком ротора. Поэтому напряжение генератора изменяется по кривой 3.

Регулировочные характеристики (рис. 200, в) при активно-индуктивной нагрузке 1, активной нагрузке 2, активно-емкостной нагрузке 3 показывают зависимость тока возбуждения генератора /н от тока нагрузки 1 при постоянном напряжении, частоте вращения и коэффициенте мощности, т. е. /в — 1 (/) при U — const; п const; cos <p ——= const. Регулировочные характеристики показывают, как следует изменять ток возбуждения генератора /в при увеличении тока нагрузки 1 для того, чтобы напряжение генератора U было постоянным.

⇐Асинхронные электродвигатели | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Первичные химические источники тока⇒

Трехфазный синхронный явнополюсной генератор ТСЯГ1-С-Р (Стендовое исполнение, ручная версия)

Предназначен для проведения лабораторных занятий по курсам «Электротехника и основы электроники» (раздел «Электрические машины») и «Электрические машины» (общий курс).

Состав:

Типовой комплект поставки учебного лабораторного стенда включает в себя следующие сменные функциональные блоки и компоненты:

  • Источник питания двигателя постоянного тока – 1 шт.
  • Возбудитель синхронной машины – 1 шт.
  • Однофазный источник питания – 1 шт.
  • Трехполюсный выключатель – 1 шт.
  • Линейный реактор – 1 шт.
  • Емкостная нагрузка – 1 шт.
  • Индуктивная нагрузка – 1 шт.
  • Трехфазный регулируемый автотрансформатор – 1 шт.
  • Блок мультиметров (2 мультиметра) – 1 шт.
  • Многофункциональный электроизмерительный прибор – 1 шт.
  • Активная нагрузка – 1 шт.
  • Указатель частоты вращения – 1 шт.
  • Трехфазный источник питания – 1 шт.
  • Лабораторный стол с контейнером для проводников и трехуровневой рамой – 1 шт.
  • Электромашинный агрегат (с машиной постоянного тока 101.1.1, трехфазным синхронным явнополюсным генератором 103.1 и преобразователем углового перемещения) – 1 шт.
  • Набор аксессуаров для комплекта ТСЯГ1-С-Р – 1 шт.
  • Табличка информационная с подсветкой «Трехфазный синхронный явнополюсной генератор» ТСЯГ1-С-Р – 1 шт.

Методическое обеспечение:

  • Руководство по выполнению базовых экспериментов «Трехфазный синхронный явнополюсной генератор»
  • Сборник руководств по эксплуатации компонентов аппаратной части комплекта ТСЯГ1-С-Р
  • Компакт-диск с методическим обеспечением комплектаТСЯГ1-С-Р

Технические характеристики:

Потребляемая мощность, В·А, не более 500

Электропитание:

— от трехфазной сети переменного тока с рабочим нулевым и защитным проводниками напряжением, В

— и от однофазной сети переменного тока с рабочим нулевым и защитным проводниками напряжением, В

— частота, Гц

380 ± 38

220 ± 22

50 ± 0,5

Класс защиты от поражения электрическим током    I

Габаритные размеры, мм, не более 

— длина (по фронту)

— ширина (ортогонально фронту)

— высота     

2×910

850

1600

Масса, кг, не более        150
Количество человек, которое одновременно и активно может работать на комплекте     2

Лабораторные работы:

1. Определение сопротивлений трехфазного синхронного явнополюсного генератора.
1.1. Определение синхронных индуктивных сопротивлений xd и xq.
1.2. Определение сверхпереходных сопротивлений x”d и x”q.
1.3. Определение индуктивного x2 и активного r2 сопротивлений обратной последовательности.
1.4. Определение индуктивного x0 и активного r0 сопротивлений нулевой последовательности.
2. Снятие характеристик трехфазного синхронного явнополюсного генератора.
2.1. Снятие характеристики холостого хода E0=f(If).
2.2. Снятие характеристики короткого замыкания IК=f(If).
2.3. Снятие внешней U=f(I) характеристики при заданном характере нагрузки.
2.4. Снятие регулировочной If= f(I) характеристики при заданном характере нагрузки.
2.5. Снятие нагрузочной U=f(If) характеристики.

Генератор синхронный.

Устройство, конструкции и работа.

Статор синхронной машины по конструкции не отличается от статора асинхронного двигателя. В пазах статора размещается трехфазная, двухфазная или однофазная обмотки. Заметное отличие имеет ротор, который принципиально представляет собой постоянный магнит или электромагнит. Это налагает особые требования на геометрическую форму ротора. Любой магнит имеет полюса, число которых может быть два и более. На рисунке приведены две конструкции генераторов, с тихоходным и быстроходным ротором.

Конструкции синхронных генераторов

Быстроходными бывают, как правило, турбогенераторы. Количество пар магнитных полюсов у них равно единице. Чтобы такой генератор вырабатывал электрический ток стандартной частоты f = 50 Гц, его необходимо вращать с частотой:

n = 60 f / p = 60 * 50 / 1 = 3000 об/мин

На гидроэлектростанциях вращение ротора зависит от движения водяного потока. Но и при медленном вращении такой генератор должен вырабатывать электрический ток стандартной частоты f = 50 Гц. Поэтому для каждой гидроэлектростанции конструируется свой генератор, на определенное число магнитных полюсов на роторе. В качестве примера приведем параметры синхронного генератора, работающего на Днепровской ГЭС. Водяной поток вращает ротор генератора с частотой n = 33,3 об / мин. Задавшись частотой f = 50 Гц, определим число пар полюсов на роторе:

p = 60 f / n = 60 * 50 / 33,3 = 96 пар

Принцип действия синхронного генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое, пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. При подключении к генератору нагрузки генератор будет являться источником переменного тока.

ЭДС синхронного генератора

Как было показано выше, величина наводимой в обмотке статора ЭДС количественно связана с числом витков обмотки и скорости изменения магнитного потока:


Переходя к действующим значениям, выражение ЭДС можно записать в виде:

E = c n Ф

где n — частота вращения ротора генератора, Ф — магнитный поток, c — постоянный коэффициент.

При подключении нагрузки напряжение на зажимах генератора в разной степени меняется. Так, увеличение активной нагрузки не оказывает заметного влияния на напряжение. В то же время индуктивная и емкостная нагрузки влияют на выходное напряжение генератора. В первом случае рост нагрузки размагничивает генератор и снижает напряжение, во втором происходит его подмагничивание и повышение напряжения. Такое явление называется реакцией якоря.

Для обеспечения стабильности выходного напряжения генератора необходимо регулировать магнитный поток. При его ослаблении машину надо подмагнитить, при увеличении — размагнитить. Делается это путем регулирования тока, подаваемого в обмотку возбуждения ротора генератора.

Принцип действия и устройство синхронного генератора трехфазного тока

В судовых электрических станциях переменного тока применяются синхронные генераторы трехфазного тока с независимым возбуждением и с самовозбуждением. Генераторы с независимым возбуждением имеют навешанный возбудитель (электрическая машина постоянного тока) в автоматическим и ручным регулятором напряжения. У самовозбуждающихся генераторов возбуждение осуществляется через полупроводниковый выпрямитель от статора генератора; саморегулирование напряжения осуществляется статическими приборами.

Синхронные машины могут работать как генераторами, так и двигателями. В зависимости от типа привода синхронные генераторы получили и свои названия. Турбогенератор, например, — это генератор, приводимый в движение паровой турбиной, гидрогенератор вращает водяное колесо, а дизель — генератор механически связан с двигателем внутреннего сгорания.

Синхронные двигатели широко применяют для привода мощных компрессоров, насосов, вентиляторов. Синхронные микродвигатели используют для привода лентопротяжных механизмов регистрирующих приборов, магнитофонов и т.д.
Статор синхронной машины по конструкции не отличается от статора асинхронного двигателя. В пазах статора размещается трехфазная, двухфазная или однофазная обмотки. Заметное отличие имеет ротор, который принципиально представляет собой постоянный магнит или электромагнит. Это налагает особые требования на геометрическую форму ротора. Любой магнит имеет полюса, число которых может быть два и более.
На рис. 7.1 приведены две конструкции генераторов, с тихоходным и быстроходным ротором.


Рис.7.1
Быстроходными бывают, как правило, турбогенераторы. Количество пар магнитных полюсов у них равно единице. Чтобы такой генератор вырабатывал электрический ток стандартной частоты f = 50 Гц, его необходимо вращать с частотой

Принцип действия синхронного генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, которое, пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. При подключении к генератору нагрузки генератор будет являться источником переменного тока.
Как было показано выше, величина наводимой в обмотке статора ЭДС количественно связана с числом витков обмотки и скорости изменения магнитного потока:

Переходя к действующим значениям, выражение ЭДС можно записать в виде:

где n — частота вращения ротора генератора,
Ф — магнитный поток,
c — постоянный коэффициент.
При подключении нагрузки напряжение на зажимах генератора в разной степени меняется. Так, увеличение активной нагрузки не оказывает заметного влияния на напряжение. В то же время индуктивная и емкостная нагрузки влияют на выходное напряжение генератора. В первом случае рост нагрузки размагничивает генератор и снижает напряжение, во втором происходит его подмагничивание и повышение напряжения. Такое явление называется реакцией якоря.
Для обеспечения стабильности выходного напряжения генератора необходимо регулировать магнитный поток. При его ослаблении машину надо подмагнитить, при увеличении — размагнитить. Делается это путем регулирования тока, подаваемого в обмотку возбуждения ротора генератора.
Простейший генератор трехфазного тока по конструкции аналогичен трехфазного токагенератору однофазного тока, только его якорь имеет не одну, а три обмотки АХ, BY, CZ, сдвинутые в пространстве друг относительно друга (рис. 7.2). При вращении якоря в этих обмотках наводятся э. д. с. одинаковой частоты, но имеющие разные фазы. Если амплитуды э. д. с. трех обмоток генератора равны друг другу, а сдвиг фаз между двумя любыми смежными э. д. с. равен -j= 120°, то трехфазная система э. д. с. называется симметричной.


Рис.7.2

Введение в синхронный генератор, работа, конструкция, типы и применение

Привет, друзья, надеюсь, с вами все в порядке. В сегодняшнем руководстве мы рассмотрим Introduction to Synchronous Generator. В электротехнике, в частности в производстве энергии, есть 2 основных источника преобразования энергии: первый — это двигатель, а второй — это генератор. Генератор — это устройство, вырабатывающее электрическую энергию, а двигатель — механическую энергию.Двигатели и генераторы далее делятся на двигатели и генераторы переменного и постоянного тока в зависимости от их выработки и использования.

Синхронный генератор — это тип генератора переменного тока. Для выработки энергии в ветряных турбинах используется синхронный генератор паровой турбины или гидротурбины. В сегодняшнем посте мы рассмотрим его конструкцию, работу, метод возбуждения и т. Д., Так что давайте начнем с введения в синхронный генератор.

Знакомство с синхронным генератором
  • Синхронный генератор также известен как генератор переменного тока, он преобразует механическую энергию в электрическую.
  • Электроэнергия, которую мы используем дома или в промышленности, в основном вырабатывается синхронным генератором.
  • В мире существует множество источников преобразования энергии, но большая часть энергии преобразуется синхронным генератором.
  • Они преобразуют механическую энергию в электрическую до 1500 мегаватт.
  • Синхронные генераторы, используемые в нашей промышленности, созданы на основе статического или вращающегося магнитного поля.
  • Конструкция синхронного генератора, построенного на статическом поле, подобна генератору постоянного тока.
  • В генераторе вращающегося магнитного поля статический якорь известен как ротор.
Принцип работы синхронного генератора
  • Работа синхронного генератора основана на законе электромагнитной индукции Фарадея.

ЭДС = dΦ / dt

  • Этот закон гласит, что скорость изменения магнитного потока в любом устройстве будет вызывать в нем ЭДС. Если устройство статично, а поле вращается, это также создает поле в устройстве.
  • В случае синхронного генератора ротор вращается, и он создает поле в статоре.
  • Для понимания ЭДС, индуцированной в любом устройстве, изучите статью о напряжении, индуцированном в контуре

.

Конструкция синхронного генератора
  • В синхронном генераторе нет остаточного магнетизма, вызывающего самовозбуждение, как в асинхронном двигателе и индукционном генераторе.
  • Внешний источник постоянного тока подается на ротор и создает поле в роторе.Когда мы вращаем ротор механическим способом, его поле связывается с обмотками статора и создает напряжение в статоре.
  • Для обозначения обмоток в машинах используются два термина: обмотка якоря и обмотка возбуждения.
  • Обмотки, которые создают основное поле в машине, называемой обмоткой возбуждения, и обмотки, которые создают напряжение, называются якорем.
  • В синхронном генераторе обмотки возбуждения — это обмотки ротора, а обмотки статора — обмотки якоря.
Статор синхронного генератора
  • Статор является статической частью генератора, он покрывает внутреннюю конструкцию машины.
  • Он состоит из ламинированных листов алюминия, на его внутренней периферии есть прорези, которые используются для удержания обмоток.
Ротор синхронного генератора
  • Ротор генератора представляет собой электромагнит, он связан с внешним источником постоянного тока.Внешний источник создает напряжение в роторе, поле ротора индуцирует напряжение в статоре.

  • Существует 2 основных типа синхронных генераторов.
    • Ротор с явным полюсом
    • Ротор с невыпадающими полюсами

Ротор с явным полюсом

  • Этот тип ротора не имеет многих полюсов, которые выполнены на колесных конструкциях.
  • Эти опоры изготовлены из стали и ламинированы.
  • Обмотки ротора намотаны на эти полюса и по углам, обмотки управляются полюсным башмаком.
  • Диаметр явнополюсного ротора больше, а его ось короткая.
  • У явнополюсного ротора 4 полюса или нет.
  • На данной схеме показан ротор с явнополюсным ротором.

Ротор с невыпадающими полюсами

  • Слово «выступ» означает выступать. Невыступающий полюс — это такой полюс, который изготовлен с поверхностью ротора, а не выступающими за поверхность, как выступающие полюса.
  • Этот тип ротора используется там, где требуется 4 или более полюсов на статоре.
Возбуждение синхронного генератора постоянным током
  • Как мы уже говорили, синхронный генератор не является самозапускающейся машиной. Он должен подключаться к внешнему источнику.
  • Для возбуждения генератора источник постоянного тока подключен к схеме ротора.
  • Поскольку ротор вращается, следует помнить о некоторых мерах предосторожности, связанных с подключением ротора к источнику постоянного тока.
    • Попробуйте соединить обмотки ротора с источником постоянного тока через контактное кольцо и графитовые щетки, если вы подключите обмотки напрямую к источнику постоянного тока, это вызовет серьезную искру и двигатель выйдет из строя.
    • Подключите такой источник постоянного тока к генератору, который остается постоянно соединенным с ротором.
  • Контактное кольцо представляет собой металлические кольца, которые установлены на валу генератора и имеют некоторую изоляцию.
  • Каждый конец обмотки ротора соединен с контактными кольцами, а статические щетки установлены на контактных кольцах.
  • Щетки всегда устанавливаются на контактном кольце, потому что они сделаны из графита с меньшим сопротивлением.
  • Если один вывод источника постоянного тока соединен с одной угольной щеткой, то другой будет соединен со второй щеткой.
  • Важно отметить, что постоянное напряжение, которое вы подавали на генератор, должно иметь одинаковое значение независимо от изменения скорости и углового положения генератора.
Проблемы контактных колец и щеток синхронного генератора
  • Как мы уже говорили, мы используем контактное кольцо и угольные щетки для подачи постоянного тока на обмотки ротора.Эти два компонента вызывают определенные трудности.
  • Поскольку щетки изготовлены из угля, который является мягким материалом, их состояние необходимо контролировать через некоторое время, и, возможно, их следует заменить через некоторое время. Этот процесс увеличивает стоимость обслуживания машины.
  • Имеется некоторая потеря напряжения на щетках, что увеличивает ток возбуждения и потери мощности на обмотках возбуждения.
  • Для синхронной машины меньшего размера используется этот метод измерения напряжения, потому что это дешевый метод для этих машин.
Бесщеточные возбудители синхронного генератора
  • Техника контактного кольца и щетки не подходит для более крупного двигателя и генератора. Для подачи постоянного тока на ротор использовались бесщеточные возбудители.
  • Бесщеточный возбудитель сам по себе является генератором переменного тока, так как любая машина имеет 2 схемы, первая — якорь, а другая — поле.
  • Когда этот возбудитель относится к какой-либо синхронной машине, его схема возбуждения находится на статической части синхронной машины и схемы якоря, установленной на валу машины.
  • Поскольку на выходе возбудителя используется трехфазный переменный ток, который затем преобразуется в постоянный ток посредством выпрямления, эта схема выпрямления также подключается к валу синхронного генератора.
  • Затем выход выпрямителя направлен на поле схемы ротора. Изменяя ток возбуждения возбудителя, мы можем легко управлять током возбуждения синхронного генератора.
  • Поскольку между статором и ротором генератора нет физического соединения, возбудитель требует гораздо меньшего ремонта, чем контактное кольцо и щетки.
  • Расположение бесщеточного возбудителя с генератором показано на данной схеме.
Пилотный возбудитель синхронного генератора
  • Чтобы сделать конструкцию синхронного генератора максимально простой и возбуждение генератора независимо от внешней схемы, на машине установлен пилотный возбудитель.
  • Пилотный возбудитель также является генератором переменного тока, он имеет постоянный магнит вместо схемы якоря, который соединен с валом, а его трехфазные обмотки соединены со статором.
  • Он генерирует мощность для схемы возбуждения возбудителя, затем эта мощность управляет схемой возбуждения генератора.
  • Если пилотный возбудитель относится к валу ротора, то для работы генератора нет необходимости во внешнем источнике питания.
  • Большая часть синхронных генераторов также имеет контактное кольцо и щетки с бесщеточным возбудителем, на случай аварийного резервного питания имеется резервное питание.
  • На данной схеме показана схема пилотного возбудителя.

Скорость вращения синхронного генератора
  • Как мы уже говорили, ротор синхронного генератора представляет собой электромагнит, он соединен с источником постоянного тока.
  • Направление поля ротора будет направлением вращения ротора.
  • Скорость вращения поля в машине переменного тока связана с частотой на статоре, выражается как.

f e = n m P / 120

    • f e в этом уравнении частота статора.
    • n m это скорость поля.
    • P — количество полюсов
  • Поскольку скорость вращения ротора равна скорости поля, это уравнение показывает отношение скорости вращения ротора к частоте статора.
  • Электрическая энергия, генерируемая на частотах в пятьдесят или шестьдесят герц, поэтому генератор должен двигаться с постоянной скоростью.
  • Например, для выработки энергии в шестьдесят герц в двухполюсной машине скорость ротора должна быть 3600 оборотов в минуту.
  • А для выработки энергии в пятьдесят герц в 4-полюсной машине скорость ротора должна быть 1500 оборотов в минуту.
Синхронный генератор и индукционный генератор
  • Здесь описаны некоторые сходства и различия между синхронными и индукционными генераторами.
  • В синхронном генераторе скорость вращения ротора равна скорости вращения поля у статора.

f = (Nx P) / 120

  • Но в случае синхронного генератора частота выходного напряжения контролируется энергосистемой, с которой он связан.
  • Синхронный генератор не самовозбуждается, поэтому к нему необходимо подключить специальный источник постоянного тока.
  • Пока нет необходимости в специальном внешнем источнике для индукционного генератора, так как это самозапуск машины.
  • Наличие угольных щеток и отдельных источников постоянного тока усложняет конструкцию синхронного генератора и увеличивает его стоимость.
  • Но индукционный генератор самозапускается и не требует угольных щеток и контактных колец, поэтому его конструкция является самой простой, а стоимость обслуживания также ниже.
Охлаждение синхронного генератора
  • Когда генератор работает с большой нагрузкой, в генераторе выделяется огромное количество тепла, что может быть опасно для внутренней структуры синхронного генератора.
  • Для уменьшения или минимизации тепла в генераторе используется несколько методов, описанных здесь.

Система вентиляции с радиальным потоком

  • В этом способе охлаждения холодный воздух проходит через статор с воздуховодами и выходит с другой стороны статора.

Преимущества радиальной вентиляции

  • При таком способе охлаждения потери мощности на вентиляцию меньше.
  • Может использоваться как для генераторов с низким, так и с высоким рейтингом.

Водородное охлаждение синхронного генератора

  • В этом методе водород используется для охлаждения генератора. Перед использованием для охлаждения его соотношение с воздухом необходимо контролировать и поддерживать соотношение водорода (9/1) к воздуху.
  • Как будто воздух существует в среде, где используется водород, он может вызвать выброс.
Разница между синхронным двигателем и синхронным генератором
  • Синхронный генератор — это такое устройство, которое преобразует механическую энергию, вырабатываемую первичным двигателем, в электрическую, а двигатель преобразует электрическую энергию в механическую.
  • Но эти двигатели похожи по физической структуре.
  • Любая синхронная машина, будь то двигатель или генератор, может обеспечивать активную мощность или получать активную мощность от подключенной системы, а также обеспечивать реактивную мощность и получать реактивную мощность от системы.
  • Все эти 4 возможности этих машин показаны на данном рисунке в виде векторной диаграммы.

  • Это видно из рисунка.
  • Уникальная особенность синхронного генератора (обеспечивающего P) заключается в том, что внутреннее генерируемое напряжение E A находится впереди Vø, но в случае внутреннего генерируемого напряжения двигателя E A находится позади Vø.
  • Другой особенностью машины (генератора или двигателя), обеспечивающей реактивную мощность Q, является то, что E A cosδ> Vø, независимо от того, действует ли машина как генератор или как двигатель.Машина, принимающая Q, имеет E A cosδ
Применение синхронного генератора
  • Здесь описаны некоторые применения синхронных генераторов.
  • В основном используется в таких системах, где требуется постоянная скорость.
  • Они также поддерживают коэффициент мощности системы.
  • Почти все электростанции используют синхронные генераторы из-за постоянной частоты, обеспечивающей возможность.

Вы также можете прочитать некоторые разделы, связанные с синхронным генератором, которые перечислены здесь.

Эквивалентная схема синхронного генератора

Синхронная генераторная диаграмма

Мощность и крутящий момент синхронного генератора

Параметры синхронного генератора

Синхронный генератор работает в одиночку

Параллельная работа синхронного генератора

Синхронный генератор параллельно с системой большой мощности

Синхронный генератор параллельно с генератором того же размера

Характеристики синхронного генератора

Кривые мощности синхронного генератора

Переходные процессы синхронного генератора

Итак, друзья, это подробная статья о синхронном генераторе. Я упомянул все, что связано с синхронным генератором в этом руководстве.Увидимся в следующем учебнике. Эквивалентная схема синхронного генератора.

Автор: Генри
http://www.theengineeringknowledge.com

Я профессиональный инженер и закончил известный инженерный университет, а также имею опыт работы инженером в различных известных отраслях. Я также пишу технический контент, мое хобби — изучать новые вещи и делиться ими с миром. Через эту платформу я также делюсь своими профессиональными и техническими знаниями со студентами инженерных специальностей.

Индукционный генератор

против синхронного генератора

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

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

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

Что такое синхронный генератор?

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

Что такое индукционный генератор?

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

Как работает индукционный генератор?

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

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

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

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

Как работает синхронный генератор?

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

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

Три основных различия между индукционным генератором и синхронным генератором

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

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

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

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

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

Экономическое сравнение индукционного генератора и синхронного генератора

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

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

Заключение

В этой статье мы постарались предоставить всю существенную информацию о различиях индукционных генераторов исинхронные генераторы. мы привели базовое определение того, что такое индукционные и синхронные генераторы, а затем перешли к принципам работы каждого из этих генераторов. В следующих разделах мы провели некоторые сравнения этих двух генераторов, чтобы показать, чем они отличаются. наконец, мы изучили различия между двумя генераторами с точки зрения экономической эффективности.

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

Модель динамики упрощенная трехфазная синхронная. станок

Модель динамики упрощенного трехфазного синхронного machine

Library

Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Electric Machines

Описание

Блок Simplified Synchronous Machine моделирует как электрические, так и механические характеристики простой синхронной машины.

Электрическая система для каждой фазы состоит из источника напряжения. последовательно с импедансом RL, который реализует внутренний импеданс машины. Значение R может быть нулевым, но значение L должно быть положительным.

Блок Simplified Synchronous Machine реализует механическую систему описывается формулой

Δω (t) = 12H∫0t (Tm − Te) −KdΔω (t) dtω (t) = Δω (t) + ω0,

, где

Δ ω = изменение скорости по быстродействию
H = постоянная инерции
Tm = механическая крутящий момент
Te = электромагнитный крутящий момент
Kd = коэффициент демпфирования, представляющий влияние демпферных обмоток
ω ( т ) = механическая частота вращения ротора
ω 0 = скорость работы (1 шт.ед.)

Хотя параметры можно вводить в единицах СИ или на единицу в диалоговом окне, внутренние расчеты выполняются в на единицу. На следующей блок-схеме показано, как механический часть модели реализована. Модель вычисляет отклонение с относительно скорости работы; не сама абсолютная скорость.

Коэффициент демпфирования Kd имитирует влияние демпферных обмоток обычно используется в синхронных машинах. Когда машина подключена к бесконечной сети (нулевой импеданс), вариация машины дельта угла мощности (δ) в результате изменения механической мощность ( P м ) может быть приблизительно следующей передаточной функцией второго порядка:

δPm = ωs / (2H) s2 + 2ζωns + ωn2,

где

δ

Дельта угла мощности: угол внутреннего напряжения E с относительно напряжения на зажимах, в радианах

P м

Механическая мощность в о.у.

ω n

9000H2 Частота электромеханических колебаний рад / с

ζ

Коэффициент демпфирования = (Kd / 4) 2 / (ωsHPmax)

ω s

рад / с2

P max

Максимальная мощность, передаваемая через реактивное сопротивление X при напряжение на зажимах В т и внутреннее напряжение E . P макс = В т E / X , где В т , Е , и X в о.у.

H

Константа инерции (с)

K d

02 Коэффициент демпфирования Эта приближенная передаточная функция, которая была получена предполагая sin (δ) = δ, справедливо для малых углов мощности (δ <30 градусов).Из предыдущего ζ выражения следует что значение Kd, необходимое для получения заданного коэффициента затухания ζ:

Параметры

В библиотеке Machines вы можете выбрать между единицами SI или единицами pu Упрощенный Блоки синхронной машины для определения электрических и механических параметров модель. Эти два блока моделируют одну и ту же упрощенную модель синхронной машины; Единственная разница заключается в том, как вы вводите единицы измерения параметров.

Вкладка конфигурации

Тип подключения

Укажите количество проводов, используемых в трехфазном Y-соединении: трехпроводный (нейтраль недоступна) или четырехпроводная (нейтраль доступна). По умолчанию: , 3-проводное соединение, Y .

Механический вход

Выберите механическую мощность, подаваемую на вал или ротор скорость как вход Simulink ® блока, или для представления машины вал с помощью вращающегося механического порта Simscape ™.

Выбрать Механическая мощность Pm (по умолчанию) указать потребляемую механическую мощность в Вт или о.е. и изменить маркировку блока ввода до PM . Скорость машины определяется машиной Инерция J (или константа инерции H для пу машины) и по разнице механического крутящего момента Тм , в результате приложенной механической мощности Pm , и внутренний электромагнитный момент Te .В знаковое соглашение для механической мощности — когда скорость положительная, положительный сигнал механической мощности указывает на режим генератора, а отрицательный сигнал указывает на моторный режим.

Выберите Speed ​​w , чтобы указать скорость input, в рад / с или в pu, и измените метку входа блока на w . Скорость машины навязывается, а механическая часть модели (постоянная инерции H) игнорируется. Используя скорость как механическую input позволяет моделировать механическое соединение между двумя машинами.

На следующем рисунке показано, как смоделировать жесткое соединение вала. в мотор-генераторной установке, когда в машине не учитывается момент трения 2. Выход скорости машины 1 (двигатель) связан со скоростью вход машины 2 (генератор), а электромагнитный момент машины 2 выход Te применяется к механическому крутящему моменту Tm входа машина 1. Коэффициент Kw учитывает единицы скорости обеих машин. (pu или рад / с) и передаточное отношение коробки передач w2 / w1. Фактор КТ учитывает единицы крутящего момента обеих машин (пу или Н.м) и номиналы машин. Также, поскольку инерция J2 игнорируется в машине 2, J2 относится к машине К моменту инерции 1 машины J1 необходимо прибавить 1 скорость.

Выберите Механический поворотный порт до добавить в блок механический вращающийся порт Simscape, который позволяет соединение вала машины с другими блоками Simscape, имеющими механические ротационные порты. Вход Simulink, представляющий механическая мощность Pm или скорость Вт затем машина снимается с блока.

На следующем рисунке показано, как подключить идеальный источник крутящего момента. блок из библиотеки Simscape на вал машины, чтобы представить машина в моторном режиме или в генераторном режиме, когда частота вращения ротора положительный.

Использовать имена сигналов для идентификации меток шины

Когда этот флажок установлен, выход измерения использует имена сигналов для идентификации меток шины. Выберите этот вариант для приложения, требующие, чтобы метки сигналов шины имели только буквенно-цифровые символы.По умолчанию сброшен.

Когда этот флажок снят, в выходных данных измерения используется определение сигнала для идентификации меток шины. Этикетки содержат не буквенно-цифровые символы, несовместимые с некоторыми приложениями Simulink.

Вкладка параметров

Номинальная мощность, линейное напряжение, и частота

Номинальная полная мощность Pn (ВА), частота fn (Гц) и среднеквадратичное значение линейное напряжение Vn (В). Вычисляет номинальный крутящий момент и преобразует Единицы СИ в о.е.По умолчанию [187e6 13800 60] .

Инерция, коэффициент демпфирования и пары полюса

Момент инерции (Дж в кг.м 2 или H в секундах) коэффициент демпфирования (Kd) и количество пар полюсов (p). Демпфирование коэффициент должен быть указан в (pu крутящего момента) / (pu скорости) в обеих машинах. диалоговые окна (в о.у. и в СИ). По умолчанию [3,7 0 20] для pu и [3.895e6 0 20] для SI.

Внутреннее сопротивление

Сопротивление R (Ом или о.е.) и реактивное сопротивление L (H или о.е.) для каждая фаза.По умолчанию [0,02 0,3] для о.у. и [0,0204 0.8104e-3] для SI.

Начальные условия

Начальное отклонение скорости (% от номинальной), угол ротора (градусы), величины линейного тока (A или pu) и фазовые углы (градусы). Эти значения автоматически вычисляются утилитой потока нагрузки Блок Powergui. По умолчанию [0,0 0,0,0 0,0,0] .

Время выборки (-1 для унаследованных)

Задает время выборки, используемое блоком.Чтобы унаследовать время выборки, указанное в блоке Powergui, установите для этого параметра значение -1 . По умолчанию -1 .

Вкладка Advanced

Чтобы включить вкладку Advanced, установите параметр Simulation type для блок powergui на Discrete и на Вкладка настроек , очистить Автоматически обрабатывать дискретные Параметры решателя и вкладки Advanced для блоков .

Модель дискретного решателя

Задает метод интегрирования, используемый блоком.Выбор Трапециевидный нетеративный (по умолчанию), , прочные, трапециевидные, , и , обратные, по Эйлеру крепкий .

Когда вы выбираете Автоматически обрабатывать дискретный решатель и Расширенный вкладка решателя настроек блоков параметр в powergui блок, модель дискретного решателя автоматически устанавливается на трапециевидных крепкий .

Трапецеидальная нетеративная требует добавления незначительную шунтирующую нагрузку на клеммах машины для поддержания стабильности моделирования, и моделирование может не сойтись и остановиться, когда количество машин увеличивается в модели.

Прочный, трапециевидный и Обратный Эйлер Надежный позволяет исключить необходимость использования паразитных нагрузок. К устранение топологических ошибок машин, подключенных к индуктивной цепи (например, автоматический выключатель, включенный последовательно с машиной), машина моделирует незначительную внутреннюю нагрузку 0,01 % от номинальной мощности.

Прочный, трапециевидный немного точнее, чем Backward Euler robust , особенно когда модель смоделированы при больших временах выборки. Прочный, трапециевидный май производить небольшие затухающие числовые колебания напряжения машины в условиях холостого хода, в то время как Backward Euler robust предотвращает колебания и сохраняет точность.

Для получения дополнительной информации о том, какой метод использовать в вашем приложении, см. Моделирование дискретных электрических систем.

Время выборки (-1 для унаследованного)

Задает время выборки, используемое блоком.Чтобы унаследовать указанное время выборки в блоке powergui установите этот параметр на -1 (дефолт).

Вкладка «Поток нагрузки»

Параметры потока нагрузки определяют параметры блока для использования с инструментом «Поток нагрузки» Блок Powergui. Эти параметры потока нагрузки предназначены для инициализации модели. Только. Они не влияют на блочную модель или производительность моделирования.

Конфигурация вкладки Load Flow зависит от опции, выбранной для параметра Тип генератора .

Тип генератора

Укажите тип генератора машины.

Выберите Swing для реализации генератора контроль величины и фазового угла его напряжения на клеммах. В Величина и угол опорного напряжения указаны в Swing. напряжение шины или фотоэлектрической шины и Угол напряжения шины поворота параметров блока Load Flow Bus, подключенного к клеммам машины.

Выберите PV (по умолчанию) для внедрения генератор, регулирующий его выходную активную мощность P и величину напряжения В.P определяется параметром Активная выработка мощности P блока. V задается шиной Swing или шиной PV. Параметр напряжения подключенного блока Load Flow Bus к терминалам машины. Вы можете контролировать минимум и максимум реактивная мощность, генерируемая блоком при использовании минимума реактивная мощность Qmin и Максимальная реактивная мощность Qmax параметров.

Выберите PQ для установки генератора управляя его выходной активной мощностью P и реактивной мощностью Q.P и Q указаны в Активная выработка мощности P и Реактивная мощность выработки Q параметров блока соответственно.

Выработка активной мощности P

Укажите активную мощность, которую вы хотите генерировать машиной, в ваттах. Когда машина работает в моторном режиме, вы указываете отрицательный ценить. Этот параметр доступен, если вы укажете Generator. введите как PV или PQ . По умолчанию 0 .

Выработка реактивной мощности Q

Укажите реактивную мощность, которую вы хотите генерировать машиной, в варах. Отрицательное значение указывает на то, что реактивная мощность поглощается. на машине. Этот параметр доступен, только если вы укажете Generator. введите как PQ . По умолчанию 0 .

Минимальная реактивная мощность Qmin

Этот параметр доступен, только если вы укажете Generator введите как PV .Указывает минимум реактивная мощность, которая может быть произведена машиной при сохранении напряжение на клеммах при его эталонном значении. Это опорное напряжение задается параметром Swing bus или PV bus Voltage . блока Load Flow Bus, подключенного к клеммам машины. В значение по умолчанию — -inf , что означает наличие нет нижнего предела выходной реактивной мощности. По умолчанию -inf .

Максимальная реактивная мощность Qmax

Этот параметр доступен, только если вы укажете Generator введите как PV .Указывает максимальное реактивная мощность, которая может быть произведена машиной при сохранении напряжение на клеммах при его эталонном значении. Это опорное напряжение задается параметром Swing bus или PV bus Voltage . блока Load Flow Bus, подключенного к клеммам машины. В значение по умолчанию — + inf , что означает наличие нет верхнего предела выходной реактивной мощности. По умолчанию + inf .

Входы и выходы

Pm

Механическая мощность, подаваемая на машину, в ваттах.Вход может быть константой сигнал или его можно подключить к выходу гидравлической турбины и Губернаторский блок. Частота внутренних источников напряжения зависит от механическая скорость машины.

w

Альтернативный вход блока вместо Pm (в зависимости от от значения параметра Механический вход ) скорость машины в рад / с.

E

Амплитуда внутренних напряжений блока.Оно может быть постоянным сигналом или он может быть подключен к выходу напряжения регулятор. Если вы используете машину единиц СИ, этот ввод должен быть в среднеквадратичное значение междуфазных напряжений. Если вы используете машину с полиуретановыми модулями, она должна быть в пу.

m

Выход Simulink блока — вектор, содержащий сигналы измерения. Вы можете демультиплексировать эти сигналы, используя Блок Bus Selector предоставлен в библиотеке Simulink. В зависимости от на типе маски, которую вы используете, единицы измерения — СИ или о.е.

Название

Определение

Ед. ibs

Ток статора is_b

А или о.е.

ics

Ток статора is_c

002 А или о.е.

В или о.е.

ВБ

Напряжение на клеммах Vb

В или о.е.

ea

Внутренний vo Напряжение Ea

В или о.е.

eb

Внутреннее напряжение Eb

В или о.е. pu

theta

Угол ротора тета

рад

w

Скорость вращения ротора wm

Электрическая мощность Pe

Вт

Допущения

Электрическая система блока Simplified Synchronous Machine состоит из исключительно из источника напряжения за синхронными реактивным сопротивлением и сопротивлением.Все остальные при этом не учитываются индуктивности намагничивания якоря, возбуждения и демпфирующей обмотки. В влияние демпферных обмоток приблизительно выражается коэффициентом демпфирования Kd. Три источника напряжения ветви импеданса RL соединены по схеме Y (три или четыре провода). Нагрузка может или могла не быть сбалансированным.

Ограничения

При использовании блоков Simplified Synchronous Machine в дискретных системах вы возможно, придется использовать небольшую паразитную резистивную нагрузку, подключенную к клеммам машины, чтобы избегать числовых колебаний.Большое время выборки требует больших нагрузок. Минимальное резистивное нагрузка пропорциональна времени выборки. Помните, что с шагом 25 мкс на частоте 60 Гц В системе минимальная нагрузка составляет примерно 2,5% от номинальной мощности машины. Например, Упрощенная синхронная машина мощностью 200 МВА в энергосистеме с дискретизацией времени выборки 50 мкс требует примерно 5% резистивной нагрузки или 10 МВт. Если время выборки уменьшить до 20 мкс, резистивной нагрузки 4 МВт должно быть достаточно.

Примеры

The power_simplealt пример использует блок Simplified Synchronous Machine для представления 1000 МВА, Эквивалентный источник 315 кВ, 60 Гц, подключенный к бесконечной шине (трехфазное программируемое напряжение Исходный блок). Блок Simplified Synchronous Machine (SI Units) используется как синхронный генератор. Внутреннее сопротивление и реактивное сопротивление установлены соответственно на 0,02 о.е. (1,9845 Ом). и 0,2 о.е. (X = 19,845 Ом; L = 0,0526 H). Инерционность машины J = 168 870 кг.m 2 , что соответствует постоянной инерции H = 3 с. В электрическая частота ω с = 2 * π * 60 = 377 рад / с. В машине два пары полюсов так, чтобы его синхронная скорость была 2 * π * 60/2 = 188,5 рад / с или 1800 об / мин.

Вариант Load Flow Powergui использовался для инициализации машины для запуска моделирования. в установившемся режиме с машиной мощностью 500 МВт. Требуемый внутренний напряжение, рассчитанное по потоку нагрузки, составляет 1,0149 о.е. Следовательно, внутренний напряжение E = 315e3 * 1.0149 = 319 690 В, фаза-фаза задана в блоке Constant, подключенном к входу E. Максимальная мощность который может быть доставлен машиной с напряжением на зажимах V t = 1,0 о.е. и внутреннее напряжение E = 1,0149 о.е. составляет P max = V t * E / X = 1,0149 / 0,2 = 5,0745 о.е.

Коэффициент демпфирования Kd регулируется для получения коэффициента демпфирования. ζ = 0,3. Требуемое значение Kd:

Два блока Фурье измеряют угол мощности δ. Этот угол вычисляется как разница между фазовым углом внутреннего напряжения фазы A и фазовым углом фазы A напряжение на клеммах.

В этом примере шаг выполняется на механической мощности применяется к валу. Машина изначально работает в установившемся режиме. с механической мощностью 505 МВт (механическая мощность, необходимая для выходная электрическая мощность 500 МВт с учетом резистивных потерь). При t = 0,5 с механическая мощность внезапно увеличивается до 1000 МВт.

Запустите пример и проследите за электромеханическим переходным процессом. на блоке Scope, отображающем угол поворота δ в градусах, скорость машины в об / мин и электрическая мощность в МВт.

При начальной электрической мощности Pe = 500 МВт (0,5 о.е.) нагрузка угол δ составляет 5,65 градуса, что соответствует ожидаемому значению:

Pe = VtEsinδX = 1,0⋅1,0149⋅sin (5,65∘) 0,2 = 0,5 о.е.

При изменении механической мощности от 0,5 до 1,0 о.е. угол нагрузки увеличивается и проходит серию недогашенных колебаний (коэффициент демпфирования ζ = 0,3) перед стабилизацией до нового значения 11,3 градуса. Частота колебаний определяется выражением:

fn = 12πωsPmax2H = 2.84 Гц.

Представлен до R2006a

Электрические машины — Якорь синхронного генератора

Ток якоря

Если ток якоря равен нулю, индуцированное напряжение равно напряжению на клеммах. Если течет ток якоря, индуцированное напряжение уже не равно измеренному напряжению на клеммах.

Причины разницы между наведенным напряжением и напряжением на клеммах:

  • Реакция якоря
  • Реактивное сопротивление утечки якоря
  • Сопротивление якоря
Реакция якоря

Реакция якоря — это уменьшение плотности магнитного потока за счет создания тока якоря. магнитное поле, противодействующее полю ротора.

Рассмотрим вращающееся магнитное поле и многокатушечную обмотку статора. Как магнитный поле вращается, напряжение, индуцированное в каждой из катушек, находится в фазе с плотностью потока. В магнитные и электрические векторные диаграммы аналогичны.

Рис. 2. Отношения между пространственным углом плотности потока и фазовым углом наведенного напряжения во времени.

Теперь, если индуцированное напряжение подключено к нагрузке и течет запаздывающий ток, магнитное поле будет создаваться результирующим током якоря.Этот вектор плотности потока электрически отстает от вектора тока на 90 °. Суммируя магнитные потоки ротора и якоря, результирующая плотность потока будет отличаться от плотности потока ротора. В результате величина и фаза индуцированного напряжения будут функцией тока якоря. Этот эффект известная как реакция якоря и проиллюстрированная на анимации ниже

Щелкните одну из кнопок ниже, чтобы запустить анимацию

Наведенное напряжение Текущий Арматурное поле Стоп Шаг вперед

Рис 3.Интерактивная анимация для иллюстрации реакции якоря

На диаграмме слева от анимации показано упрощенное поперечное сечение статора с 9 витками. Положение пика магнитной индукции основного ротора показано векторной стрелкой. Верхний правый график показывает синусоидальное изменение плотности потока вокруг воздушного зазора, а нижний левый график показывает индивидуальные индуцированные напряжения катушки. При нажатии кнопки «Напряжение» происходит анимация изменения плотности потока и напряжений во времени.Теперь предположим, что мы позволяем току течь. Предполагается, что ток в каждой катушке отстает от напряжения. На нижнем правом графике показаны напряжения отдельных катушек с течением времени, в то время как диаграмма слева теперь показывает ток в каждой катушке (красный — за пределами страницы, синий — на странице). Мы также можем изобразить положение пикового тока в виде векторной стрелки. Теперь ток будет создавать новое магнитное поле в воздушном зазоре. Нажатие кнопки «Поле» иллюстрирует этот эффект. Поле статора будет отставать от местоположения пиковых токов статора на 90 градусов.Это показано как темно-красный вектор в правом верхнем углу. Комбинированное чистое магнитное поле, поле статора плюс поле ротора, показано зеленым цветом, как вектор, так и в правом верхнем углу.

Математически чистое магнитное поле определяется как

.

\ [ \ vec {B} _ {net} = \ vec {B} _ {R} + \ vec {B} _ {S} \]

, а суммарное индуцированное напряжение можно записать как

\ [ \ vec {V} = \ vec {E} -j \ vec {I} _A X \]

Термин \ (j \ vec {I} _A X \) используется для объяснения реакции якоря.

Наконец, напряжение на клеммах будет уменьшено из-за падений напряжения на реактивном сопротивлении утечки и сопротивлении обмотки

\ [ \ vec {V} = \ vec {E} -j \ vec {I} _A X-j \ vec {I} _A X_A — \ vec {I} _A R_A \]

Использование термина \ (X_S \) или синхронного реактивного сопротивления чтобы учесть как реакцию якоря, так и реактивное сопротивление утечки, получается окончательное уравнение якоря:

\ [ \ vec {E} = \ vec {V} + \ vec {I} _A R_A + j \ vec {I} _A X_S \]

Цепь якоря

Схема для описания одной фазы обмотки синхронного генератора описывает уравнение арматуры, приведенное выше.

Рис. 4. Модель эквивалентной схемы для якоря синхронной машины.

Трехфазный синхронный генератор может подключаться по схеме звезды или треугольника. Однако часто встречаются генераторы в конфигурации звездой, поскольку полное линейное напряжение выше для заданное фазное напряжение.

Соединение звездой

\ [ \ begin {выровнено} I_A & = I_ {линия} \\ V & = \ frac {V_ {LL}} {\ sqrt {3}} \ end {выровнен} \]

Обратите внимание, что в некоторых текстах используется V T для обозначения напряжения на клеммах.В примерах и примечаниях здесь мы будем использовать V для обозначения фазного напряжения и В LL для линейного напряжения на зажимах

(PDF) Экспериментальный стенд для исследования трехфазного синхронного генератора с постоянными супермагнитами

234 Ливинти Петру и Гандур Мазен / Procedure Engineering 69 (2014) 231-236

для поддержки и приведения ротора во вращательное движение . Ротор трехфазного синхронного генератора

представлен на рис.4. Он состоит из корпуса (3), внутри которого закреплены постоянные супермагниты. Постоянные супермагниты

относятся к неодимовым. Полярность постоянных супермагнитов меняется, так что получается гетерополярный ротор

.

Характеристики постоянного супермагнита следующие: [6]:

— Поверхности полюсов: 40 x 10 мм

— Материал: NdFeB (неодим-железо-бор)

— Тип слоя: никель (Ni-Cu-Ni)

— Мощность: около 8 кг, около 78,5 Н

— Вес: 15,2

— Метод производства: спеченный

— Намагничивание: (Марка) N42

— Максимальная рабочая температура: 80 ° C

— Температура (Кюри): 310 ° C

— Остаточный магнетизм: Br 12.9-13,2 кГ 1,29-1,32 Тл

— Мощность коэрцитивного поля bHc: 10,8-12,0 кЭ 860-955 кА / м

— Мощность коэрцитивного поля iHc: ≥12 кЭ ≥955 кА / м

— Энергия производимые: (BxH) max 40-42 MGOe 318-334 кДж / м3

2.2. Универсальный асинхронный двигатель

Универсальный асинхронный двигатель (b) промышленного типа C.E.SET.MCA 38/64 -148 / ALA1 и имеет следующие характеристики

: номинальная мощность = 335 Вт, номинальное напряжение 220 В.A.C., номинальный ток 1.5 А и номинальной об / мин = 3000, [7]. Вал универсального асинхронного двигателя

соединен с валом трехфазного синхронного генератора с постоянными супермагнитами

через муфту цангового кольца (c). Однофазный асинхронный двигатель питается от однофазного преобразователя переменного тока

(d), который позволяет изменять скорость вращения.

2.3. Однофазный преобразователь переменного тока

Однофазный преобразователь переменного тока представляет собой коммутационный прибор, в котором электрическая цепь отключается и включается

без механических контактов.Для этого используются полупроводники (тиристоры, симисторы). Преимущества преобразователя

с однофазными преобразователями: высокая надежность, бесшумная работа и работа без вибрации, короткое время коммутации, низкая мощность управления

, возможность отключения цепи при прохождении тока через ноль (что позволяет избежать коммутации

). перенапряжения при отключении индуктивных нагрузок), а также высокочастотные коммутации

. Однофазный А.Преобразователи могут быть построены с двумя тиристорами, соединенными встречно-параллельно, с одним симистором или диодным мостом

и одним тиристором. В случае чисто резистивной нагрузки ток имеет ту же форму изменения во времени

, что и напряжение. Используемый однофазный преобразователь переменного тока (d) производится компанией S.C.

Redresoare S.R.L. Джурджу в Румынии. Однофазное напряжение от источника питания выпрямляется через диодный мост

типа 1ПМ8.Постоянное напряжение, возникающее на выходе выпрямительного моста, фильтруется через конденсатор

. Обмотка однофазного двигателя подключена к коллектору силового полевого транзистора

модели IRFP 460 и питается от постоянного напряжения, создаваемого выпрямительным мостом. Транзистор IRFP

460 управляется импульсами переменной частоты с помощью инверторного транзистора модели TLP 250. Импульсы переменной частоты

для управления инверторным транзистором TLP 250 поступают от генератора, оснащенного интегральной схемой

LM. 393.Частоту импульсов можно изменить с помощью потенциометра.

2.4. Измерительные приборы

Используемые измерительные приборы имеют следующие характеристики: амперметр (e): номинальный ток In = 5A, цифровой

вольтметр (f): максимальное номинальное напряжение = 1000 В переменного тока, тахометр (g) с лазерным излучением, используемый для измерения Измерение оборотов двигателя

относится к типу VT — 8204 и измеряет обороты без прямого контакта в диапазоне (10… 99,999) оборотов

с точностью ± 0.05%. Сопротивление нагрузки (h) имеет характеристики: R = 30 Ом, In = 5 А.

Конструкция трехфазных синхронных машин

Генератор состоит из двух частей: статора и ротора. Статор — это неподвижная часть машины, а ротор — это вращающаяся часть машины. Статор несет обмотку якоря, в которой генерируется напряжение, и выходной сигнал снимается с нее. Ротор машины производит основной поток.

Конструкция статора

Частями статора являются рама, сердечник статора, обмотки статора и охлаждающее устройство.Рама статора изготовлена ​​из чугуна для малогабаритных машин и сварной стали для крупногабаритных машин. Чтобы уменьшить гистерезис и потери на вихревые токи, сердечник статора собран из листовой стали с высоким содержанием кремния. Трехфазная обмотка вставляется в прорези на внутренней периферии статора. Обмотка соединена звездой и распределена по нескольким пазам. Когда ток течет в распределенной обмотке, он создает по существу синусоидальное пространственное распределение e.м.ф.

Конструкция ротора

Конструкция ротора бывает двух типов

  1. Явно-полюсный тип.
  2. Цилиндрический роторный тип.

Явнополюсный ротор

Термин «выступающий» означает «выступающий». Явный полюс состоит из полюсов, которые выступают из поверхности сердечника ротора. Они используются для роторов с четырьмя или более полюсами.

Ротор подвержен изменяющимся магнитным полям, поэтому он изготовлен из листовой стали для уменьшения потерь на вихревые токи.Столбы одинаковых размеров собираются путем наложения пластин на требуемую длину, а затем склепываются вместе. После того, как обмотка возбуждения размещена вокруг каждого корпуса полюса, эти полюса соединяются с помощью соединения типа «ласточкин хвост» на стальной крестовине, прикрепленной к валу. Роторы с явнополюсными полюсами имеют поверхности для гашения колебаний ротора при резком изменении условий нагрузки. Неоднородный воздушный зазор сопровождает явнополюсную синхронную машину.

Воздушный зазор минимален под центрами полюсов и максимален между полюсами.Поверхности полюсов имеют такую ​​форму, что радикальная длина воздушного зазора увеличивается от центра полюса к концам полюсов, так что распределение магнитного потока в воздушном зазоре является синусоидальным. Это поможет машине генерировать синусоидальную ЭДС.

Чтобы обеспечить чередование северной и южной полярностей, отдельные обмотки полюсов поля соединены последовательно. Конец обмотки возбуждения соединен с обмоткой постоянного тока щетками контактных колец.

Явнополюсные генераторы имеют большое количество полюсов и более низкую рабочую скорость.Генераторы с явнополюсным приводом, приводимые в действие водяными турбинами, называются гидро-генераторами или гидрогенераторами .

Цилиндрический ротор

Машины с цилиндрическим ротором также известны как роторные машины с невыпадающими полюсами . Конструкция ротора такова, что он образует гладкий цилиндр. У него нет физических полюсов, как в конструкции с явнополюсной конструкцией. Эти роторы изготовлены из цельных поковок из высококачественной никель-хром-молибденовой стали.

Примерно на двух третях периферии ротора прорези прорезаны через равные промежутки времени и параллельно валу.

В эти слоты подключаются обмотки возбуждения постоянного тока. Обмотка распределенного типа. Часть ротора без паза образует две полюсные поверхности. Эти машины имеют небольшой диаметр и большую осевую длину.

Такая конструкция ограничивает центробежные силы. Таким образом, цилиндрические роторы используются в высокоскоростных машинах.

Привод паровых или газовых турбин Машины с цилиндрическим ротором. Синхронные генераторы с цилиндрическим ротором называются турбогенераторами или турбогенераторами.

Моделирование электромагнитного переходного процесса трехфазного короткого замыкания синхронного генератора

3.2. Настройка параметров имитационной модели

Основные параметры синхронного генератора следующие: номинальная мощность PN = 200 МВт, UN = 13,8 кВ, f = 50 Гц, xd = 1,0, xd ‘= 0,3, xd’ ‘= 0,21, xq = 0,6, xq » = 0,31, x1 = 0,15, Td ‘= 1,64 с, Td’ ‘= 0,34 с, Tq0’ ‘= 1,4 с, RS = 0,005.

Имитационная модель создана, и параметры симуляции изменены.С помощью модуля Powergui время сбоя устанавливается на 0,02025 с, шаг моделирования составляет 0,01 с, время моделирования устанавливается на 1 с, и для решения проблемы выбирается алгоритм ode23tb.

3.3. Анализ результатов моделирования

Осциллограмма тока прямой оси статора id синхронного генератора показана на рис. 2. Из рис. 2 видно, что ток прямой оси статора резко возрастает в момент трехфазного короткого замыкания синхронного генератора и максимальная амплитуда тока — 9 пк.u., После достижения максимального тока амплитуда быстро затухает с постоянной времени и, наконец, затухает до 0 о.е. Форма волны поперечного тока статора iq на рис. 3 показывает, что, когда происходит трехфазное короткое замыкание в устройстве трехфазного короткого замыкания, поперечный ток статора быстро увеличивается до амплитуды тока, максимальный ток составляет 3,02 о.е., затем быстро затухает вверх и вниз до нулевого значения, а поперечный ток статора ослабляется до 0 о.е. из-за сопротивления.

Рис.2. Диаграмма формы сигнала тока прямой оси статора

Рис. 3. Форма волны поперечного осевого тока статора

Форма волны тока возбуждения if показана на рис. 4. В момент короткого замыкания синхронного генератора ток возбуждения не спадает в течение определенного периода времени после повреждения, а быстро увеличивается до текущего стандартного значения 2. .8, что связано с ослаблением тока демпфирующей обмотки. Чтобы поддерживать сохранение потока, обмотка возбуждения увеличивает ток, и ток возбуждения продолжает спадать после увеличения до амплитуды, но не ослабляется до 0,

.

Рис. 4. Осциллограмма тока возбуждения, если

Форма трехфазного тока статора при коротком замыкании синхронного генератора показана на рис.5. Амплитуда трехфазного сигнала равна, а разность фаз составляет 120 градусов до отказа. В случае трехфазного короткого замыкания форма волны фазного тока сначала перемещается к оси координат y положительной полуоси, а затем постепенно перемещается к оси координат y отрицательной полуоси. Направление движения фазы b и фазы c противоположно направлению движения фазы. Трехфазная амплитуда равна, разность фаз по-прежнему составляет 120 градусов, а трехфазный ток статора, наконец, затухает до установившегося значения.

Рис. 5. Форма волны моделирования тока статора ia, ib, ic при трехфазном коротком замыкании синхронного генератора

Из приведенного выше анализа видно, что когда синхронный генератор работает нормально, токи по прямой и квадратурной оси отсутствуют. В момент короткого замыкания токи по вертикальной и горизонтальной осям постепенно увеличиваются и уменьшаются через некоторое время после короткого замыкания.Ток по прямой оси увеличивается быстрее, чем ток по квадратурной оси, и затухание также медленнее, чем по квадратурной оси. При этом ток возбуждения не только не затухает, но и резко увеличивается после короткого замыкания. Главный результат — быстрое затухание постоянного тока. Обмотка возбуждения ослабляет постоянный ток и увеличивает ток возбуждения, чтобы компенсировать ослабление постоянного тока, таким образом поддерживая сохранение магнитного потока. В момент короткого замыкания синхронного генератора ток статора содержит три составляющие: основную частоту, частоту постоянного тока и составляющую удвоения частоты.Когда происходит трехфазное короткое замыкание, ток фазы A сначала увеличивает форму волны, а затем постепенно опускается из-за затухания, в то время как форма волны тока фазы B, C противоположна току фазы A. Амплитуда трехфазного тока равна, разность фаз неизменна, трехфазное напряжение статора спадает непосредственно до нуля от значения до момента короткого замыкания. Как правило, трехфазное короткое замыкание синхронного генератора влияет на напряжение и ток, что приводит к прямому падению напряжения до нуля.Для тока процесс более сложный, но общий ток увеличивается.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *