Генератор синхронный гсф 100: Генератор синхронный ГСФ-100М со статической системой возбуждения. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ОБН.460.066 ТО

alexxlab | 16.06.2023 | 0 | Разное

Генераторы со статической системой возбуждения

Подробности

Категория: Электрические машины

• генерация
• энергоблок

В этих генераторах статическая система, состоящая из неподвижных элементов (силового трансформатора, выпрямителей и т. д.), преобразует переменный ток на выводах генератора в постоянный для питания обмотки возбуждения и регулирования напряжения генератора.
Схема генератора со статической системой возбуждения (рис. 1) состоит из обмоток статора 1, обмоток ротора 2 и статической системы возбуждения (блока возбуждения и блока управления). Блок возбуждения состоит из силового трансформатора 3, селеновых выпрямителей 4, блока конденсаторов 5 и силовых выпрямителей питания 6. Элементы блока возбуждения смонтированы на литом основании, которое крепится к станине генератора и закрывается сверху колпаком. Блок управления 7 состоит из переключателей работы ПВ, резистора уставки напряжения РУ и отдельно стоящих резисторов для регулирования статизма 8.

С помощью блоков 7 и 8, установленных на отдельном щите, управляют выходными параметрами генератора. Принцип работы генератора аналогичен работе генератора с машинной системой возбуждения, за исключением работы статической системы.

Рис. 1. Принципиальная схема генератора со статической системой возбуждения.

Для поддержания напряжения на выводах генератора неизменным при любой нагрузке необходимо, чтобы ток возбуждения генератора изменялся в соответствии со значением и характером его нагрузки. В статической системе возбуждения (рис. 1) использован принцип фазового компаундирования. В обмотке w2 компаундирующего трансформатора 3 и селеновых выпрямителях 4 происходит сложение и выпрямление двух составляющих тока возбуждения: от обмотки w1 пропорциональной напряжению генератора, и от обмотки wc, пропорциональной току генератора, сдвинутых относительно друг друга под углом, зависящим от характера нагрузки (cosφ).

Система статического возбуждения автоматически обеспечивает изменение тока возбуждения при изменении значения и характера нагрузки генератора. Так как выпрямители 4 имеют нелинейное сопротивление, что не обеспечивает начального самовозбуждения, в системе предусмотрен резонансный контур, образованный емкостью Хс конденсаторов С4—С6, подключенных к обмотке wK, и индуктивностью рассеяния XL первичной обмотки w-,. Специальным подбором параметров при частоте 50 Гц обеспечивают XL=XC, и тогда ток возбуждения уже не будет зависеть от сопротивления выпрямителей 4 и обмотки возбуждения в процессе начального самовозбуждения.
Параметры трансформатора 3 обеспечивают стабильность напряжения генератора при cos φ от 0,4 до 1,0 с точностью ±5%.
Для более точной стабилизации напряжения (±3%) служит специальная обмотка управления w„ в которую подается постоянный ток. При протекании постоянного тока по обмотке w, образуется магнитный поток, который замыкается по сердечнику трансформатора 3. С изменением протекающего по обмотке шу постоянного тока изменяется постоянный магнитный поток сердечника 3 и, следовательно, ток возбуждения генератора в обмотке Wz- Так как обмотка wy питается постоянным током от двух последовательно встречных источников: выпрямителя 4 (ток /в пропорционален напряжению возбуждения генератора) и выпрямителя питания 6 через резистор РУ и сопротивление статизма СС1 (ток /вп не зависит от нагрузки и неизменен для любого режима), то /у=/вп—(—/в) и, следовательно, напряжение возбуждения генератора будет увеличиваться с ростом нагрузки.
При нагрузке с меньшим cos φ напряжение возбуждения возрастает больше, чем при нагрузках с большим cos φ, и, следовательно, ток подмагничивания трансформатора 3 (Лш>/в) при реактивных нагрузках генератора будет уменьшаться больше, чем при активных. Благодаря этому осуществляется коррекция параметров системы фазового компаундирования и достигается большая точность регулирования напряжения генератора по нагрузке, чем при неуправляемом варианте фазового компаундирования.
Уставку напряжения генератора регулируют резистором РУ, включенным последовательно в цепь обмотки доу, а составляющую тока управления /Е можно корректировать резистором СС1.
Статическая система возбуждения обладает следующими достоинствами: отсутствием движущихся частей, высокой механической прочностью конструкций, надежностью и высокой точностью регулирования напряжения, небольшими эксплуатационными затратами.
Для начального возбуждения генераторы могут иметь резонансную систему с конденсаторами (генераторы типов ДГФ, ЕСС, ГСФ-100-БК, ОС, ГСС-104-4Б), или аккумуляторную батарею (ЕСС-5, ГСФ-100М, ГСФ-200), или генератор начального возбуждения (СГДС-11-46-4), или трансформатор напряжения (ЕСС-5). Принцип работы статической системы возбуждения одинаков для всех типов генераторов, за исключением схем начального возбуждения.
Техническая характеристика генераторов со статической системой возбуждения приведена в табл.  

Технические характеристики генераторов ДЭС со статической системой возбуждения

Характеристика	ЕС-52	ECC-8I-4/M201	ЕСС-82-4/М201	ЕСС-91-4/М201	ЕСС-5-61-4/М101	ЕСС-5-81-4/М101
Номинальная мощность. «Вт	5	20	30	30	8	20
Напряжение линейное, В	230/400	230/400	230/400	230/400	230/400	230/400
Ток статора. А	15,7/9	62/36	94/54	157/90	25,2/14,5	62.8/36
КПД при 100%-ной нагрузке	0,8	0,87	0,88	0,9	0,81	0,86
Частота вращения, об/мин	1500	1500	1500	1500	1500	1000
Размеры генератора, мм: длина	704	788	865	930	698	788
ширина	428	602	602	705	490	609
высота	450	710	710	820	445	560
Масса генератора, кг	185	345	435	590	150	300

Продолжение табл.

Характеристика		ECC-5-82-4/M101	ЕСС-5-92-6/М101		ЕСС-5-92-6/М101			ГСФ-100М	ГСФ-200		ДГФ-82-4Б		Д1Ф-83-4Б
Номинальная мощность, кВт		30	50		60			100	200		30		50
Напряжение линейное, В		230/400	230/400		230/400			400	400		230/400		230/400
Ток статора, А		94/54	157/90		188. 5/108			181	361		94/54		157/90
КПД при 100%-ной нагрузке		0.875	0,89		0,90			0.91	0,91		0.885		0,9
Частота вращения, об/мин		1500	1000		1500			1500	1500		1500		1500
Размеры генератора, мм:
длина		865	930		930			1084	1320		840		930
ширина		609	715		715			590	860		580		580
высота		560	685		685			850	1086		680		680
Масса генератора, кг		360	540		540			1070	1500		400		510
Характеристика	ОС-52/М101. М201			OC-62/M201		OC-72/M201	ОС-82/М201			ГСС-103-8М		ГСС-104-4Б		ГСДС-11-46-4
Номинальная мощность, кВт	8			16		30	60			100		200		500
Напряжение линейное, В	230/400			230/400		400	400			230/400		400		400
Ток статора. А	25.2/14.5			50,9/39		54	108			314/181		362		904
КПД при 100%-Holi на-	0,88			0,8(1		0.895	0,92			0,91		0.91		0,94
Частота вращения, оо/мнн	1500			1500		1500	1500			750		1500		1500
Размеры генератора, мч: длина ширина высота	–			–		840 400 400	–			–		:
Масса генератора, кг	144			208		300	452			1330		2015		—

Генераторы  ГСФ

Генераторы серии ГСФ имеют мощность 100 и 200 кВт, исполнение фланцевое, защищенное, на двух щитовых подшипниках, соединение с двигателем с помощью муфты и фланцевого подшипникового щита.

Устройство и принцип работы генератора ГСФ и генератора ДГФ аналогичны. Начальное возбуждение у генераторов ГСФ-200 и ГСФ-100М осуществляется подачей импульса постоянного тока от аккумуляторной батареи; начальное, возбуждение генератора ГСФ-100 БК осуществляется с помощью резонансной системы с конденсаторами.

Генераторы ГСС

В ДЭС используется только четырехполюсный генератор ГСС-104-4Б 10-го габарита и 4-й габаритной длины.
Исполнение генератора брызгозащищенное. с самовентиляцией, на двух щитовых подшипниках. Генератор сопрягается с приводным двигателем эластичной муфтой. Устройство и принцип действия этого генератора аналогичны устройству и принципу действия генератора ДГФ.

Генераторы СГДС

Серия СГДС имеет устройство, аналогичное устройству генератора СГД, но обмотка возбуждения питается от статической системы самовозбуждения, состоящей из трансформаторов фазового компаундирования, блока силовых выпрямителей, отдельного выпрямителя и генератора начального возбуждения. Работа системы возбуждения этого генератора аналогична работе статической системы возбуждения других генераторов.

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• Главная
• Оборудование
• Эл. машины
• Устройство и ремонт электрических машин

Еще по теме:

• Генераторы тяговые ГСТ
• Автомобильные и самолетные генераторы
• Однофазные синхронные генераторы с электромагнитным возбуждением
• Генератор с поперечным возбуждением
• Генераторы с двойной полюсной системой

Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц.

в Броварах (Электрогенераторы)

• Украина
• Бровары
• Генераторы
• Электрогенераторы
Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц. в Броварах

Цена: 22 998 грн.

за 1 шт

---

Компания ПАК УНИВЕРСАЛ (Бровары) является зарегистрированным поставщиком на сайте BizOrg. su. Вы можете приобрести товар Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц., расчеты производятся в грн. Если у вас возникли проблемы при заказе товара, пожалуйста, сообщите об этом нам через форму обратной связи.

Описание товара

Генератор 100 кВт, синхронный, ГСФ-100БК, со щитом управления, 400 вольт, 50 Гц, 1500 об/мин. Работаем по Украине: Киев, Днепропетровск, Донецк, Запорожье

Генератор ГСФ-100БК
синхронный
100 кВт
400 В
фаз 3
50 Гц
1500 об/мин

Работаем по Украине: Киев, Днепропетровск, Донецк, Запорожье, Крым, Львов, Одесса, Харьков, Винница, Борисполь , и др.

Характеристики генератора синхронного ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц.

• — Страна производитель: Россия

---

“>Товары, похожие на Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц.

Вы можете оформить заказ на «Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц.» в компании «ПАК УНИВЕРСАЛ» через нашу площадку BizOrg. Цена составляет 22998 грн. (минимальный заказ 1 шт). Сейчас предложение находится в статусе “в наличии”.

Плюсы «ПАК УНИВЕРСАЛ»

• специальное предложение по сервису и цене для пользователей торговой площадки BizOrg;

• своевременное выполнение своих обязательств;

• разнообразные способы оплаты.

Оставьте заявку прямо сейчас!

Часто задаваемые вопросы

• Как оформить заказ?Чтобы оформить заказ на «Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц.» свяжитесь с компанией «ПАК УНИВЕРСАЛ» по контактным данным, которые указаны в правом верхнем углу страницы. Обязательно укажите, что нашли компанию на торговой площадке BizOrg.
• Где посмотреть более подробную информацию о компании «ПАК УНИВЕРСАЛ»?Для получения подробных даных о компании перейдите в правом верхнем углу страницы по ссылке-названию компании. Далее перейдите на нужную вкладку с описанием.
• Предложение указано с ошибками, номер телефона не отвечает и т.п.Если у вас возникли проблемы при работе с «ПАК УНИВЕРСАЛ» – сообщите идентификаторы компании (175221) и товара/услуги (6782071) в нашу службу технической поддержки.

Служебная информация

• «Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц.» относится к категории: «Электрогенераторы».

• Предложение было создано 13.09.2013, дата последнего обновления – 13.09.2013.

• За все время предложение было просмотрено 701 раз.

Обращаем ваше внимание на то, что торговая площадка BizOrg.su носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.
Заявленная компанией ПАК УНИВЕРСАЛ цена товара «Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц.» (22 998 грн.) может не быть окончательной ценой продажи. Для получения подробной информации о наличии и стоимости указанных товаров и услуг, пожалуйста, свяжитесь с представителями компании ПАК УНИВЕРСАЛ по указанным телефону или адресу электронной почты.

Телефоны:

+380 (44) 233-34-20

+380 (63) 233-34-20

Купить генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц. в Броварах:

Красовского 26-б, Бровары, 07400, Украина

Генератор синхронный ГСФ-100БК, 100 кВт, 400 В, 50 Гц.Синхронный генератор

в качестве ветрового генератора

Синхронный генератор

в качестве ветрового генератора мода на генератор автомобильного типа.

На этот раз отличие заключается в том, что синхронный генератор вырабатывает трехфазное переменное напряжение на выходе из своих обмоток статора, в отличие от генератора постоянного тока, который вырабатывает один постоянный или постоянный ток. Однофазные синхронные генераторы также доступны для систем синхронных генераторов маломощных бытовых ветряных турбин.

По сути, синхронный генератор представляет собой синхронную электромеханическую машину, используемую в качестве генератора, и состоит из магнитного поля на вращающемся роторе и неподвижного статора, содержащего несколько обмоток, которые обеспечивают генерируемую мощность. Система магнитного поля ротора (возбуждение) создается либо с помощью постоянных магнитов, установленных непосредственно на роторе, либо за счет электромагнитного возбуждения от внешнего постоянного тока, протекающего в обмотках возбуждения ротора.

Этот постоянный ток возбуждения передается на ротор синхронной машины через контактные кольца и угольные или графитовые щетки. В отличие от предыдущей конструкции генератора постоянного тока, синхронные генераторы не требуют сложной коммутации, что обеспечивает более простую конструкцию. Затем синхронный генератор работает аналогично автомобильному генератору переменного тока и состоит из двух следующих общих частей:

Основные компоненты синхронного генератора

• Статор: — Статор несет три отдельных (3-фазных) якоря. обмотки физически и электрически смещены друг от друга на 120 градусов, создавая выходное напряжение переменного тока.
• Ротор: — Ротор несет магнитное поле либо в виде постоянных магнитов, либо в виде намотанных катушек, подключенных к внешнему источнику питания постоянного тока через токосъемные кольца и угольные щетки.

Говоря о «синхронном генераторе», терминология, используемая для описания частей машины, является обратной терминологии для описания генератора постоянного тока. Обмотки возбуждения – это обмотки, создающие основное магнитное поле, которые являются обмотками ротора для синхронной машины, а обмотки якоря – это обмотки, в которых индуцируется основное напряжение, обычно называемые обмотками статора. Другими словами, для синхронной машины обмотки ротора являются обмотками возбуждения, а обмотки статора — обмотками якоря, как показано.

Конструкция синхронного генератора

В приведенном выше примере показана базовая конструкция синхронного генератора с явно выраженным двухполюсным ротором. Эта обмотка ротора подключена к напряжению питания постоянного тока, создающему ток возбуждения I _f . Внешнее напряжение возбуждения постоянного тока, которое может достигать 250 вольт постоянного тока, создает электромагнитное поле вокруг катушки со статическими северным и южным полюсами.

Когда вал ротора генератора вращается лопастями турбины (первичный двигатель), полюса ротора также будут двигаться, создавая вращающееся магнитное поле, поскольку северный и южный полюса вращаются с той же угловой скоростью, что и лопасти турбины (при условии прямого водить машину). Когда ротор вращается, его магнитный поток пересекает отдельные катушки статора одну за другой, и по закону Фарадея в каждой катушке статора индуцируется ЭДС и, следовательно, ток.

Величина напряжения, индуцированного в обмотке статора, как показано выше, является функцией напряженности магнитного поля, которая определяется током возбуждения, скоростью вращения ротора и числом витков в обмотке статора. Поскольку синхронная машина имеет три обмотки статора, в обмотках статора создается трехфазное напряжение, соответствующее обмоткам А, В и С, которые электрически разнесены на 120 ^o друг от друга, как показано выше.

Эта трехфазная обмотка статора подключается непосредственно к нагрузке, и, поскольку эти катушки являются стационарными, им не нужно проходить через большие ненадежные контактные кольца, коллектор или угольные щетки. Кроме того, поскольку катушки, генерирующие основной ток, являются стационарными, упрощается намотка и изоляция обмоток, поскольку они не подвергаются вращательным и центробежным силам, что позволяет генерировать более высокие напряжения.

Синхронный генератор с постоянными магнитами

Как мы видели, синхронные машины с возбуждением возбуждения требуют возбуждения постоянным током в обмотке ротора. Это возбуждение осуществляется за счет использования щеток и контактных колец на валу генератора. Однако есть несколько недостатков, таких как необходимость регулярного обслуживания, очистки от угольной пыли и т. д. Альтернативным подходом является использование бесщеточного возбуждения, в котором вместо электромагнитов используются постоянные магниты.

Как следует из названия, в Синхронный генератор с постоянными магнитами (ГПМГ), поле возбуждения создается с помощью постоянных магнитов в роторе. Постоянные магниты могут быть установлены на поверхности ротора, встроены в поверхность или установлены внутри ротора. Воздушный зазор между статором и ротором уменьшен для обеспечения максимальной эффективности и сведения к минимуму количества необходимого редкоземельного магнитного материала. Постоянные магниты обычно используются в маломощных и недорогих синхронных генераторах.

Для низкоскоростных ветряных генераторов с прямым приводом генератор с постоянными магнитами является более конкурентоспособным, поскольку он может иметь большее число полюсов, составляющее 60 или более полюсов, по сравнению с обычным синхронным генератором с фазным ротором. Кроме того, реализация возбуждения с постоянными магнитами проще, надежнее, но не позволяет контролировать возбуждение или реактивную мощность. Одним из основных недостатков синхронных генераторов ветряных турбин с постоянными магнитами является то, что без контроля потока ротора они достигают максимальной эффективности только при одной заранее определенной скорости ветра.

Синхронная скорость генераторов

Частота выходного напряжения зависит от скорости вращения ротора, другими словами, от его «угловой скорости», а также от количества отдельных магнитных полюсов на роторе. В нашем простом примере выше синхронная машина имеет два полюса, один северный полюс и один южный полюс. Другими словами, машина имеет два отдельных полюса или одну пару полюсов (север-юг), также известную как пары полюсов.

Когда ротор делает один полный оборот, 360 ^o , генерируется один цикл ЭДС индукции, поэтому частота будет равна одному циклу на каждый полный оборот или 360 ^o . Если удвоить количество магнитных полюсов до четырех, (две пары полюсов), то на каждый оборот ротора будет генерироваться два цикла ЭДС индукции и так далее.

Поскольку один цикл ЭДС индукции создается одной парой полюсов, количество циклов ЭДС, возникающих за один оборот ротора, будет равно количеству пар полюсов P. Таким образом, если количество циклов на число оборотов задается как: P/2 относительно числа полюсов, а количество оборотов ротора N в секунду задается как: N/60, тогда частота ( ƒ ) ЭДС индукции будет определяться как:

В синхронном двигателе его угловая скорость определяется частотой напряжения питания, поэтому N обычно называют синхронной скоростью. Тогда для синхронного генератора с полюсом «P» скорость вращения первичного двигателя (лопастей турбины) для получения необходимой выходной частоты ЭДС индукции 50 Гц или 60 Гц будет:

При 50 Гц

Количество отдельных полюсов	2	4	8	12	24	36	48
Rotational Speed ​​ (rpm)	3,000	1,500	750	500	250	167	125

At 60Hz

.0072

Количество Индивидуальные полюсы	2	4	8	12	24	36	48
Скорость ротации (RPM)	70707.69.6
1 800	900	600	300	200	150

, так как для заданного синхронного генератора. постоянной ЭДС индукции при требуемом значении, либо 50Гц, либо 60Гц для питания сетевых приборов. Другими словами, частота создаваемой ЭДС синхронизирована с механическим вращением ротора.

Тогда сверху видно, что для генерации 60 Гц с помощью 2-полюсной машины ротор должен вращаться со скоростью 3600 об/мин, или для генерации 50 Гц с помощью 4-полюсной машины ротор должен вращаться со скоростью 1500 об/мин. . Для синхронного генератора, который приводится в действие электродвигателем или парогенератором, эта синхронная скорость может быть легко достигнута, однако при использовании в качестве синхронного генератора ветровой турбины это может быть невозможно, поскольку скорость и мощность ветра постоянно меняется.

Синхронные генераторы (Электрические генераторы…

Из нашего предыдущего учебника по проектированию ветряных турбин мы знаем, что все ветряные турбины выигрывают от ротора, работающего с оптимальным передаточным числом . Но чтобы получить TSR от 6 до 8, угловая скорость лопастей, как правило, очень низкая и составляет от 100 до 500 об/мин, поэтому, глядя на наши таблицы выше, нам потребуется синхронный генератор с большим числом магнитных полюсов, например, 12 или выше.

Кроме того, потребуется какая-либо форма механического ограничителя скорости, такая как бесступенчатая трансмиссия или вариатор, чтобы поддерживать вращение лопастей ротора с постоянной максимальной скоростью для ветряной турбины с прямым приводом. Однако для синхронной машины чем больше у нее полюсов, тем крупнее, тяжелее и дороже становится машина, которая может быть приемлемой или неприемлемой.

Одним из решений является использование синхронной машины с небольшим числом полюсов, которая может вращаться с более высокой скоростью от 1500 до 3600 об/мин с приводом от редуктора. Низкая скорость вращения лопастей ротора ветряных турбин увеличивается с помощью редуктора, который позволяет скорости генератора оставаться более постоянной при изменении скорости вращения лопастей турбины, поскольку изменение на 10% при 1500 об/мин менее проблематично, чем изменение на 10% при 100 об/мин. Этот редуктор может согласовать скорость генератора с переменной скоростью вращения лопастей, что позволяет работать с переменной скоростью в более широком диапазоне.

Однако использование редуктора или системы шкивов требует регулярного технического обслуживания, увеличивает вес ветряной турбины, создает шум, увеличивает потери мощности и снижает эффективность системы, поскольку требуется дополнительная энергия для привода шестерен редуктора и внутренних компонентов.

Существует много преимуществ использования системы прямого привода без механической коробки передач, но отсутствие коробки передач означает более крупную синхронную машину с увеличением как размера, так и стоимости генератора, который должен работать на низких скоростях. Итак, как мы можем управлять синхронным генератором в системе низкоскоростных ветряных турбин, скорость вращения лопастей ротора которых определяется только мощностью ветра. Путем выпрямления сгенерированного 3-фазного питания в источник постоянного или постоянного тока.

Синхронные генераторные выпрямители

Диодные выпрямители представляют собой электронные устройства, используемые для преобразования переменного тока (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). Преобразовывая выходную мощность синхронного генератора в источник постоянного тока, генератор ветровой турбины может работать на других скоростях и частотах, отличных от его фиксированной синхронной скорости.

Позволяет преобразовывать переменную частоту и переменное выходное напряжение генератора в постоянное напряжение переменного уровня. Преобразовывая выход переменного тока в постоянный, генератор теперь можно использовать как часть ветряной системы для зарядки аккумуляторов или как часть ветроэнергетической системы с переменной скоростью. Затем синхронный генератор переменного тока преобразуется в генератор постоянного тока.

Схема простейшего выпрямителя использует схему диодного моста для преобразования переменного тока, генерируемого генератором, в флуктуирующий источник постоянного тока, амплитуда которого определяется скоростью вращения генератора. В этой схеме выпрямителя синхронного генератора, показанной ниже, 3-фазный выход генератора выпрямляется до постоянного тока с помощью 3-фазного выпрямителя.

Цепь генераторного выпрямителя

Принципиальная схема мостового трехфазного выпрямителя переменного тока в постоянный показана выше. В этой конфигурации ветряная турбина может управлять генератором на частоте, не зависящей от синхронной частоты, поскольку изменение скорости генератора изменяет частоту генератора. Следовательно, можно изменять скорость генератора в более широком диапазоне и работать с оптимальной скоростью для получения максимальной мощности в зависимости от фактической скорости ветра.

Обратите внимание, что выходное напряжение трехфазного мостового выпрямителя не является чистым постоянным током. Выходное напряжение имеет уровень постоянного тока вместе с большими колебаниями переменного тока. Эта форма сигнала обычно известна как «пульсирующий постоянный ток», который можно использовать для зарядки аккумуляторов, но нельзя использовать в качестве удовлетворительного источника постоянного тока. Чтобы удалить эти пульсации переменного тока, используется фильтр или схема сглаживания. Эти схемы сглаживания или схемы фильтра пульсаций используют комбинации катушек индуктивности и конденсаторов для получения плавного постоянного напряжения и тока.

При использовании в качестве части системы, подключенной к сети, синхронные машины могут быть подключены к сети только тогда, когда их частота, фазовый угол и выходное напряжение такие же, как у сети, другими словами, они вращаются синхронно. скорость, как мы видели выше. Но, преобразовывая их переменное выходное напряжение и частоту в постоянный источник постоянного тока, мы теперь можем преобразовать это постоянное напряжение в источник переменного тока с правильной частотой и амплитудой, соответствующей сети электросети, используя либо однофазную, либо трехфазную сеть. фазоинвертор.

Инвертор — это устройство, которое преобразует электричество постоянного тока (DC) в электричество переменного тока (AC), которое может подаваться непосредственно в электрическую сеть, поскольку подключенные к сети инверторы работают синхронно с коммунальной сетью и производят идентичную электроэнергию. к мощности коммунальной сети. Подключенные к сети синусоидальные инверторы для ветровых установок выбираются с диапазоном входного напряжения, соответствующим выпрямленному выходному напряжению турбины.

Преимущество непрямого подключения к сети состоит в том, что ветряная турбина может работать с переменной скоростью. Еще одним преимуществом выпрямления выходного сигнала генератора является то, что ветряные турбины с синхронными генераторами, которые используют электромагниты в своей конструкции ротора, могут использовать этот постоянный ток для питания обмоток катушек вокруг электромагнитов в роторе. Однако недостатком непрямого подключения к сети является стоимость, поскольку системе требуется инвертор и два выпрямителя, один для управления током статора, а другой для генерирования выходного тока, как показано ниже.

Схема синхронного генератора

Краткий обзор учебного пособия

Синхронный генератор с фазным ротором уже используется в качестве генератора ветровой турбины, но одним из основных недостатков синхронного генератора может быть его сложность и стоимость. Безредукторные генераторы с прямым приводом представляют собой очень медленно вращающиеся синхронные генераторы с большим количеством полюсов для достижения их синхронной скорости. Генераторы с меньшим количеством полюсов имеют более высокие скорости вращения, поэтому требуют коробки передач или трансмиссии, что увеличивает стоимость.

Синхронные генераторы производят электричество, основная выходная частота которого синхронизирована со скоростью вращения ротора. Сетевым генераторам требуется постоянная фиксированная скорость для синхронизации с частотой сети общего пользования, и необходимо возбуждать обмотку ротора от внешнего источника постоянного тока с помощью токосъемных колец и щеток.

Основным недостатком одной операции с фиксированной скоростью является то, что она почти никогда не улавливает энергию ветра с максимальной эффективностью. Энергия ветра теряется, когда скорость ветра выше или ниже определенного значения, выбранного в качестве синхронной скорости.

Ветряные турбины с регулируемой скоростью используют выпрямители и инверторы для преобразования переменного напряжения, выходной переменной частоты синхронного генератора в фиксированное напряжение, фиксированную выходную частоту 50 Гц или 60 Гц, требуемую коммунальной сетью. Это позволяет использовать синхронные генераторы с постоянными магнитами, снижая стоимость. Для низкоскоростных генераторов ветряных турбин с прямым приводом генератор с постоянными магнитами более конкурентоспособен, поскольку он может иметь большее число полюсов, составляющее 60 или более полюсов, по сравнению с обычным синхронным генератором с фазным ротором.

В следующем уроке о ветроэнергетике и генераторах ветряных турбин мы рассмотрим работу и конструкцию другого типа электрической машины, называемой индукционным генератором, также известной как «асинхронный генератор». Асинхронные генераторы также могут использоваться для выработки трехфазной электроэнергии переменного тока, подключенной к сети.

Чтобы узнать больше о «синхронных генераторах» или получить дополнительную информацию об энергии ветра о различных доступных системах генерации ветряных турбин, или изучить преимущества и недостатки использования синхронных генераторов как части системы ветряных турбин, подключенной к сети, щелкните здесь, чтобы Получите копию одной из лучших книг о синхронных генераторах и двигателях прямо сегодня на Amazon.

Уже в продаже

Синхронные генераторы (электрические генераторы…

уже в продаже)

Генерация энергии ветра: моделирование и управление

Принципы работы электрических машин: обязательное руководство…

Уже в продаже

Проектирование вращающихся электрических машин

Динамика объемных энергосистем с различными уровнями синхронных генераторов и сетевых инверторов. (Конференция)

Динамика больших энергосистем с различными уровнями синхронных генераторов и сетевых инверторов. (Конференция) | ОСТИ.GOV

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другие сопутствующие исследования

Аннотация не предоставлена.

Авторов:

Пьер, Брайан Джозеф; Джонсон, Брайан

Дата публикации:

01.06.2019

Исследовательская организация:

Национальная лаборатория Сандия. (SNL-NM), Альбукерке, Нью-Мексико (США)

Организация-спонсор:

Департамент энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (EERE)

Идентификатор ОСТИ:

1640880

Номер(а) отчета:

ПЕСОК2019-6936К
676588

Номер контракта с Министерством энергетики:  

АК04-94АЛ85000

Тип ресурса:

Конференция

Отношение ресурсов:

Conference: Предложено для презентации на 46-й конференции IEEE Photovoltaic Specialists.

Страна публикации:

США

Язык:

Английский

---

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс

Пьер, Брайан Джозеф и Джонсон, Брайан. Динамика объемной энергосистемы с различными уровнями синхронных генераторов и сетевых инверторов. . США: Н. П., 2019. Веб. doi: 10.1109/PVSC40753.2019.8980733.

Копировать в буфер обмена

Пьер, Брайан Джозеф и Джонсон, Брайан. Динамика объемной энергосистемы с различными уровнями синхронных генераторов и сетевых инверторов. . Соединенные Штаты. https://doi. org/10.1109/PVSC40753.2019.8980733

Копировать в буфер обмена

Пьер, Брайан Джозеф и Джонсон, Брайан. 2019. «Динамика объемной энергосистемы с различными уровнями синхронных генераторов и сетевых инверторов». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1109/PVSC40753.2019.8980733. https://www.osti.gov/servlets/purl/1640880.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_1640880,
title = {Динамика объемной энергосистемы с различными уровнями синхронных генераторов и сетевых инверторов.},
автор = {Пьер, Брайан Джозеф и Джонсон, Брайан},
abstractNote = {Аннотация не предоставлена.},
дои = {10.1109/PVSC40753.2019.8980733},
URL-адрес = {https://www.osti.gov/biblio/1640880}, журнал = {},
номер =,
объем = ,
место = {США},
год = {2019},
месяц = ​​{6}
}

Копировать в буфер обмена

---

Просмотр конференции (3,46 МБ)

https://doi.