Generators

Generators binne apparaten dy't oare foarmen fan enerzjy omsette yn elektryske enerzjy. Yn 1832 útfûn de Frânsman Bixi de generator.

In generator bestiet út in rotor en in stator. De rotor sit yn 'e sintrale holte fan 'e stator. Hy hat magnetyske poalen op 'e rotor om in magnetysk fjild te generearjen. As de primêre beweger de rotor oandriuwt om te draaien, wurdt meganyske enerzjy oerdroegen. De magnetyske poalen fan 'e rotor draaie mei hege snelheid mei de rotor mei, wêrtroch't it magnetyske fjild ynteraksje hat mei de statorwikkeling. Dizze ynteraksje feroarsaket dat it magnetyske fjild de geleiders fan 'e statorwikkeling snijt, wêrtroch't in ynducearre elektromotoryske krêft ûntstiet, en dêrmei meganyske enerzjy omset wurdt yn elektryske enerzjy. Generators wurde ferdield yn DC-generators en AC-generators, dy't in soad brûkt wurde yn yndustriële en lânbouproduksje, nasjonale ferdigening, wittenskip en technology, en it deistich libben.

Strukturele parameters

Generators besteane meastentiids út in stator, rotor, einkappen en lagers.

De stator bestiet út in statorkearn, triedwikkelingen, in frame en oare strukturele ûnderdielen dy't dizze ûnderdielen befestigje.

De rotor bestiet út de rotorkearn (of magnetyske poal, magnetyske choke) wikkeling, beskermingsring, sintrumring, slipring, fan en rotoras en oare komponinten.

De stator en rotor fan 'e generator binne ferbûn en gearstald troch de lagers en einkappen, sadat de rotor yn 'e stator draaie kin en de beweging dwaan kin fan it snijen fan 'e magnetyske krêftlinen, wêrtroch't de ynducearre elektryske potinsjeel generearre wurdt, dy't troch de terminals nei bûten laat wurdt en ferbûn wurdt mei it sirkwy, en dan wurdt de elektryske stroom generearre.

Funksjonele funksjes

De prestaasjes fan in syngroane generator wurde benammen karakterisearre troch wurkingskarakteristiken by leechlast en by lading. Dizze skaaimerken binne wichtige basis foar brûkers om generators te selektearjen.

Karakterisaasje sûnder lading:As in generator sûnder lading wurket, is de ankerstroom nul, in tastân dy't bekend stiet as iepen-circuit operaasje. Op dit stuit hat de trijefasewikkeling fan 'e motorstator allinich de leechlast elektromotoryske krêft E0 (trijefase symmetry) feroarsake troch de oanstjoeringsstroom If, en de grutte dêrfan nimt ta mei de tanimming fan If. De twa binne lykwols net evenredich, om't de magnetyske sirkwykearn fan 'e motor verzadigd is. De kromme dy't de relaasje tusken de leechlast elektromotoryske krêft E0 en de oanstjoeringsstroom If reflektearret, wurdt de leechlastkarakteristyk fan 'e syngroane generator neamd.

Ankerreaksje:As in generator ferbûn is mei in symmetryske lading, genereart de trijefasestroom yn 'e ankerwikkeling in oar rotearjend magnetysk fjild, dat it ankerreaksjefjild neamd wurdt. Syn snelheid is gelyk oan dy fan 'e rotor, en de twa draaie syngroan.

Sawol it ankerreaktive fjild as it rotor-eksitaasjefjild fan syngroane generators kinne benadere wurde as beide ferdield neffens in sinusfoarmige wet. Harren romtlike fazeferskil hinget ôf fan it tiidfazeferskil tusken de elektromotoryske krêft E0 sûnder lading en de ankerstroom I. Derneist is it ankerreaksjefjild ek relatearre oan de ladingsomstannichheden. As de generatorlading ynduktyf is, hat it ankerreaksjefjild in demagnetisearjend effekt, wat liedt ta in ôfname fan 'e generatorspanning. Omkeard, as de lading kapasityf is, hat it ankerreaksjefjild in magnetisearjend effekt, wat de útgongsspanning fan 'e generator fergruttet.

Karakteristiken fan laden operaasje:It ferwiist benammen nei eksterne skaaimerken en oanpassingsskaaimerken. De eksterne skaaimerken beskriuwe de relaasje tusken de generatorklemspanning U en de laststroom I, jûn in konstante nominale snelheid, oanstjoeringsstroom en lastkrêftfaktor. De oanpassingsskaaimerken beskriuwe de relaasje tusken de oanstjoeringsstroom If en de laststroom I, jûn in konstante nominale snelheid, klemspanning en lastkrêftfaktor.

De spanningsfariaasjesnelheid fan syngroane generators is sawat 20-40%. Typyske yndustriële en húshâldlike lesten fereaskje in relatyf konstante spanning. Dêrom moat de oanstjoerstroom oanpast wurde as de lestenstroom tanimt. Hoewol de feroarjende trend fan 'e regeljouwingskarakteristik it tsjinoerstelde is fan 'e eksterne karakteristyk, nimt it ta foar induktive en suver resistive lesten, wylst it oer it algemien ôfnimt foar kapasitive lesten.

Wurkprinsipe

Dieselgenerator

In dieselmotor driuwt in generator oan, dy't de enerzjy fan dieselbrânstof omset yn elektryske enerzjy. Yn 'e silinder fan in dieselmotor mingt skjinne loft, filtere troch it loftfilter, him goed mei hege-druk ferstoarne dieselbrânstof dy't troch de brânstofynjektor ynjektearre wurdt. As de piston omheech beweecht, wêrtroch't it mingsel komprimearre wurdt, nimt it folume ôf en de temperatuer rint rap op oant it it ûntstekkingspunt fan 'e dieselbrânstof berikt. Dit ûntstekket de dieselbrânstof, wêrtroch't it mingsel mei geweld ferbaarnt. De rappe útwreiding fan gassen twingt dan de piston nei ûnderen, in proses dat bekend stiet as 'wurk'.

Benzinegenerator

In benzinemotor driuwt in generator oan, dy't de gemyske enerzjy fan benzine omset yn elektryske enerzjy. Binnen yn 'e silinder fan in benzinemotor ûndergiet in mingsel fan brânstof en loft in rappe ferbaarning, wat resulteart yn in rappe útwreiding fan folume dy't de piston nei ûnderen twingt en wurk útfiert.

Yn sawol diesel- as benzinegenerators wurket elke silinder sekwinsjeel yn in spesifike folchoarder. De krêft dy't op 'e piston útoefene wurdt, wurdt troch de ferbiningsstang omset yn rotaasjekrêft, dy't de krukas oandriuwt. In boarstelleaze syngroane AC-generator, koaxiaal monteard mei de krukas fan 'e motor, lit de rotaasje fan 'e motor de rotor fan 'e generator oandriuwe. Op basis fan it prinsipe fan elektromagnetyske ynduksje produseart de generator dan in ynducearre elektromotoryske krêft, wêrtroch stroom genereart troch in sletten ladingskring.