同步發電機：設備、類型和應用
同步發電機是一種特殊設備，通過它可以將任何能量轉換為電能。在這種設備的作用是移動站，熱或太陽能電池板，特殊設備。根據發電機的類型，確定使用它的可能性，因此值得更詳細地了解該設備是什麼。
創造史
19世紀末，羅伯特·博世公司首先研製出一種類似於發電機的東西。該裝置能夠點燃發動機。 在測試過程中，發現該機器不適合永久使用，但開發人員能夠改進該設備。
1890 年，該公司幾乎完全轉向生產這種設備，因為它廣受歡迎。 1902 年，博世的學生使用高壓創造了點火裝置。該設備能夠在蠟燭的兩個電極之間產生火花，這使得該系統更加通用。
20 世紀 60 年代初成為發電機在世界範圍內普及的時代。 如果早期這些設備僅在汽車行業有需求，那麼現在這些設備能夠為整個房屋提供電力。
設備和目的
此類單元的設計僅涉及兩個主要要素：
- 轉子；
- 定子。
同時，在轉子軸上設置了附加元件。這些可以是磁鐵或勵磁繞組。磁鐵具有齒形，用於接收和傳輸電流的磁極指向不同的方向。
發電機的主要任務是將一種能量轉化為電能。 在它的幫助下，可以為相關設備提供必要的電流量，以便它們可以使用。
特徵
要評估生成器的性能，您需要查看其特性。原則上，它們與產生直流電的站相同。 主要的評價參數是幾個因素。
- 空轉。 它表示 EMF 對負責激勵阻尼線圈的移動電流強度的依賴性。在它的幫助下，可以確定電路被磁化的能力。
- 外在特徵。 它意味著線圈電壓和負載電流之間的並聯連接。該值取決於施加到設備的負載類型。在可能導致變化的原因中，設備的 EMF 增加或減少，以及安裝在設備內部的線圈繞組上的電壓降。
- 調整。 表示勵磁電流和負載電流之間形成的關係。通過監控該指標來確保同步單元的性能和保護。如果您不斷調整 EMF，這很容易實現。
另一個重要參數是功率。您可以通過 EMF、電壓和角電阻的指標來確定該值。
工作原理
理解設備的工作原理並不難。它包括旋轉磁框架以產生電場。在框架的旋轉過程中，會出現開始穿過其輪廓的磁力線。交叉有助於電流的形成。
要確定電能流向何處，您需要使用 gimlet 規則。 應該注意的是，在某些地區，電流流動是相反的。到達位於磁鐵上的下一個磁極時，方向會不斷變化。這種現象稱為交流電，可以通過將框架連接到單獨的磁環來證明這種情況。
框架中電流的大小與系統轉子的旋轉速度之間的關係是成比例的。這樣， 框架旋轉得越多，發電機可以提供的電力就越多。 該指標的特點是旋轉頻率。
根據既定標準，大多數國家的最佳速度不應超過 50 Hz。這意味著轉子必須每秒執行 50 次振盪。為了計算參數，必須同意框架的一圈導致電流方向的變化。
如果軸有時間每秒轉動 1 次，這意味著電流的頻率為 1 Hz。 因此，要實現 50 Hz 的數字，必須提供正確的每秒幀旋轉數。
在運行過程中，電磁鐵的極數通常會增加。它們可以通過降低轉子旋轉的速度來延遲。
在這種情況下，依賴性是成反比的。 因此，為了提供 50 Hz 的頻率，需要將速度降低大約 2 倍。
此外，值得注意的是，一些國家還制定了其他轉子旋轉標準。標準頻率指示器為 60 Hz。
種類
今天，製造商生產多種類型的同步發電機。在現有的分類中，有幾個值得特別關注。首先，值得考慮根據構造設備劃分單元。 生成器有兩種類型。
- 無刷。 發電機的設計涉及使用定子繞組。它們的放置使得元件的芯與磁極或線圈上提供的芯的方向一致。磁鐵齒的最大數量不應超過6個。
- 同步，配備電感。 如果我們談論的是調整以低功率運行的機器，那麼直流磁體被用作轉子。否則，轉子就是電感的繞組。
以下分類意味著將移動台劃分為不同的類型。
- 水力發電機。 該設備的一個顯著特點是具有明顯磁極的轉子。這種單元用於在不需要提供大量設備轉數的情況下發電。
- 渦輪發電機。 不同之處在於沒有明顯的極點。該裝置由各種渦輪機組裝而成，能夠使轉子的轉數增加數倍。
- 同步補償器。 它用於實現無功功率——工業設施中的一個重要指標。在它的幫助下，可以提高供應電流的質量並穩定電壓指標。
這種設備有幾種常見的型號。
- 步進器。 它們用於確保安裝在具有啟停操作週期的機構中的驅動器的可操作性。
- 無齒輪。 主要用於自治系統。
- 非接觸式。 要求作為船上的主要或備用移動站。
- 滯後。 這種發生器用於計時器。
- 電感。 確保電力裝置的運作。
另一種類型的骨料劃分是使用的轉子類型。在這一類中，發電機分為具有凸極轉子和非凸極轉子的裝置。
第一種是極點清晰可見的設備。它們的特點是轉子的低轉速。第二類在其設計中有一個圓柱形轉子，它沒有突出的磁極。
應用領域
同步發電機是設計用於產生交流電的設備。 您可以在各個站點遇到此類設備：
- 原子;
- 熱的;
- 水力發電廠。
以及在運輸系統中積極使用的骨料。它們用於各種車輛，船舶系統。同步發電機既可以獨立於電網運行，也可以同時運行。在這種情況下，可以一次連接多個單元。
發電站的優勢在於能夠為分配的空間提供電力。如果對象位於遠離中央網絡的位置，則很方便。因此，這些單位在遠離城市的農場和定居點的所有者中很受歡迎。
如何選擇？
選擇發電機時，重要的是找到合適且可靠的設備，可以為分配的區域供電。首先，您需要確定未來設備的技術參數。 專家提醒注意：
- 發電機重量；
- 設備尺寸；
- 力量;
- 燃油消耗;
- 噪音指示器；
- 工作時間。
還有一個重要參數是組織自動化工作的可能性。要了解未來發電機需要多少相，您需要確定將連接到它的電器的類型和數量。
例如，只有一相的用電器可以連接到單相發電機。三相顯著擴大了這一數字。
然而，購買這樣的移動電站並不總是最好的解決方案。
在購買之前，另外建議考慮在設備運行期間將施加在設備上的負載。 每個階段最多應加載總量的 30%。因此，如果發電機功率為 6 kW，那麼在使用電壓為 220 V 的插座的情況下，只能使用 2 kW。
只有當家裡有很多三相用戶時，才需要購買三相發電機。如果大多數電器都是單相的，最好購買合適的單元。
開發
在啟動發電機之前，您必須首先對其進行調整。首先，設置設備的頻率。 您可以通過兩種方式做到這一點：
- 改變裝置的設計，事先預見到電磁鐵的運行需要多少極；
- 在不改變設計的情況下提供所需的軸速。
一個顯著的例子是低速渦輪機。它們使轉子以每分鐘 150 轉的速度旋轉。調整頻率，採用第一種方法，將極數增加到40個。
下一個要調整的參數是 EMF。由於作用在移動台上的輸入負載特性的變化，需要進行調整。
儘管設備的感應電動勢與轉子及其旋轉有關，但出於安全要求，無法拆卸結構以更改參數。
您可以通過調整產生的磁通量來改變 EMF 的值。 它將需要增加或減少。繞組的匝數，或者更確切地說，它們的數量，決定了指標的值。並且還可以通過形成線圈的電流來影響磁通量的功率。
調整涉及在電路中包含幾個線圈。為此，您必須使用額外的變阻器或電子電路。由於外部穩定器，第二個選項需要設置參數。這確保了可靠的服務。
同步移動台的優點是能夠與同類型的其他機器同步。 同時，在連接過程中，可以比較轉速並確保零相移。對此，工業用電行業對移動電源的需求很大，在大負載情況下，將其用作備用電流源以增加產能非常方便。
對於同步和異步發電機，見下文。
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