Генератор переменного тока бесщеточный: Бесщеточный генератор. Устройство и принцип работы

Генератор переменного тока (альтернатор) от 2 до 3 кВт.

Фильтр (найдено 19)

Тип

• Переменного тока
• Сварочный DC

Кол-во фаз

• Однофазные (220В)
• Трехфазные (380В)

Мощность

• 2-3 кВт
• 1-2 кВт
• 3-4 кВт
• 4-5 кВт
• 5-6 кВт
• 6-7 кВт
• 7-8 кВт
• 9-10 кВт
• 12-15 кВт
• 20-25 кВт
• 30-40 кВт
• 50-60 кВт
• 70-90 кВт
• 100-150 кВт
• 200-250 кВт
• 300-400 кВт
• 500-800 кВт
• от 1000 кВт

Соединение

• Вал со шпонкой
• Конусный вал

Тип соединения

• J609A
• J609B
• B3/B14

Степень защиты

• IP21
• IP23

Бренд

• LINZ Electric
• Mecc Alte
• NSM
• SINCRO

Однофазный двухполюсный генератор переменного тока синхронный Mecc Alte Италия бесщеточный для дизельного генератора или бензинового генератора 3000 об/мин.

Альтернатор Mecc Alte S15W-75

Арт. 269-008

Цена: 11 935 ₽

Купить

Двухполюсный однофазный генератор переменного тока синхронный LINZ Electric Италия бесщеточный для дизельной электростанции или бензиновой электростанции 3000 об/мин.

Альтернатор LINZ Electric SP10S B

Арт. 970-203

Цена: 13 507 ₽

Купить

Однофазный генератор переменного тока синхронный 2-полюсный SINCRO Италия бесщеточный для дизель генератора или бензинового генератора 3000 об/мин.

Альтернатор SINCRO R80 LBL

Арт. 862-379

Цена: 15 524 ₽

Купить

Генератор переменного тока однофазный синхронный 2-полюсный LINZ Electric Италия бесщеточный для бензогенератора или дизельгенератора 3000 об/мин.

Альтернатор LINZ Electric E1C10S B

Арт. 970-836

Цена: 19 192 ₽

Купить

2-полюсный генератор переменного тока трехфазный синхронный SINCRO Италия бесщеточный для дизель генератора или бензинового генератора 3000 об/мин.

Альтернатор SINCRO EW170 DC

Арт. 862-112

Запрос цены

Синхронный однофазный двухполюсный генератор переменного тока Mecc Alte Италия бесщеточный для бензиновой электростанции или дизельной электростанции 3000 об/мин.

Альтернатор Mecc Alte S15W-85

Арт. 269-000

Цена: 12 669 ₽

Купить

2-полюсный синхронный генератор переменного тока однофазный Mecc Alte Италия бесщеточный для дизельгенератора или бензогенератора 3000 об/мин.

Альтернатор Mecc Alte S16W-75

Арт. 269-656

Цена: 13 613 ₽

Купить

Однофазный генератор переменного тока синхронный 2-полюсный LINZ Electric Италия бесщеточный для дизель генератора или бензинового генератора 3000 об/мин.

Альтернатор LINZ Electric SP10S C

Арт. 970-943

Цена: 13 935 ₽

Купить

Генератор переменного тока синхронный 2-полюсный однофазный NSM Италия бесщеточный для бензогенератора или дизельгенератора 3000 об/мин.

Альтернатор NSM ES80 C

Арт. 320-042

Запрос цены

Генератор переменного тока синхронный однофазный двухполюсный Mecc Alte Италия бесщеточный для бензинового генератора или дизельного генератора 3000 об/мин.

Альтернатор Mecc Alte S15W-102

Арт. 269-059

Цена: 14 258 ₽

Купить

Бесщеточные синхронные генераторы

Одним
из трудоемких при обслуживании узлов
сис­темы АРН ССГ является контактно-щеточный
аппарат. При ра­боте генераторов
контактные кольца и щетки изнашиваются
значи­тельно быстрее, чем другие части
генератора. При работе генератора от
щеток появляется угольная пыль, которая
оседает на об­мотках генератора и
щеточном устройстве.

Для
повышения надежности САРН и уменьшения
трудоемкости их обслуживания были
разработаны бесщеточные системы
возбуж­дения. Генераторы переменного
тока, у которых нет щеток и колец, получили
название бесщеточных СГ. Переменный
ток, вырабаты­ваемый возбудителем,
выпрямляется с помощью полупроводнико­вых
вентилей, установленных на вращающемся
валу, и подается на обмотку возбуждения
генератора.

Благодаря
отсутствию подвижных и скользящих
контактов, эти генераторы надежно
работают в условиях тряски и вибрации,
в пожаро- и взрывоопасных средах и не
создают радиопомех.

Первый
судовой бесщеточный генератор мощностью
425 кВт при 1200 об/мин, изготовленный фирмой
AIE
(Англия) был уста­новлен на танкере
«Вариселла» в 1960 г. Судовые бесщеточные
СГ могут быть выполнены с синхронным
(рис.
95,
а)
и
асинхронным возбудителем (рис.
95,
б).

Рис. 95. Принципиальная схема бесщеточного генератора: 1— статорные обмотки генератора; 2 — обмотки возбуждения генератора; 3 — выпрямитель­ное устройство; 4 — обмотки переменного тока возбудителя; 5 —обмотка возбуждения воз­будителя

Синхронным
возбудителем называют обращенную
синхронную машину, у которой индуктор
неподвижен, а обмотка переменного тока
вращается.

Асинхронный
возбудитель в простейшем виде представляет
собой электродвигатель с фазным ротором,
работающий в режиме асинхронного
генератора.

Возбудители
переменного тока могут иметь любое
число фаз и различные схемы включения
обмоток. Наибольшее распростране­ние
получили трехфазные синхронные
возбудители с соединением обмоток в
звезду и реже — в треугольник.

Напряжение
генератора с синхронным возбудителем
большин­ством типов регуляторов
поддерживается с точностью ± 1 %.

Самовозбуждение
обеспечивается за счет остаточной НС
полю­сов возбудителя, а если она
недостаточна, то принимают специаль­ные
меры:

На случай
размагничивания некоторые фирмы
предусматри­вают питание обмотки
возбуждения от постороннего источника
постоянного тока.

Выпрямительное
устройство бесщеточных генераторов
соби­рается на кремниевых вентилях,
как правило, по трехфазной мо­стовой
схеме. Для улучшения динамических
характеристик генера­тора в последнее
время широкое распространение получили
КУВ
для выпрямления и регулирования тока
возбуждения.

Конструкция
бесщеточных генераторов определяется
мощ­ностью возбудителя и параметрами
обмотки возбуждения генера­тора.
Судовые генераторы значительных
мощностей, как правило, изготовляются
в рамном исполнении с двумя подшипниковыми
щитами. Возбудитель устанавливается
либо в одном корпусе с ге­нератором,
либо выносится за подшипник. При этом
габаритные показатели остаются на
уровне ССГ с системами фазового
ком­паундирования.

Бесщеточные
генераторы комплектуются регуляторами
напря­жения либо корректорами
напряжения.

Рис. 96. Блок-схема бесщеточного гене­ратора фирмы ASEA	Рис. 97. Внешние характеристики бесщеточного генератора фирмы ASEA

Блок-схема
САРН бесщеточного генератора с тиристорным
воз­буждением фирмы ASEA
приведена на рис.
96.
Она включает в
себя:

• основной
  возбудитель, питающий обмотку возбужде­ния
  ОВГ через управляемый трехфазный
  выпрямительный мост 1;

• вспомогательный
  воз­будитель 4;

• регулятор
  2.

Оба
возбудителя синхронного типа. Управление
тиристорами осуществляется регулятором
через импульсные трансформа­торы,
первичные обмотки кото­рых неподвижны,
а вторич­ные расположены на валу
гене­ратора.

Вспомогательный
возбудитель имеет две обмотки статора,
одна из которых питает обмотку возбуждения
основного возбудителя через выпрямительный
мост 3,
а другая
подает вспомогательное напряжение на
регулятор.

Схема
выполнена таким образом, что цепи
регулятора не имеют непосредственного
соединения с цепью статора, а, следовательно
не чувствительны к КЗ в цепи статора.
Это позволяет иметь возмож­ность
поддерживать установившееся значение
тока КЗ замыкания в 3 — 4 раза выше
номинального, что обеспечивает возможность
се­лективного срабатывания защит.
Благодаря наличию вспомога­тельного
возбудителя, требующего для возбуждения
незначитель­ного остаточного
намагничивания, обеспечивается надежное
само­возбуждение генератора, даже
после КЗ. Все элементы схемы, кро­ме
потенциометра для установки величины
напряжения генерато­ра, установлены
на генераторе. Потенциометр монтируется
на ГРЩ. Система обеспечивает точность
поддержания напряжения в пределах ( + 3

5%) U_Н
при изменении режима нагрузки от 0 до
номинальной величины и cos

от 0 до 1 (рис.
97).
Время восстанов­ления напряжения при
провале, равном 15 % U_H,
составляет
0,1с.

Бесщеточные
С Г фирмы ELIN
(Австрия). Рассматриваемая си­стема
представлена на рис.
98
для генераторов мощностью 320 кВт при
750 об/мин. Синхронный воз­будитель
имеет обмотку перемен­ного тока,
расположенную на ро­торе, и полюса с
обмоткой воз­буждения на статоре.

Выпрямители
находятся внут­ри активного железа
ротора воз­будителя, посаженного на
фигур­ную ступицу конца вала.

АРН
представляет собой малогабаритную
систему фазового компаундирования с
КН. Компаундирование осуществляется
токо­выми однофазными трансформаторами
(ТТ), дросселем (Др) с регулируемым
воздушным зазором и трансформатором
(Tрl).

Данная
система настраивается таким образом,
чтобы на холо­стом ходу с отключенным
корректором и номинальной частотой
вращения напряжение генератора было
1,1—1,15 U_ГН.
Уменьшение тока до номинальной величины
осуществляется корректором на­пряжения
КН.

КН
получает питание от Тр2
с
двумя вторичными обмотками W2
(55В)
и W3
(12В).
Напряжение обмотки W2
выпрямляется
вы­прямителем В2,
фильтруется
электролитическим конденсатором С1
и
стабилизируется кремниевым стабилитроном
Ст1.
Величина
ста­билизированного напряжения
устанавливается равной 30В.

Напряжение,
выпрямленное блоком В3,
подается
на базу тран­зистора Т1,
где
производится сравнение напряжений,
эталонного (9В) на стабилитроне Ст2
с
пропорциональным фактическому. Разностью
этих напряжений управляется усилитель
на транзисто­рах Т1
и
Т2,
который
выдает пропорциональный сигнал на
фазоин-верторный каскад, собранный на
транзисторе Т3
и
резисторах R21
и
R22,
который
заряжает конденсатор С6
с
необходимой скоростью.

При
достижении напряжением на конденсаторе
величины сраба­тывания динистора Д3
(12В)
происходит разряд конденсатора через
резистор R27
по
цепи управляющий электрод-катод
тиристо­ра. Тиристор открывается и
замыкает фазы выпрямителя В1
через
R2.
В
результате ток возбуждения снижается
и уменьшается на­пряжение генератора.

Для
уставки величины напряжения предусмотрены
переменные резисторы R5
и
R7.
Резистор
R5
размещен
на лицевой панели ГРЩ. Напряжение,
пропорциональное напряжению генератора
с R5
и
R7,
подается
через Д1
на
R10
и
R11.

Для
ограничения тока замыкания фаз выпрямителя
В1
и
умень­шения подмагничивания постоянным
током трансформаторов тока последовательно
с тиристорами установлен резистор R2.
Защита
В1
от
перенапряжений на ОВВ,
возникающих
при работе тиристо­ра, обеспечивается
резисторами R3
и
R4,
сопротивление
которых в 6 раз больше сопротивления
ОВВ.

Система
обеспечивает при одиночной работе
генератора под­держание напряжения
с точностью ± 0,5 % от заданной величины
в пределах от 1,05 до 0,9 U_H.
При
этом допускается длительное от­клонение
частоты в пределах 48 — 65 Гц и температуры
окружаю­щей среды от —30 до +45°С.

Характер
восстановления напряжения при включении
нагрузки зависит от скорости срабатывания
управляющего усилителя, кото­рая
регулируется настройкой обратной связи,
включающей в себя конденсатор С2
и
пропорционально-интегральную схему из
рези­стора R16
и
конденсаторов С3
и
С4.
Автоколебания
системы устра­няются также настройкой
обратной связи, и если это не удается,
то увеличивают сопротивление резистора
R2
в
цепи тиристора.

Рис. 98. Система возбуждения бесщеточных генераторов фирмы ELIN

Для
защиты тиристора от перенапряжений при
КЗ в цепи ста­тора, в цепи анод-управляющий
электрод тиристора установлен газоискровый
разрядник ГР,
который
при превышении анодного напряжения
тиристоров свыше 400В срабатывает и
подает им­пульс на управляющий электрод
тиристора, который открывается, что и
обеспечивает его защиту от высокого
напряжения.

Резистор
R29,
шунтирующий
цепь управляющий электрод-катод
тиристора служит для уменьшения влияния
паразитных емкостных связей в этой
цепи. Стабилитрон Ст2
обеспечивает
повышение по­тенциала эмиттера
транзистора Т3
до
уровня, необходимого для согласования
работы транзисторов Т1
и
ТЗ.

Обратная
связь по току генератора, необходимая
для получения требуемого статизма
внешних характеристик генератора,
состоит из трансформатора тока ТТ4
и
резистора R6.
При
одиночной рабо­те генератора R6
шунтируется
перемычкой.

Элементы
системы возбуждения рассчитаны для
обеспечения режима трехфазного КЗ в
течение 10с при установившемся токе КЗ
около 1,6 I_н.

Мощность
возбудителя рассчитана на обеспечение
номинально­го напряжения генератора
при токе, равном 1,25 I_гн
и cos

= 0,8, в течение непродолжительного
времени.

Ударный
ток трехфазного глухого замыкания не
превышает 15-кратного амплитудного
значения номинального тока. Самовозбуж­дение
обеспечивается остаточным напряжением,
составляющим около 4 % U_Н.

Возбуждение
снимается выключателем гашения тока
(ВГТ) шунтирующим ОВВ сопротивлением,
равным 28 Ом.

Габаритные
размеры данного генератора меньше
размеров оте­чественного генератора
МСС 375-750 мощностью 300 кВт при 750 об/мин.

щеточных и бесщеточных генераторов

• По

  Джексон Картер

• 2 декабря 2019 г.

У вас есть генератор, который работает нормально, но нет возможности преобразовать энергию так, как вам нужно? У вас уже есть генератор переменного тока, но вам нужен более новый и лучший для удовлетворения ваших повседневных потребностей? В зависимости от того, какие работы вы планируете для своего силового оборудования, вам придется сделать выбор, что лучше всего соответствует вашим потребностям — бесщеточный или щеточный генератор переменного тока?

На первый взгляд разница между бесщеточными и щеточными генераторами может показаться довольно простой, но если присмотреться, то это гораздо больше, чем простое наличие щеток.

Что такое генератор?

Генератор переменного тока представляет собой электрический генератор, который получает и преобразует механическую энергию в электрическую. Он создает механическую энергию, вращая магнитное поле с помощью ротора для создания энергии. После создания достаточного количества механической энергии с помощью магнитного поля и ротора генератор переменного тока начинает свою основную работу по преобразованию энергии. Теперь следующий вопрос, который вы можете задать: что такое механическая и электрическая энергия? Механическая энергия представляет собой сумму потенциальной энергии и кинетической энергии, что в более простом смысле означает энергию, создаваемую движением. Количество создаваемой энергии зависит от положения любого данного объекта, а также от скорости, с которой он движется, а это означает, что количество энергии, создаваемой в генераторе переменного тока, зависит от того, насколько быстро вращается ротор внутри.

Электрическая энергия, постоянный и переменный ток

Электрическая энергия возникает, когда электрические заряды, называемые электронами, перемещаются с высокой скоростью. Чем выше эта скорость, тем больше электрической энергии несут электроны. Как вы, возможно, помните, одной из задач генератора переменного тока является преобразование механической энергии в электрическую, но основная задача генератора переменного тока заключается в преобразовании постоянного тока в переменный. Постоянный ток, или DC, представляет собой поток электричества, который не меняет направление. Он течет в одну сторону и чаще всего используется для аккумуляторов, больших источников питания, двигателей и крупномасштабных высоковольтных работ. Переменный ток, или AC, представляет собой электрический поток, который может изменять или изменять направление. Переменный ток чаще всего используется для питания предприятий, домов и бытовых приборов, таких как телевизоры, вентиляторы и кухонные принадлежности, от настенной розетки.

Генераторы с щетками

В генераторе с щетками используются щетки (или угольные щетки), которые помогают проводить электричество через генератор переменного тока или генератор. Щетки действуют как электрический контакт, помогая передавать ток от генератора переменного тока к тому, что требует питания. Они делают это, передавая ток при вращении ротора генератора переменного тока. Хотя щеточные генераторы удобны для передачи электрического тока, они требуют тщательного обслуживания. Щеточные генераторы переменного тока имеют много движущихся частей, которые работают вместе, и если даже одна из этих частей выходит из строя или выходит из строя, это может повлиять на остальные части генератора. Угольные, а иногда и графитовые щетки со временем изнашиваются и собирают пыль, а это означает, что их придется заменять каждые несколько лет. Это деньги и потенциальное время, потерянное для замены щетки, две вещи, которые никто не хочет терять. По этим причинам щеточные генераторы лучше подходят для небольших и кратковременных работ, а не для работы в тяжелых условиях на полную ставку. Щеточные генераторы намного дешевле при первоначальной покупке, чем бесщеточные, но часто в конце концов из-за необходимого ремонта они могут оказаться не лучшим выбором для большинства людей.

Бесщеточные генераторы

С другой стороны, бесщеточные генераторы лучше подходят для более длительного и постоянного использования, поскольку в них нет щеток, которые нужно заменять или ремонтировать, и меньше внутренних частей, которые могут быть повреждены. Вы можете спросить себя: «Как же тогда они перемещают электрический ток?» Бесщеточный генератор переменного тока имеет два набора роторов, которые вращаются вместе, чтобы генерировать и передавать электрический ток. Но как он перемещает ток без щеток? Бесщеточный генератор переменного тока имеет второй генератор меньшего размера на конце оборудования вместо щеток, которые он использует для передачи любого электрического тока. Это прямое преимущество по сравнению с щеточным генератором, поскольку нет необходимости заменять или ремонтировать щетки, что экономит ваши деньги и время в долгосрочной перспективе. Однако недостатком бесщеточного генератора является гораздо более высокая начальная стоимость по сравнению с щеточным генератором. Это в основном из-за большего количества материалов, используемых в бесщеточном генераторе. Однако бесщеточные генераторы переменного тока также больше подходят для использования в качестве основного генератора переменного тока/генератора и более пригодны для длительного использования. В долгосрочной перспективе вы сэкономите деньги, купив бесщеточный генератор, но имейте в виду, что это инвестиции из-за более высокой стоимости по сравнению с генератором с щеткой.

Независимо от того, ищете ли вы быстрый и дешевый генератор переменного тока с щетками для краткосрочного использования или более продвинутый и дорогой бесщеточный генератор с долгосрочным решением, всегда помните о том, сколько энергии вам нужно для выработки, а также о вашем бюджете. Вы не должны чувствовать себя обязанными тратить больше денег только на долгосрочный генератор переменного тока, но в худшем случае вы недооцениваете, сколько энергии требуется для вашей работы. Используйте наш калькулятор мощности, чтобы определить свои потребности в электроэнергии, или свяжитесь с обученным специалистом по Absolute Generators, чтобы определить, подходит ли вам щеточный или бесщеточный генератор для вашей работы.

Поделиться:

Опубликовано в Характеристики генератора

Похожие сообщения

Бесщеточный генератор

— все, что вам нужно знать о них

Люди часто не знают, что такое бесщеточный генератор, как он работает и каковы его преимущества. Бесщеточные генераторы становятся все более популярными, поскольку люди узнают об их преимуществах перед щеточными генераторами.

Они требуют меньше обслуживания, служат дольше и производят меньше шума. Их можно найти в самых разных условиях, от строительных площадок до жилых кварталов.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о бесщеточных генераторах, почему они требуют меньше обслуживания, щеточные и бесщеточные генераторы и какие другие факторы следует учитывать при выборе генератора.

Что означает бесщеточный генератор?

Как вы, возможно, уже знаете, генератор переменного тока синхронный генератор , который преобразует механическую энергию, вырабатываемую двигателем (путем сжигания источника топлива, такого как бензин или природный газ), в электрическую энергию во время отключения электроэнергии.

Обмотка возбуждения представляет собой часть генератора переменного тока, состоящую из многослойного стального сердечника и катушек проводников, которая получает напряжение от источника питания и создает магнитный поток. В то время как якорь также состоит из многослойного сердечника и катушек проводника, именно здесь выходная мощность генерируется процесс электромагнитной индукции. Возбуждением или якорем генератора может быть либо ротор, либо статор, в зависимости от его конструкции и конструкции.

На заре производства электроэнергии коммунальные предприятия генерировали и распределяли как постоянный, так и переменный ток. Этот ток генерировался в роторе и улавливался угольными щетками и коммуникатором (DC)/контактными кольцами (AC). Такие машины известны как машины с вращающимся якорем .

Благодаря достижениям в области производства электроэнергии стандартная электроэнергия была изменена только на переменный ток. Кроме того, коммунальные службы начали использовать машины с вращающимся полем , в которых ротор действует как обмотка возбуждения, а статор — как якорь.

В этом новом расположении также нашли место токосъемные кольца и щетки. Они несли ток возбуждения к обмотке возбуждения на роторе. Машины, в которых щеточное устройство используется либо в роторе, либо в якоре, известны как щеточные генераторы переменного тока . Однако, как вы увидите позже, устройство по-прежнему страдало от проблем с надежностью, расходами на техническое обслуживание и универсальностью.

Усилия были сосредоточены на отказе от щеточного устройства и привели к появлению бесщеточного генератора . Бесщеточные генераторы имеют отдельный возбудитель и используют магнитную индукцию между статором возбудителя и обмоткой ротора возбудителя, а также выпрямительный узел для подачи постоянного тока на обмотку основного ротора. Эти машины работают без скользящего кольца и щеток, поэтому известны как бесщеточные генераторы переменного тока .

В следующем разделе вы поймете, как работает типичный бесщеточный генератор.

Как бесщеточный генератор производит энергию?

Для простоты понимания бесщеточные генераторы можно рассматривать как комбинацию двух генераторов, построенных на одном и том же валу встык. Вместе оба генератора переменного тока, объединенные в небольшой бесщеточный генератор переменного тока, могут представлять собой единый блок, но вы можете легко различить их как два отдельных элемента в более крупных машинах.

Возбуждение для таких систем обеспечивается вспомогательным синхронным генератором называется возбудителем , установленным на одном конце вала главного генератора переменного тока.

Система возбуждения любого современного генератора переменного тока обычно имеет следующие особенности:

1. Возбудитель имеет катушки стационарного возбуждения на статоре и якорь на роторе.
2. Напряжение переменного тока, генерируемое якорем возбудителя, выпрямляется установленными на роторе диодами и подается на обмотки возбуждения основного ротора.
3. Регуляторы напряжения твердотельные аналогового типа предназначены для регулирования напряжения.
4. АРН питаются от выходной мощности генератора переменного тока или независимого источника питания для их функционирования. Этим независимым источником может быть вспомогательная обмотка статора или генератор с постоянными магнитами (ГПМ) .

Схема системы возбуждения показана ниже. Основными частями системы являются главный ротор, поле возбудителя, якорь возбудителя, блок вращающегося выпрямителя, АРН и независимый источник питания генератора с постоянными магнитами. В некоторых текстах синхронный генератор PMG также называется 9.0015 вспомогательный возбудитель .

Система возбуждения

Обмотка основного ротора требует высокой мощности. Это обеспечивается якорем возбудителя и вращающимся выпрямительным узлом. Требуемый уровень тока возбуждения и, тем самым, правильные ампер-витки намагничивания в несущем роторе достигаются за счет управления напряжением, генерируемым в якоре возбудителя.

АРН выполняет эту работу, динамически регулируя значение тока в обмотке возбуждения. Значение тока в обмотке возбуждения определяется внутренней системой управления с обратной связью, которая постоянно измеряет выходное напряжение основного статора и сравнивает его с «9».0015 Установить напряжение. “

Система пытается привести выходное напряжение генератора в пределах 3 % от установленного значения в течение 0,25–0,3 секунды.

Несущие винты

Несущий винт имеет многослойную конструкцию с явно выраженными полюсами и направленно намотанной катушкой. Соседние полюса несут противоположные полярности. Напряженность магнитного поля зависит от тока, протекающего через обмотку возбуждения, если не наступает насыщение пути магнитного потока. Плотность потока зависит от свойств электротехнической стали, числа полюсов, скорости вращения ротора и уровней насыщения различных путей в магнитная цепь.

Когда скорость вращения ротора поддерживается для получения требуемой выходной частоты, напряжение статора генератора переменного тока зависит от силы магнитного потока ротора.

Сопротивление обмотки возбуждения находится в диапазоне от 2 до 3 Ом. Ток в катушках возбуждения, очевидно, будет зависеть от номинала генератора переменного тока и мощности в кВА или кВт, которую выдает машина. Электрический ток возбуждения может варьироваться от 10 А в небольших генераторах до 150 А в больших при номинальной подключенной нагрузке. Во время пуска нагрузки двигателя это значение может возрасти примерно до 250 А. Большинство роторов рассчитаны на работу при кратковременных превышениях скорости примерно на 20–25 %.

Автоматические регуляторы напряжения

В некоторых источниках их также называют Блоки управления напряжением. В бесщеточном генераторе АРН имеет один электрический выход, два входа и внутренний опорный сигнал напряжения.

• Выходной сигнал – Выход АРН поступает на обмотку возбуждения.
• Установить опорное значение — этот сигнал генерируется внутренней схемой АРН и действует как установившееся опорное значение заданного значения для выходного напряжения генератора переменного тока.
• Входной сигнал 1: фактическое измеренное значение напряжения генератора.
• Входной сигнал 2: Подача питания на АРН.

Работа с АРН

Автоматический регулятор напряжения оснащен ПИД-системой управления с обратной связью (как показано выше) для выполнения своей основной функции. PID расшифровывается как пропорционально-интегрально-дифференциальная система управления. В любой системе управления разница между параметрами контролируемого и эталонного значения называется «ошибкой Е». Затем контроллер генерирует управляющий сигнал «С», чтобы свести ошибку к нулю. В ПИД-регуляторе управляющий сигнал состоит из следующих компонентов.

1. Пропорциональный элемент Cp – Он создает управляющий выход, который прямо пропорционален ошибке E. Это означает, что чем больше ошибка, , тем больше значение пропорционального управляющего сигнала Cp.
2. Интегральный элемент Ci – Интегральный компонент ПИД-регулятора формирует управляющий выходной сигнал, пропорциональный сумме мгновенных значений ошибок за время, в течение которого ошибка сохраняется. Вы можете заметить, что интегральный член зависит как от величины ошибки, так и от ее продолжительности. Небольшая ошибка, сохраняющаяся в течение длительного времени, приведет к большему управляющему сигналу, как и большая ошибка, существующая в течение короткого времени. Основная функция интегрального управления ускоряет движение процесса к заданному значению и полностью устраняет установившуюся ошибку. Недостатком этой концепции является вероятность превышения установленного значения, поскольку управляющий сигнал зависит от накопленных ошибок до текущего состояния.
3. Производный элемент Cd – Этот элемент выдает управляющий сигнал, зависящий от скорости изменения ошибки. Производное действие эффективно предсказывает предстоящее поведение системы и улучшает стабильность системы и время установления.

В последнее время цифровые AVR становятся популярными, хотя и по более высокой цене.

Питание для АРН

Два метода питания АРН включают использование генератора с самовозбуждением и конфигурацию генератора с независимым возбуждением.

Генераторы переменного тока с автовозбуждением

Они используются в экономичных бесщеточных генераторах, в которых электрическая энергия для функционирования АРН поступает от сенсорного входа. Такие генераторы также обозначаются как шунт возбужден. Производительность генератора сильно ограничена в условиях перегрузки, поскольку результирующее падение напряжения ограничивает доступность питания для АРН.

Генераторы с независимым возбуждением

В этом случае электроэнергия для АРН поступает от независимого источника питания, что исключает его зависимость от генератора переменного тока.

Одним из таких методов является встраивание вспомогательной обмотки в статор для подачи переменного тока на АРН. Однако и в этом случае напряжение питания, принимаемого АРН, будет варьироваться в зависимости от уровня возбуждения в обмотке возбуждения основного ротора, чтобы соответствовать различным условиям нагрузки.

Наилучшим вариантом является полностью независимое и изолированное питание АРН с помощью пилотного возбудителя (, также известного как вспомогательный возбудитель ) в виде генератора с постоянными магнитами.

Возбудитель

Возбудитель представляет собой электрический узел, расположенный внутри рамы генератора переменного тока. По сути, это генератор переменного тока, статор которого действует как обмотка возбуждения, а его ротор (расположенный рядом с главным ротором) работает как якорь. Два ротора электрически разделены вращающимся диодным блоком.

АРН действует как источник питания постоянного тока для возбудителя и обеспечивает соответствующий управляющий сигнал от его ПИД-регулятора. Якорь возбудителя состоит из многослойного стального сердечника с трехфазной обмоткой в ​​радиальных пазах вблизи его периферии. Эта обмотка обеспечивает подходящее выходное напряжение и ток в зависимости от потребностей основной обмотки возбуждения.

Возбудитель в основном действует как механический усилитель мощности, который преобразует электрическую энергию от 200 до 400 Вт от АРН в мощность в несколько кВт, потребляемую обмоткой возбуждения главного генератора переменного тока. Эта дополнительная энергия обеспечивается двигателем генератора, работающим на дизельном топливе, бензине или другом топливе.

Блок вращающихся диодов

Диоды в блоке вращающихся диодов подключены по схеме трехфазного двухполупериодного мостового выпрямителя. Они выбираются из

1. . Имеют безопасные рабочие пределы по допустимому току и способности выдерживать напряжение по отношению к якорю возбудителя и основным обмоткам возбуждения.
2. Выдерживают суровые условия эксплуатации, возникающие из-за ступенчатых изменений нагрузки или грубой синхронизации при параллельном подключении двух генераторов.
3. Выдерживать центробежные силы благодаря постоянному вращению узла.

Многие генераторы переменного тока оснащены независимым модулем обнаружения неисправности диода (DFD) для контроля диодной сборки или ее неисправности. Модуль DFD находится между АРН и диодной сборкой. Он выявляет любые необычные пульсации тока в подаче на обмотку возбуждения возбудителя. Наличие пульсаций свидетельствует об обрыве цепи диода.

В диоде может произойти короткое замыкание из-за высокого пикового обратного напряжения (PIV), которое может приложиться к нему и вызвать пробой PN-перехода. Это делает диод невыпрямляющим, что приводит к перегрузке якоря возбудителя и основной обмотки возбуждения. АРН компенсирует это увеличением тока в поле возбудителя и в конечном итоге отключается из-за защиты от перевозбуждения.

Вращающийся диодный блок имеет резисторы, зависящие от напряжения (VDR), для подавления скачков напряжения, тщательно подобранные для защиты диодов от повреждающих уровней PIV.

Вы также можете увидеть бесщеточный генератор в действии, чтобы узнать больше о том, как работает процесс возбуждения.

Каковы основные преимущества бесщеточных генераторов?

Благодаря меньшему количеству движущихся частей и более низкому уровню шума есть несколько причин для выбора бесщеточного генератора вместо щеточного. Читайте дальше, чтобы узнать о них больше.

Техническое обслуживание

Одним из основных недостатков щеточного генератора является то, что движущиеся части, такие как скользящие кольца и угольные щетки, размещенные на держателе щеток (чтобы оставаться в плотном контакте с кольцами), требуют большего обслуживания. Когда главный ротор вращается, он сильно изнашивает щетки.

В большинстве щеточных генераторов используются угольные или графитовые щетки, поскольку эти материалы обладают превосходными проводящими свойствами. Однако углерод и графит не очень прочные материалы.

Со временем щетки ломаются, собирают пыль и становятся менее эффективными при передаче электрического тока. Вам придется открыть генератор и заменить или отремонтировать щетки.

Замена щеток может дорого обойтись. Кроме того, разборка генератора занимает много времени, и не у всех могут быть навыки для проведения замены.

Несмотря на то, что бесщеточные генераторы, как правило, имеют более высокую цену, вы сэкономите время и деньги на обслуживании, поскольку нет щеток, которые нужно заменять. В целом, бесщеточные модели, как правило, имеют более длительный срок службы.

Уровень шума

Еще одним преимуществом бесщеточных генераторов является пониженный уровень шума. Наличие угольных щеток, поддерживающих контакт между ротором и его корпусом, может стать шумным из-за трения.

Поскольку у вас есть только два ротора, которые вращаются и создают магнитное поле, при работе бесщеточного генератора создается гораздо меньше шума.

Уровень шума может показаться мелочью, но это важный фактор для генераторов, которые будут работать в течение длительного времени.

Есть ли у бесщеточных генераторов недостатки?

Есть несколько потенциальных недостатков, которые следует учитывать, если вы думаете о приобретении бесщеточного генератора.

Стоимость

Бесщеточные генераторы имеют более высокую цену, чем их щеточные аналоги. В зависимости от того, для чего вам нужен генератор и как часто вы будете использовать это устройство, вы, возможно, не сможете оправдать более высокую начальную стоимость.

Однако стоимость использования вашего генератора с течением времени будет выравниваться, поскольку бесщеточные модели требуют меньше обслуживания и даже могут потреблять меньше газа, особенно при работе на низких настройках.

Важно учитывать, как часто вы будете использовать свой генератор и как долго он обычно будет работать. Если вы планируете использовать свой генератор регулярно и в течение нескольких часов сразу, более высокая начальная цена бесщеточной модели имеет смысл.

Размер и вес

Щеточные генераторы имеют один ротор. В бесщеточных моделях используется первичный и возбудительный роторы. Дополнительный ротор может увеличить объем и вес генератора.

Это не является существенным недостатком, поскольку ротор возбудителя не является особенно большой деталью, но размер и вес генератора могут иметь значение для портативных устройств.

Ремонт

Мы уже установили, что вам потребуется реже проводить техническое обслуживание и ремонт бесщеточного генератора, поскольку нет необходимости заменять неисправные щетки.

Однако, поскольку в этих генераторах используется два ротора, в случае выхода из строя ротора возбудителя вам может потребоваться дорогостоящий счет за ремонт. Общие затраты на техническое обслуживание бесщеточной модели намного ниже, но вы должны знать, что дополнительная деталь потенциально может выйти из строя, и ее замена вместе с ротором возбудителя может быть дорогостоящей.

Использование ротора возбудителя также может усложнить поиск и устранение неисправностей, поскольку эти устройства состоят из двух основных частей, которые могут выйти из строя. Если ваш генератор перестанет работать, вы, возможно, не сможете определить основную причину проблемы без эксперта, который осмотрит устройство.

Это руководство по ремонту неисправного бесщеточного генератора должно дать вам лучшее представление о том, какие действия вам могут потребоваться для правильной работы вашего генератора.

Заключение

Узнали ли вы что-то новое о бесщеточных генераторах благодаря нашему списку советов и фактов? Если вы ищете новый генератор, мы рекомендуем рассмотреть бесщеточную модель, чтобы сэкономить на обслуживании и получить генератор с более длительным сроком службы.