Генераторы синхронные или асинхронные (щеточные или бесщеточные). Синхронный генератор бесщеточный принцип работыАльтернатор генератора: синхронный (щеточный) или асинхронный (бесщеточный)Выбор генератора всегда был не самым простым вопросом и не так уж редко даже те, кто не понаслышке был знаком с такого рода оборудованием сталкивался с проблемами при выборе и уж что говорить о неподготовленном потребителе. Существует множество аспектов при выборе генератора для лома или же для промышленного применения, все эти аспекты необходимо знать и в равной степени уделять им внимание для формирования верного выбора агрегата, чтобы он мог полностью удовлетворить Вас своей работой. Сегодня мы будет говорить о том, чтобы верно подобрать генератор исходя от того, какой тип альтернатора на него установлен, для того, чтобы выбранный Вами генератор обеспечивал Вас стабильным напряжением и не имел сбоев в своей работе. На первый взгляд вопрос очень сложный, но все не так страшно как кажется, выбор будет колебаться между всего двумя видами генераторов, синхронный, то есть щеточный, или асинхронный, бесщеточный альтернатор. Сегодня чаще всего покупаются модели именно с синхронным альтернатором, и почему Вы поймете далее. Надеемся, что сможем как можно лучше посвятить Вас в этот вопрос данной статьей. Все об альтернатореДля начала стоит сказать немного о самом названии, в самом начале, когда технология, служащая для выработки электрического тока так и называлась, альтернатор, позже его стали называть генератор, весь, и альтернатор и двигатель и другие его части в сборе, это название проще и отражает саму суть работы такого агрегата – преобразование одного вида энергии в другой. Что же касается самого альтернатора, то можно с полной уверенностью сказать что именно он является самой важной частью в любом генераторе, ведь именно от отвечает за самую важную работу этого агрегата, а именно преобразование кинетической работы, продуцируемой вращением вала двигателя в электрический ток переменного типа. Состоит альтернатор из подвижной и неподвижной части, как и любой электродвигатель, из статора и ротора. Вращение в альтернаторе производится за счет электродвижущей силы, а для возникновения оной необходимо возбудить магнитное поле на обмотке. В этом плане между альтернаторами разнице нет, разница лишь в том, в какой способ электромагнитное поле передается на а обмотку статора, а именно на синхронные и асинхронные. В конструктивном плане разница в том, что синхронный альтернатор имеет обмотку на роторе, в то время как асинхронный не имеет ее и способы передачи соответственно у них разные. Если не углубляться в теорию и рассмотреть строение альтернаторов, то коротко говоря у синхронного альтернатора более сложное строение за счет наличия и щеток, и обмоток на роторе и статоре, а асинхронный по конструкции более простой по конструкции. Считается, что последний менее надежен и менее вынослив, но это еще не делает его хуже, чем первый, все зависит от того, в каких условиях применяется генератор, есть множество факторов, которые могут поменять их местами или уровнять. Достоинства синхронного альтернатора
Недостатки синхронного альтернатораГлавным недостатком синхронного альтернатора можно назвать то, что он требует достаточно тщательного технического обслуживания. Щетки необходимо периодически заменять, график замены напрямую зависит от того, какие щетки установлены на альтернатор, угольные изнашиваются быстрее, медно-графитовые изнашиваются дольше. Помимо того, что у щеточного узла есть такой расходный материал как щетки, требующие периодической замены, сам альтернатор греется из-за трения щеток о ротор, и поэтому требует наличия охлаждения и тут есть побочный эффект. Для охлаждения двигателя применяется вентилятор, который всасывает воздух и охлаждает обмотку, а вместе с воздухом он тянет и пыль, грязь и даже влагу. Более дорогие модели имеют достаточно высокий класс защиты для того, чтобы оградить альтернатор от влаги и пыли, но полностью защититься невозможно. Преимущества асинхронного альтернатора
Недостатки асинхронного альтернатораПомимо положительных сторон у него также есть и отрицательные стороны, которые заключаются в том, что выходящее напряжение не самого высокого качества, оно может скакать, а так как этот тип альтернатора несовместим с работой AVR, это может существенно отразится на его работе в бытовых условиях, например для запитки дома. Стоит отметить, что низкий уровень качества тока и скачки напряжения на выходе у асинхронного генератора вызвано тем, что он плохо переносит стартовые пиковые нагрузки от аппретуры, подключаемой к нему, и это может вызвать плачевные последствия для техники, очень чувствительной к перепадам напряжения, например компьютеры, телефоны и другая электроника. Помните, что не все асинхронные генераторы имеют очень большие скачки напряжения на выходе, хороший проверенный бренд всегда будет устанавливать на свой генератор только самый надежный двигатель, который будет поддерживать постоянное число оборотов при скачках нагрузки, обеспечивая минимальные отклонения от нормы в работе генератора. Подведение итогов, какой альтернатор выбрать: синхронный или асинхронныйПри выборе между синхронным и асинхронным альтернатором стоит отталкиваться от того, в каких условиях будет применяться генератор и какие цели будут перед ним стоять и уже от этого отталкиваться при выборе. Для того чтобы обеспечить свой дом или дачу стабильным электричеством, без перепадов и резких скачков, то стоит конечно же купить генератор синхронный, или щеточный, так как он будет давать на выходе ровное напряжение и качественный ток, что очень важно при подключении чувствительной аппретуры. Также такой генератор пригоден для работы с медицинским оборудованием, лабораторным или офисным оборудованием. Для всех этих целей старайтесь покупать модели с функцией AVR. Если же главная цель генератора – это строительные работы на открытом воздухе, где большая загрязненность, пыль и влага, то стоит купить генератор с асинхронным альтернатором, который имеет большую устойчивость ко всем этим факторам. К тому же он пригоден для работы со сварочным оборудованием, так как исключен риск короткого замыкания при работе такого оборудования.
sea-tools.com.ua Устройство бесщеточного синхронного генератора
Главным недостатком обслуживания судовых синхронных генераторов является наличие щеточно-кольцевого аппарата. Это наиболее уязвимое место в рабочем процессе. Пыль от угольных щеток загрязняет обмотки, создает проводниковые мосты меж корпусом и токоведущими частями синхронного генератора. Постепенно ухудшается изоляция генератора, уменьшается срок службы конструкции и требуется незапланированный ремонт бесщеточного генератора с полной разборкой. Защита от таких неполадок имеется у бесщеточного синхронного генератора. Возбуждение синхронного генератора осуществляется посредством небольшого возбудителя переменного тока небольшого размера, который состоит из трехфазной обмотки. Она расположена на роторе генератора и электромагнитных полюсов, которые находятся на статоре рядом со статорной обмоткой машины.Обмотка возбуждения питается с помощью постоянного тока от автоматического регулятора напряжения. Трехфазный переменный ток, который генерируется в роторной обмотке, а выпрямляется с помощью трехфазного выпрямителя, который располагается на роторной обмотке возбудителя поступает на роторную обмотку возбуждения синхронного генератора. Выпрямительное устройство синхронного бесщёточного генератора состоит из кремниевых диодов, которые соединены по трехфазной мостовой схеме. Бесщеточный синхронный генератор состоит из следующих компонентов:Статорная обмотка выходнаяРоторная обмотка возбуждения генератораБлок вращающихся кремниевых выпрямителейСтаторная обмотка возбужденияРоторная обмотка возбужденияАвтоматический регулятор напряженияВнешний реостат задающего напряжения Статорная обмотка синхронного генератора укладывается в железные пазы статора и в результате представляет собой обмотки в количестве трех штук, которые соединяются звездой. Конструкция такого синхронного генератора объединяется с возбудителем переменного тока и выпрямительным вращающимся устройством в один агрегат. Отличительная особенность БСГ — отсутствие контактных щёток и колец. Возбудитель является обращённым трехфазным синхронным генератором с неподвижной обмоткой возбуждения, которая питается от автоматического регулятора напряжения. Кольцо и вентили вращаются одновременно с роторами и размещаются на общем валу. Расположение вращающихся выпрямителей на обмотке возбудителя ротора очень удобно, причем как для воздушного охлаждения, так и для проведения ремонтных работ бесщеточного генератора при замене и проверке вентилей. Вместе с кремниевым выпрямителем параллельно выходному напряжению подключается особый сглаживающий конденсатор, а также разрядный резистор: это защищает обмотку возбуждения и конденсатора от пробоев. Такая конструкция избавляет от необходимости в контактных щётках и кольцах для подводки тока и обмотки возбуждения генератора. Возбудитель с АРН поддерживает напряжение генератора с некоторым отклонением при любых нагрузках и защищает конструкцию от короткого замыкания. Отсутствие щеточной аппаратуры повышает надежность работы синхронного генератора и сокращает затраты на обслуживание, учитывая отсутствие угольной пыли на обмотках. dieselco.ru Что такое бесщеточный синхронный генераторГенераторы — это электрические машины для трансформации механической, тепловой и других типов энергии в электрическую.Среди всех прочих наиболее популярны генераторы, преобразующие в электричество энергию вращения. Источников данного вида движения можно назвать множество:
Обычно в конструкции генераторов используются щеточные узлы, для передачи постоянного тока на вращающийся якорь, который выступает в роли постоянного магнита, — щетки в силу механической конструкции являются их слабым звеном. Щеточный узел требует регулярного обслуживания, чистки и замены подверженных износу деталей. Этого недостатка лишены бесщеточные схемы возбуждения. бесщеточный синхронный генератор Устройство бесщёточного синхронного генератораСамыми распространенными за счет простоты конструкции и практической надежности являются бесщеточные синхронные генераторы с компаундной системой возбуждения. Как любая другая электрическая машина, данный генератор состоит из двух ключевых узлов:
При пуске генератора ток в обмотках ротора индуцируется остаточной намагниченностью железа генератора. За счет кремниевых выпрямительных диодов ток индуцирует постоянное магнитное поле, которое при вращении приводит к возбуждению ЭДС в статорных обмотках. Замкнутая через компенсирующий конденсатор дополнительная обмотка усиливает начальную намагниченность и запускает процесс лавинообразного возбуждения генератора, продолжающийся до момента насыщения магнитного потока. После этого к генератору можно подключать потребительские устройства и агрегаты. Чтобы подключение нагрузки не приводило к понижению выдаваемого напряжения, применяется компаундное регулирование. Оно осуществляется за счет того, что обмотки статора располагаются таким образом, чтобы оси их магнитных полей были смещены на 90 градусов. При этом увеличение тока в цепи нагрузки приводит к повороту магнитного поля ротора в сторону основной обмотки и, следовательно, увеличению индуцируемой в ней ЭДС. Выходное напряжение стабилизируется. Преимущества и недостатки бесщёточного синхронного генератораПо сравнению с обычными генераторами бесщёточный имеет ряд преимуществ:
К недостаткам можно отнести то, что данные генераторы могут быть только однофазными и имеют невысокий КПД, что, впрочем, устранимо путем применения системы независимого возбуждения с электронными регуляторами. Бесщёточные синхронные генераторы в настоящее время активно используются в бензиновых электростанциях, в речных и морских судах — везде, где их применение оправдано требованиями повышенной надёжности и долгого срока эксплуатации. Короткая заметка: Огромный выбор водонагревателей вы найдете на сайте http://www.prostoteplo.ru/ Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил.Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.Всего доброго.
elektrik-orenburg.ru Бесщеточный синхронный генератор | Ремонт электрооборудования и не только.
Главным достоинством такого генератора является простота конструкции и минимум регулировочных компонентов. В конструкции бесщеточного синхронного генератора отсутствует коммутационный узел щеточного механизма и токосъемного устройства. Этот узел, практически в любом устройстве, будь это двигатель постоянного тока, или коллекторный электродвигатель, а тем более генератор является самым слабым звеном. Напряжение возбуждения создается в роторе генератора, обмотка которого разделена на две секции через выпрямительные диоды таким образом, что ток в этих катушках протекает в одном направлении.
В статоре генератора расположены две обмотки силовая обмотка на напряжение 220В и дополнительная обмотка, к которой подключается компенсирующий конденсатор. Основная и дополнительная обмотки генератора уложены в пазы статора таким образом, что основная силовая обмотка занимает 2\3 пазов, а дополнительная остальную 1\3. Метод регулирования выходного напряжения бесщеточного синхронного генератора заключается в следующем. В начальный период, когда напряжение на выходе генератора равно нулю, вращающийся ротор за счет остаточной намагниченности пакета магнитопровода наводит в статоре ток. Для более быстрого и гарантированного процесса начала возбудительного процесса в торцы роторов современных генераторов вклеиваются небольшие постоянные магниты. Так как ток протекающий в обмотке ротора постоянный ( он выпрямлен замыкающими диодами) процесс возбуждения происходит лавинообразно, дополнительно усиливаясь магнитным полем дополнительной обмотки статора. Этот процесс продолжается до тех пор пока генератор не войдет в режим насыщения.После этого генератор готов к приемке нагрузки. Рост тока возбуждения в генераторе такого типа ни чем не ограничен и может расти до бесконечности, если нагрузка будет увеличиваться. Конечно это на практике невозможно по нескольким причинам. Первая. Мощность приводного двигателя рассчитана на долговременную работу с определенной нагрузкой, при превышении которой двигатель просто не потянет нагрузку и заглохнет. Вторая. Сечение обмоточного провода силовой обмотки и обмотки возбуждения рассчитаны на определенную силу тока, при превышении которой работа в долговременном режиме приведет к тепловому разрушению изоляционных материалов и обмотки сгорят. Ток возбуждения, в обмотке ротора достигнув определенной величины критической для выпрямительных диодов, приведет к пробою или обрыву кристалла PN перехода одного из диодов. Третье. В силу того что магнитное поле дополнительной обмотки напрямую связано с величиной тока возбуждения ротора бесконечный рост тока возбуждения невозможен так как через компенсирующий конденсатор будет протекать ток превышающий его рабочие характеристики и конденсатор попросту взорвется. Более качественное снабжение электроэнергией вашему дому как альтернатива бесщеточному синхронному генератору с конденсатором будет синхронный генератор с регулятором AVR в цепи возбуждения ротора. Напишите свое мнение о сайте в комментарияхПочитать на эту тему:
elektroshcola.ru Генераторы синхронные или асинхронные: принцип работы, преимущества и недостаткиОтсутствие централизованного энергоснабжения или довольно частые перебои в электросети явление частое. Решение здесь одно – приобретение миниэлектростанции. Автономный источник энергии поможет сохранить нервы владельцу загородного дома и приобрести уверенность частному предпринимателю. Традиционный подход к покупке заключается в подборе техники, согласно ее техническим характеристикам. А именно, расчет мощности, выбор топлива, обзор дополнительных опций. Это правильное решение. Но есть некоторые особенности генераторных установок, с которыми следует ознакомиться подробнее. Более подробная информация о всех нюансах при выборе генератора предоставлена в статье: "Как правильно подобрать генератор для дома". Содержание статьи:КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АЛЬТЕРНАТОРАКонструкция электростанции открытого типа внутри каркасной рамы или закрытого типа внутри кожуха состоит из альтернатора и двигателя внутреннего сгорания. Механическую энергию работающего двигателя альтернатор преобразовывает в электрическую энергию, которая и служит основным источником питания. Вращающийся ротор альтернатора воздействует магнитным полем на неподвижный статор, в результате, чего возникает электродвижущая сила на его обмотках. Различают 2 вида альтернаторов: синхронный и асинхронный. У синхронного генератора есть жесткая связь между обмотками статора и частотой вращения ротора. Ротор начинает вращаться под действием механической энергии с синхронной скоростью. Ток в обмотку поступает через угольные щетки, которые находятся в непосредственном контакте со статором. Отсюда и произошло название щеточный альтернатор. Обмотки присутствуют как на статоре, так и на роторе. В асинхронном альтернаторе передача магнитного поля происходит без плотного контакта. Ротор вращается в одном магнитном поле со статором, с некоторым его опережением. Щетки в этой конструкции не используются, поэтому альтернатор называется бесщёточным. Его упрощенный конструктив (без обмоток ротора и отсутствие угольных щеток) позволил существенно снизить цену на генератор в целом. СИНХРОННЫЙ АЛЬТЕРНАТОРВ качестве материала для обмотки используют два вида проволоки медная и алюминиевая. И та, и другая имеют высокую электропроводимость, хотя у меди она значительно выше. Грамотными потребителями ценится именно медная обмотка. Медь медленно нагревается и быстро отдает тепло, что сказывается на общем тепловом балансе генератора. В отличие от алюминия, медная обмотка обладает большей износоустойчивостью. Если для кратковременных включений можно приобретать генератор с алюминиевой обмоткой, то для продолжительных работ и для использования генератора, как основной источник питания следует остановить внимание на медных обмотках, которые предлагают ведущие мировые бренды, в том числе, Elemax, Matari Hyundai и другие. Некоторые торговые марки идут на всевозможные ухищрения, чтобы обмануть доверчивого покупателя. Например, имитируют цвет меди, красят обмотку. При покупке, необходимо задавать подробные вопросы, в том числе о том, из какого материала обмотка. Угольные щетки, которые служат скользящим соединением, являются также главным элементом конструкции. От их качества и свойств обмоток зависит стабильность выходного напряжения. Благодаря щеточному узлу, альтернатор может игнорировать кратковременные всплески напряжения и выдавать более чистый ток в узких границах 230 В. Высокая точность колебаний составляет до 5%. Во время непосредственного контакта неизбежно повышается температура обмотки генератора, для чего необходимо усиленное охлаждение. Чаще всего, такие генераторы изготавливают в открытом исполнении, чтобы обеспечить лучший приток воздуха. Открытая конструкция способствует загрязнению важных узлов генератора, но производители и здесь на высоте постоянно совершенствуют защитные системы и повышают класс защиты. Более качественный блок может состоять из медно-графитовых щеток, которые более устойчивы к повышению температуры и более долговечны. Удержанием напряжения с точными параметрами занимается стабилизатор напряжения – AVR. Такая опция присутствует только в синхронных генераторах. Именно поэтому, к ним безопасно подключать чувствительную аппаратуру, газовые котлы, медицинское оборудование, ноутбуки, компьютеры и многое другое. Итак, преимущества щеточного альтернатора: • высокое качество выходного напряжения;• возможность подключения автоматического регулятора напряжения;• лучшая стабильность работы и устойчивость к кратковременным нагрузкам. Отрицательные стороны: • необходимость регулярной замены щеточного узла;• постоянная очистка всех механизмов;• низкий класс защиты;• высокая стоимость. Варианты использования:
АСИНХРОННЫЙ АЛЬТЕРНАТОРРабота альтернатора происходит без щеточного узла, отсутствие которого серьезно упрощает конструкцию и обслуживание. Отсутствие обмоток исключает их перегрев и аварийный выход из строя генератора. И, конечно же, существенно уменьшает габариты генераторной установки и ее общий вес. У бесщеточных генераторов очень высокий класс защиты, куда входит даже защита от падающей воды и от проникновения мелких фракций. К этому типу генераторов можно подключать сварочные аппараты, так как они не боятся коротких замыканий. Правда, пусковых токов они не переносят. У них бывают довольно сильные перепады выходного напряжения, что говорит о нестабильности работы. Как альтернативный вариант, для улучшения качества выходного тока можно приобрести стартовый усилитель, который добавит уверенности в сохранности дорогостоящей аппаратуры либо дополнительный блок автоматического регулятора напряжения. Уровень исполнения и класс двигателя также играют решающую роль в повышении качества напряжения, а именно, его способность поддерживать постоянные обороты при изменении нагрузки. Достоинства бесщеточного альтернатора: • компактные размеры, вес и, как следствие, лучшая мобильность;• небольшая стоимость, за счет упрощенной конструкции;• минимальное техническое обслуживание;• возможность подключения сварочного аппарата. Минусы: • большие колебания выходного напряжения, до 10%;• слабая способность к сглаживанию пусковых токов. Область применения:
Рекомендуем к просмотру видео-обзор:Полный видео-обзор "Как выбрать генератор" можно посмотреть тут.hyundai-ukraine.com.ua Бесщёточный синхронный генератор - это... Что такое Бесщёточный синхронный генератор?Бесщёточный синхронный генератор — синхронная машина, работающая только в генераторном режиме, ротор которой не имеет коллекторно-щёточного узла, а ток в обмотке возбуждения (в роторе) индуцируется за счёт переменного магнитного поля, создаваемого основной и/или дополнительной обмоткой статора. Существует несколько практических реализаций бесщёточного синхронного генератора, отличающихся способом индуцирования тока в обмотке возбуждения и регулированием напряжения на выходных зажимах. Генераторы с компаундным возбуждением и компенсирующей ёмкостьюНаиболее простым по технической реализации является бесщёточный генератор с компаундным возбуждением и компенсирующей ёмкостью, подключенной к дополнительной обмотке. Такой генератор представляет собой явнополюсную синхронную машину с обмоткой возбуждения в роторе. Обмотка возбуждения разбита на две секции, концы каждой из которых замкнуты через диод. Таким образом, индуцированный ток в обмотке возбуждения может протекать только в одном направлении, создавая постоянное магнитное поле. Статор имеет две обмотки: основную и дополнительную. К основной обмотке подключается нагрузка. К дополнительной обмотке подключается компенсирующий конденсатор. Основная обмотка занимает 2/3 пазов статора, а дополнительная 1/3 пазов. Работает генератор следующим образом. При начале вращения ротора тока в обмотках нет. Однако магнитопроводы статора и ротора имеют остаточную намагниченность. За счёт последней в обмотках начинает индуцироваться ток. Так как за счёт диодов ток в обмотке ротора может протекать только в одном направлении, магнитопровод ротора начинает намагничиваться. При этом вращающееся магнитное поле, создаваемое ротором, индуцирует в обмотках статора электродвижущую силу. Поскольку дополнительная обмотка статора нагружена на конденсатор, через неё начинает протекать переменный ток. Этот переменный ток создаёт переменное, но не вращающееся магнитное поле статора, которое индуцирует электродвижущую силу в обмотке ротора. Под действием этой электродвижущей силы в обмотке ротора возникает ток, который выпрямляется диодами и ещё сильнее намагничивает ротор. Это в свою очередь вызывает увеличение электродвижущей силы и тока в обмотках статора, что в свою очередь ещё сильнее намагничивает ротор. Процесс возбуждения развивается лавинообразно до входа магнитопроводов статора и ротора в режим насыщения. В основной обмотке статора возникает электродвижущая сила номинальной величины. Генератор готов к подключению нагрузки. При подключении нагрузки к основной обмотке в ней появляется ток, который создает свое магнитное поле. Если бы возбуждение генератора осталось на прежнем уровне, то напряжение на его выходных зажимах снизилось бы по двум причинам: падение напряжения на внутреннем сопротивлении и смещение магнитного поля относительно оси обмотки статора. Однако обмотки статора расположены таким образом, что их магнитные оси повернуты на 90 градусов. За счёт этого происходит поворот магнитного поля ротора в направлении основной обмотки, что увеличивает ЭДС индукции в ней. Чем больше ток основной обмотки — тем больше поворот магнитного поля ротора. Таким образом происходит стабилизация выходного напряжения генератора. Такой способ регулирования называется компаундным. Генератор с компаундным возбуждением прост по конструкции, обладает малым весом и стоимостью, что обусловило его широкое применение в переносных бензиноэлектрических агрегатах («бензиновые электростанции»). В то же время этому типу генераторов присущ ряд недостатков, а именно:
Генераторы с независимым возбуждениемНедостатки генераторов с компаундным возбуждением и емкостной компенсацией устраняются в бесщёточных генераторах с независимым возбуждением. В этом случае передача электрической энергии к обмотке возбуждения (в виде переменного тока) происходит через вращающийся трансформатор, а выпрямление переменного тока для питания обмотки возбуждения происходит в самом роторе за счёт выпрямителя. Такие генераторы сложнее по конструкции (необходим вращающийся трансформатор). Регулирование напряжение может осуществляться как за счёт компаундирования, так и с применением электронного регулятора. dic.academic.ru Бесщёточный синхронный генератор — Machinepedia Синхронный бесщеточный генератор с электронной регулировкой Бесщёточный синхронный генератор — синхронная машина, работающая только в генераторном режиме, ротор которой не имеет коллекторно-щёточного узла, а ток в обмотке возбуждения (в роторе) индуцируется за счёт переменного магнитного поля, создаваемого основной и/или дополнительной обмоткой статора. Существует несколько практических реализаций бесщёточного синхронного генератора, отличающихся способом индуцирования тока в обмотке возбуждения и регулированием напряжения на выходных зажимах. Генераторы с компаундным возбуждением и компенсирующей ёмкостьюНаиболее простым по технической реализации является бесщёточный генератор с компаундным возбуждением и компенсирующей ёмкостью, подключенной к дополнительной обмотке. Такой генератор представляет собой явнополюсную синхронную машину с обмоткой возбуждения в роторе. Обмотка возбуждения разбита на две секции, концы каждой из которых замкнуты через диод. Таким образом, индуцированный ток в обмотке возбуждения может протекать только в одном направлении, создавая постоянное магнитное поле. Статор имеет две обмотки: основную и дополнительную. К основной обмотке подключается нагрузка. К дополнительной обмотке подключается компенсирующий конденсатор. Основная обмотка занимает 2/3 пазов статора, а дополнительная 1/3 пазов. Работает генератор следующим образом. При начале вращения ротора тока в обмотках нет. Однако магнитопроводы статора и ротора имеют остаточную намагниченность. За счёт последней в обмотках начинает индуцироваться ток. Так как за счёт диодов ток в обмотке ротора может протекать только в одном направлении, магнитопровод ротора начинает намагничиваться. При этом вращающееся магнитное поле, создаваемое ротором, индуцирует в обмотках статора электродвижущую силу. Поскольку дополнительная обмотка статора нагружена на конденсатор, через неё начинает протекать переменный ток. Этот переменный ток создаёт переменное, но не вращающееся магнитное поле статора, которое индуцирует электродвижущую силу в обмотке ротора. Под действием этой электродвижущей силы в обмотке ротора возникает ток, который выпрямляется диодами и ещё сильнее намагничивает ротор. Это в свою очередь вызывает увеличение электродвижущей силы и тока в обмотках статора, что в свою очередь ещё сильнее намагничивает ротор. Процесс возбуждения развивается лавинообразно до входа магнитопроводов статора и ротора в режим насыщения. В основной обмотке статора возникает электродвижущая сила номинальной величины. Генератор готов к подключению нагрузки. При подключении нагрузки к основной обмотке в ней появляется ток, который создает свое магнитное поле. Если бы возбуждение генератора осталось на прежнем уровне, то напряжение на его выходных зажимах снизилось бы по двум причинам: падение напряжения на внутреннем сопротивлении и смещение магнитного поля относительно оси обмотки статора. Однако обмотки статора расположены таким образом, что их магнитные оси повернуты на 90 градусов. За счёт этого происходит поворот магнитного поля ротора в направлении основной обмотки, что увеличивает ЭДС индукции в ней. Чем больше ток основной обмотки — тем больше поворот магнитного поля ротора. Таким образом происходит стабилизация выходного напряжения генератора. Такой способ регулирования называется компаундным. Генератор с компаундным возбуждением прост по конструкции, обладает малым весом и стоимостью, что обусловило его широкое применение в переносных бензиноэлектрических агрегатах («бензиновые электростанции»). В то же время этому типу генераторов присущ ряд недостатков, а именно: генератор может быть только однофазным; в случае подключения к генератору нагрузки с нелинейным характером сопротивления (например, нагреватель, включенный через диод) процесс компаундирования нарушается — напряжение на выходе генератора может оказаться сильно завышенным. коэффициент полезного действия генератора относительно невысок, так как существенная часть энергии переменного магнитного поля теряется на перемагничивание магнитопроводов, работающих в режиме близком к насыщению. Генераторы с независимым возбуждениемНедостатки генераторов с компаундным возбуждением и емкостной компенсацией устраняются в бесщёточных генераторах с независимым возбуждением. В этом случае передача электрической энергии к обмотке возбуждения (в виде переменного тока) происходит через вращающийся трансформатор, а выпрямление переменного тока для питания обмотки возбуждения происходит в самом роторе за счёт выпрямителя. Такие генераторы сложнее по конструкции (необходим вращающийся трансформатор). Регулирование напряжение может осуществляться как за счёт компаундирования, так и с применением электронного регулятора. machinepedia.org |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
Есть разница между тем, какой обмоткой будет обладать Ваш альтернатор, если же Вы хотите купить генератор для редких включений, и Вы не намерены подавать на него слишком большую нагрузку, то есть смысл сэкономить деньги и купить алюминиевый тип, если же работать генератор будет часто и должен будет выдерживать достаточно высокую нагрузку, то стоит подумать о медной обмотке. Альтернатор с медной обмоткой будет давать максимально качественный ток на выходе. Важная часть синхронного альтернатора – это щетки, именно они отвечают за снятие тока со статора на ротор. Главное преимущество такого альтернатора – это возможность выдерживать пиковые нагрузки и кратковременные перепады и выдавать качественное электричество на выходе, что и делает его столь востребованным. Также стоит отметить, что только с таким генератором будет совместима система AVR. Синхронный генератор будет более правильным выбором для работы в бытовых условиях, для запитки дома или другого объекта с чувствительной к перепадам технике. Стоит отметить и высокую стоимость такого оборудования, такой генератор будет стоить дороже генератора с асинхронным альтернатором.
Преимущество асинхронного альтернатора заключается в том, что он имеет более простую конструкцию, а с этим и стоимость его меньше. Для движения подвижной части не требуется щетки для снятия электричества, достаточно магнитного поля и конденсаторов. Стоит отметить высокую степень защиты и отсутствие необходимости в сервисном обслуживании. Так как такой альтернатор нагревается намного меньше синхронного, отпадает необходимость в охлаждении, благодаря чему его конструкция более уплотненная, что позволило предотвратить попадание пыли, грязи и влаги внутрь альтернатора. Это делает его долговечным и надежным. Вес и физические размеры асинхронного альтернатора также намного меньше, чем у синхронного, так что и сам генератор компактнее. Также ощутимым преимуществом такого генератора будет в том, что его альтернатору не страшны короткие замыкания, что делает его хорошим вариантом для работы со сварочным оборудованием.
Бесщеточный синхронный генератор с конденсатором в обмотке статора, самый простой вариант генератора, который может реально работать в системе энергоснабжения. У этого генератора компаундная система возбуждения, у которой конденсатор в дополнительной обмотке статора создает дополнительное магнитное поле способное регулировать напряжение в нагрузке.
К недостаткам такого генератора можно отнести то, что генератор такого типа способен генерировать только однофазное напряжение 220В.
