Szinkron gépek állandó mágnesekkel. A szuperszonikus szinkrongenerátorok energiahatékonyságának kísérleti vizsgálata az állandó mágneseken szinkron generátor mágnesekhez

Nem érintkező szinkron generátorok Állandó mágnesek (Sgpm) egyszerű elektromos áramkörA gerjesztő energiát nem fogyaszt és fokozott hatékonyság, különböznek a nagy megbízhatóság a munka, kevésbé érzékeny a fellépés a horgony válasz, mint a hagyományos gépek, hátrányaikat ehhez alacsony szabályozási tulajdonságait a tény, hogy a munkaközeg állandó mágnesek nem lehet széles körben megváltoztatni. Azonban sok esetben ez a funkció nem határozza meg, és nem akadályozza meg széles körben elterjedt használatát.

A legtöbb SGPM jelenleg alkalmazott mágneses rendszerrel rendelkezik, amelyek állandó mágnesekkel rendelkeznek. Ezért a mágneses rendszerek különböznek egymástól a fő rotor kialakításában (induktor). Az SGPM állórésze szinte ugyanaz a design, mint a klasszikus váltakozó áramú gépekben, általában tartalmaz egy hengeres mágneses áramkört, amely az elektromos acéllemezből tenyésztett belső felület Amelyek a horony tekercselésének elhelyezésére szolgáló hornyok. A hagyományos szinkron gépekkel ellentétben az állórész és az SGPM rotor közötti munkakörülményeket a technológiai képességek alapján minimálisra választják. A rotor kialakítását nagyrészt mágneses és technológiai tulajdonságok Mágnesesen szilárd anyag.

Rotor hengeres mágneskel

A legegyszerűbb a rotor, amelynek monolitikus hengeres mágnese a gyűrűszerű típusú (5.9. Ábra, de). Mágnes 1 készült öntött, a nyél egy hüvelyt 2, például, alumínium ötvözetből. A mágneses mágnesezés sugárirányban történik a mágnesezés többpólusának beállításánál. Mivel a mágnesek mechanikai szilárdsága kicsi, akkor nagy lineáris sebességgel, a mágnest egy nem mágneses anyagból héjba (kötés) helyezzük el.

A rotor variációja hengeres mágneskel egy olyan kollektor rotor, amely különálló 1 szegmensből származik egy nem mágneses acélhéjból (5.9. Az 1 mágnesezett sugárirányú szegmensmágneseket a 2 hüvelyen mágneses acélból és bármilyen módon rögzítjük, például a ragasztó segítségével. Generátorok egy ilyen kialakítás rotorjával, amikor egy szabad állapotban lévő mágnes stabilizálása EDC görbe formájában van, közel a szinuszoidhoz. A hengeres mágneses rotorok előnye a tervezés egyszerűsége és gyártása. Hátrány - A mágnes térfogatának alacsony használata a pólus középső vezetékének kis hossza miatt h. és. Növekvő számú lengyel értékkel h. és csökken, és a mágnesmennyiség használata romlott.

5.9 ábra - Rotorok tól től Hengeres mágnes: A - monolitikus, B - Előre gyártott

Rotorok csillag mágnesekkel

Az SGPM-ben legfeljebb 5 kVA kapacitása, a csillagszerű típus rotorjai egyértelműen expresszált pólusokkal, póluscipők nélkül (5.10. Ábra, de). Ilyen kialakításban a mágnescsillagot gyakrabban rögzíti a tengelyhez, amelynek kitöltése nem mágneses ötvözetben van. A mágnes közvetlenül a tengelyre is mártható. A horgony-válasz mező demagnetizáló hatásának csökkentése érdekében egyes esetekben rövidzárlatos ütésárammal rendelkező rövidzárlatos áramerősség esetén egy csappantyú rendszert feltételezzük. A forgatás nagy frekvenciáiban egy nem mágneses kötést injektálunk egy mágnesbe.

Azonban, amikor a generátor túlterhelése, a horgony keresztirányú válasza a pólusok szélei aszimmetrikus mágnesezését okozhatja. A mágnesezéshez hasonlóan torzítja a mező alakját a munkaintervallumban és az EDC görbe formájában.

Az egyik módja annak, hogy csökkentsük a horgonymező akcióját a mágneses mezőben a polecipő mágneses acél használatával. A póluscipők szélességének megváltoztatásával (a pólusok szórási áramlásának beállítása), a mágnes optimális használatának elérése lehetséges. Ezenkívül a póluscipők konfigurációjának megváltoztatása, a generátor munkaterületén megkaphatja a szükséges mezőformát.

Ábrán. 5.10., B A csillag típusú prémium-szerű rotor kialakítását mutatja prizmatikus állandó mágnesekkel pólus cipővel. A sugárirányban mágneses mágnesek a 2 hüvelyen vannak felszerelve mágneses anyaggal. A mágnesek pólusán a 3 mágneses pólusú cipő mágneses acéltal. A BA mechanikai szilárdságának biztosítása

5.10 ábra - Csillagszerű rotorok: A - pólus cipő nélkül; B - Pólós cipővel előregyártott

shmaiks hegesztettek a nem mágneses betétekhez 4, amely kötést alkot. A mágnesek közötti réseket alumíniumötvözet vagy vegyületek lehettetni.

A csillagszerű típusú rotorok pólusú cipőjének hátrányai közé tartoznak a rotor térfogat mágneseinek kitöltésének kialakításának és csökkenésének.

Rotorok karmos pólusokkal.

A nagyszámú lengyel rendelkező generátorok széles körű rotor kialakítását széles körben használják. A köröm alakú rotor (5.11. Ábra) tartalmaz egy 1 hengeres mágnest, amely tengelyirányban mágnesezett, nem mágneses hüvelybe helyezhető, a mágnes végeihez, a 3 és 4 karimák mágneses acélból vannak szomszédos, karmai a pólusokat alkotó előadások. A bal oldali karima minden beszéde az északi pólusok, és a megfelelő karima beszédei déliek. A karimák beszédei alternatívak a rotor kerületén, multipol gerjesztési rendszert alkotnak. A generátor teljesítménye szignifikánsan javítható, ha a moduláris elv használatával több mágneset helyez el a tengelyen lévő karmos pólusokkal.

A rotorok hátrányai karmos jellegűek: a design relatív komplexitása, a mágneses mágnes nehézsége az összeszerelt rotorban, nagy szórási folyamatokban, a nagy forgási frekvenciák teljesítményének végét megkötözheti, Rotor térfogat mágnes.

Vannak szerkezetek rotorok különböző PM kombinációk: egy egymást követő párhuzamos felvétele MGC MRS, a feszültségszabályozó miatt axiális mozgás a rotor képest az állórész, a közös ellenőrzési rendszer a SGPM A PM és a párhuzamos elektromágneses tekercs stb. SGPM Multi

5.11 ábra - Rotor Claw típus

pole kivitelezés. Van tapasztalat Németországban, Ukrajnában más országokban, hogy fejlesszék és alkalmazzák az alacsony sebességű generátorokat a külső veus rotációs sebessége 125-375 fordulat / perc.

A külső VEU fő követelményének köszönhetően a generátor forgásának alacsony frekvenciája - az SGPM mérete és tömege túlértékelte a nagysebességű generátorokhoz képest, mintegy ugyanolyan teljesítményű. Az 1 házban (5.12. Ábra) van egy hagyományos 2. állórész, melynek tekercselése 3. Rotor (induktor) 4 a külső felületre beillesztett lemezekkel A neodímium-bórra beillesztett neodímium-bórra, amely a 6 csapágyakkal van ellátva. Az 1. eset fix alapú 8, "a Leu támogatáshoz kapcsolódó", és a 4 rotor csatlakozik a szélturbina tengelyhez (az 5.12 ábrán látható).

Alacsony szélsebesség esetén alacsony fordulatszámú generátorokat kell használni. Ebben az esetben a rendszer gyakran nem rendelkezik sebességváltóval, és a tengely közvetlenül kapcsolódik a tengelyhez. elektromos generátor. Ebben az esetben a megfelelő kimeneti feszültség és az elektromos áram megszerzésének problémája merül fel. A megoldás egyik módja egy olyan multipol elektromos generátor, amelynek rotorja van egy elég nagy átmérőjű rotorral. Az elektromos generátor rotor állandó mágnesekkel végezhető el. Az elektromos generátor az állandó mágnesek rotorjával nincsenek kollektor és ecsetek, amelyek

5.12 ábra - Az SGPM konstruktív séma a külső veu esetében: 1-. 2 - állórész; 3 - tekercselés; 4 - Rotor; 5 - Állandó mágnesek ND-FE-B-vel; 6 - tengely; 7 - csapágyak; 8 - Alapvető

jelentősen növeli megbízhatóságát és munkaidejét karbantartás és javítás nélkül.

Az állandó mágneses rotorral ellátott elektromos generátor különböző sémák szerint épülhet fel, amelyek egymástól különböznek egymástól a tekercsek és mágnesek általános elhelyezkedésével. A polaritású mágnesek, amelyek alternatívák, a generátor rotorán találhatók. A kanyargós tekercselés, amely váltakozik, a generátor állórészén található. Ha a rotor és az állórész koaxiális lemezek, az ilyen típusú generátort axiális vagy lemeznek nevezik (5.13. Ábra).

Ha a rotor és az állórész koaxiális koaxiális hengerek, az ilyen típusú generátort sugárirányúnak vagy hengernek nevezik (5.14. Ábra). A radiális típusú generátorban a rotor belső vagy külső lehet az állórész tekintetében.

5.13. Ábra - Egy elektromos generátor egyszerűsített áramköre rotorral az axiális (lemez) típusú tartós mágnesekkel

5.14. Ábra - Egy elektromos generátor egyszerűsített rajza egy rotorral, a sugárirányú (hengeres) típusú állandó mágnesekkel

A szinkron generátorok PM-jének fontos jellemzője a hagyományos szinkron generátorokhoz képest a kimeneti feszültség és stabilizációjának szabályozásának összetettsége. Ha hagyományos szinkron gépekben is beállíthatja a munkafolyamatot és a feszültséget, megváltoztathatja a gerjesztési áramot, akkor az állandó mágnesekkel rendelkező gépekben nincs ilyen lehetőség, mivel az F áramlás a megadott visszatérő vonalon belül van, és enyhén változik. A szinkrongenerátorok feszültségének szabályozása és stabilizálása állandó mágnesekkel speciális módszerekkel kell használnia.

A szinkrongenerátorok feszültségének egyik lehetséges módja - a tartályelemek külső elektromos áramkörébe történő bevezetése, amely hozzájárul a hosszanti-mágneses rögzítési reakció kialakulásához. A termelő külső jellemzői a terhelés kapacitív jellege alatt gyengén változnak, és még a növekvő telket is tartalmazhatják. A kapacitív terhelés természetét biztosító kondenzátorok közvetlenül a terhelési áramkörbe tartoznak (5.15. Ábra, de) Vagy egy héja transzformátoron keresztül, amely lehetővé teszi a kondenzátorok tömegének csökkentését az üzemi feszültség növelésével és az áram csökkentésével (S.1S, B). A kondenzátor párhuzamos beillesztése is van a generátor körbe (5.15. Ábra, e).

5.15. Ábra - A kondenzátorok stabilizáló kondenzátorok bevonása egy szinkron generátor körében, állandó mágnesekkel

A generátor kimeneti feszültségének jó stabilizálása PM-vel biztosítható egy rezonáns kontúr segítségével, amely tartalmazza a C tartályt és a telítettség fojtót L. Az áramkör a terheléssel párhuzamosan kapcsolódik, amint az az 1. ábrán látható. 5.16, de Egyfázisú képen. A fojtószelep telítettségének köszönhetően az induktivitás növekvő árammal csökken, és a fojtószelep áramlásának feszültségének függése nemlineáris a természetben (5.16. Ábra). Ugyanakkor a feszültség függése a tartályon az áramból lineáris. A görbék metszéspontja és a névleges feszültségnek megfelel

5.16. Ábra - Feszültség stabilizálása, szinkrongenerátor állandó mágnesekkel rezonáns áramkörrel: A - áramköri kapcsolatok áramkör; B - Volt-ampere jellemzők (b)

tóra, a kontúr jön az áramkörben, vagyis a körvonalban lévő reaktív áram nem jön.

Ha a feszültség csökken, akkor az ábrán látható. 4.15, b, Ha van, akkor az áramkör a generátor kapacitív áramát veszi. A hosszanti-mágnesezési horgony válasz, amely egyidejűleg hozzájárul a növekedéshez. U. . Ha a kontúr a generátor induktív áramát veszi. A hosszirányú demagnetizáló válasz horgony csökken U.

Bizonyos esetekben a generátorok feszültségének stabilizálása érdekében a telített fojtókat (DN) alkalmazzák, amely állandó a feszültségszabályozó rendszer állandó áramához. Amikor a feszültség csökken, a szabályozó növeli a pidmagny aktuális a fojtószelep, annak induktivitása csökken telítődése miatt a mag, a működés során a longitudinating horgony reakció csökken, valamint a csepp a feszültség, hogy az alsó, ami Segíti a generátor kimeneti feszültségének visszaállítását.

A generátorok PM-vel történő feszültségének ellenőrzése és stabilizálása hatékonyan elvégezhető egy félvezető átalakítóval, amelynek minden fázisában két ellentétes párhuzamos tirisztor van. A konverter előtti félhullámú feszültség görbe megfelel a tirisztorok egyik közvetlen feszültségének. Ha a vezérlőrendszer illeszkedik a jelekhez, hogy késlelteti a tirisztorokat, ami megfelel az irányítási szögnek. A konverter mögötti növekvő feszültséggel csökken, ha a feszültség csökken a generátorbilincsekben, a szög csökken, így a feszültség a generátorban van. Egy hasonló átalakító segítségével nem csak stabilizálható, hanem a kimeneti feszültséget is széles körben állítja be, a szög megváltoztatásával. A leírt rendszer hátránya a feszültség minőségének romlása a magasabb harmonikusok megjelenésében.

A további eszközök használatával kapcsolatos feszültség szabályozására és stabilizálására szolgáló módszerek a generátor és a nehézkes. Lehetőség van a cél elérése használata révén további pidmagnicuyuyuyuchi (szoftver), a DC, megváltoztatja a mértéke, hogy a telítettség acél magneto vezetékek és változásaira, így a külső mágneses vezetőképességet képest a mágnes.

Ennek a munkának a célja, hogy megtudja a szuper-by-line szinkron generátorok energiaellátását az állandó mágneseken, és különösen a terhelési áram hatását, amely demagnetizáló mezőt (rögzítési reakciót), az ilyen terhelésre jellemző generátorok. A különböző teljesítményű és formatervezési minták két lemezszinkron generátorát vizsgálták. Az első generátort egy kis szinkron lemezgenerátor képviseli, egy mágneses lemez, amely átmérője 6 hüvelyk, hat pár pólusú és egy tekercslemez tizenkettő tekercsel. Ezt a generátort egy tesztpadon ábrázolják (az 1. fotószám), és teljes tesztjeit a cikkemben ismertetjük:, Kísérleti tanulmányok energiahatékonyság az elektromos energia megszerzése az állandó mágnesek mágneses mezőjéből. " A második generátor képviseli nagy lemez generátor két mágneses lemezek átmérője 14 hüvelyk, öt pár pólusok, és egy kanyargós lemezt tíz tekercsek. Ezt a generátort még nem teljesítették, és a Photo №3, független elektromos gép, Egy kis generátor vizsgálati padja mellett. Ennek a generátornak a forgatását a házára telepített DC motor állította elő.
A nagy kapacitású kondenzátorok által kiegyenesített generátorok kimeneti feszültségváltozóságai, valamint az áramok és feszültségek mérése mindkét generátorban a DT9205A digitális multiméterek közvetlen áramát állították elő. Egy kis mérőgenerátorhoz standardban készültek A 60Hz-es váltakozó frekvencia, amely egy kis generátor esetében 600 fordulat / perc.. Egy kis mérési generátor esetében 120 Hz-es többszörös frekvencián is megtörtént, amely 1200 fordulat / perc volt. A terhelés mindkét generátorban tisztán aktív volt. Egy kis alternátorral egy mágneses lemezen a mágneses áramkör nyitva volt, és a rotor és az állórész közötti légrés körülbelül 1 mm volt. Egy nagy generátorban két mágneses tárcsa, a mágneses áramkör zárva van, és a tekercseket 12 mm-es légrésbe helyeztük.
A fizikai folyamatok mindkét generátorban történő leírásakor az axióma az, hogy állandó mágnesekben a mágneses mezőt mindig, és nem lehet csökkenteni vagy növelni. Ez fontos figyelembe venni a generátorok külső jellemzőinek jellegének elemzését. Ezért változóként csak egy változó demagnetizáló területet fogunk megfontolni a generátorok rakodási tekercsének. A kis generátor külső jellemzője 60 Hz-es frekvencián az 1. ábrán látható, amely a RGEN generátor kimeneti teljesítmény görbéjét és a kpe görbét is mutatja. A generátor külső jellemzőinek görbéjének jellemzője a következő megfontolások alapján magyarázható - ha a mágneses mező nagysága a mágnesek felületén, és változatlan, akkor az eltávolítja ezt a felületet, csökkenti , és a mágneses testen kívül, változhat. Alacsony terhelési áramlatokkal a generátor rakodó tekercsének betöltése kölcsönhatásba lép a mágnesek mező gyengített, szétszórt részével, és nagymértékben csökkenti azt. Ennek eredményeként a közös mező nagymértékben csökken, és a kimeneti feszültség élesen csökken a parabola, mivel a demagnetizáló áram hatalma arányos a négyzetével. Ez megerősíti a mágnes mágneses mezőjét és a vas fűrészpor által kapott tekercset. Az №1 képen csak a mágnes képe látható, és egyértelműen látható, hogy a terület területei a pólusokra összpontosítottak, a tengelykapcsolók fűrészpor formájában. Közelebb a mágnes középpontjához, ahol a mező általában nulla, a mező nagyon gyengült, így nem tudja mozgatni a fűrészpor. Ez egy gyengült mező, és visszaállítja a tekercselő horgony reakcióját, egy kis árammal 0,1a-ban, amint azt a 2. ábrán látható. A terhelési áram további növekedésével a mágnes erősebb területei közelebb vannak a pólusukhoz, hanem a mágnes növekvő területe, a tekercselés, a kanyargálás nem, és fokozatosan kiegyenlíti a generátor külső jellemzőinek görbéjét , és a generátor kimeneti feszültségének közvetlen függőségétől függ a terhelési áramból. Ráadásul a terhelési jellemzők ezen lineáris részén a terhelés alatt lévő feszültség kisebb, mint a nemlineáris, és a külső jellemző zesh lesz. Ez megközelíti a hagyományos szinkrongenerátor jellemzőjét, de kisebb kezdeti feszültséggel. Az ipari szinkron generátorokban a névleges terhelés alatti feszültségcsökkenés legfeljebb 30% -a megengedett. Lássuk, hogy a feszültség csökkenésének mennyisége egy kis generátorban 600 és 1200 fordulat / perc. 600 fordulatszámmal, az üresjárati stroke feszültsége 26 volt, és a 4 erősítő terhelés áram alatt 9 volt, 96,4% -kal csökkent - ez egy nagyon nagyfeszültségű csepp, több mint háromszor a sajátos arány. Az 1200 fordulatszámmal az üresjárati stressz már 53,5 volt, és a 4 amps terhelésének jelenlegi áram alatt 28 V-ra esett, azaz 47,2% -kal csökkent - közelebb állt 30% -kal megengedett. Azonban fontolja meg a numerikus változásokat a generátor külső jellemzőinek merevségében számos terhelésben. A generátor terhelési jellemzőjének merevségét a terhelés alatt álló kimeneti feszültség előfordulási sebessége határozza meg, így kiszámítjuk, a generátor alapjától kezdve. A feszültség éles és nemlineáris csökkenése az egyik AMP áramjáról van megfigyelhető, és a leginkább a 0,5 erősítő áramkörére vonatkozik. Tehát 0,1 erősítővel rendelkező terhelésárammal a feszültség 23 volt, és a 25 voltos üresjáratú feszültséghez képest 2 volt, ami a feszültségcsökkenés sebessége 20 V / A. A terhelés árammal 1,0 amperben a feszültség már 18 volt, és 7 voltos csepp, az üresjárati löketfeszültséghez képest, azaz a feszültségcsökkenés már 7 V / A, még 2,8 alkalommal is csökkent. A külső jellemző merevségének ilyen növekedése folytatódik, és további növeli a generátor terhelését. Tehát 1,7 amp terhelési árammal, a feszültség 18 volt, 15,5 volt, még egy feszültségcsökkenési sebesség is 3,57 v / a, és a terhelésáram 422-es, a feszültség 15,5 V-tól 9 volt , Azaz a feszültségcsökkenés sebessége 2,8 V / A-re csökken. Az ilyen eljárást a generátor kimeneti teljesítményének állandó növekedése kísérte (1. ábra), miközben egyidejűleg növeli külső jellemzőinek merevségét. A kimeneti teljesítmény növelése, ezekkel a 600 fordulat / perc sebességgel, meglehetősen magas generátor KPE-t biztosít 3,8 egységben. Hasonló folyamatok fordulnak elő kettős szinkron generátor sebességgel (2. Ábra), szintén erős négyszögletes csökkenése alacsony terhelési árammal, további növekedés a külső jellemzőjének a terhelés növekedésével, csak numerikus különbségekkel értékek. Vegyünk csak két extrém esetet a generátor terhelésének - minimális és maximális áramlatok. Tehát 0,08 A minimális terhelési árammal a feszültség 49,4 V, és az 53,5 V-os feszültséghez képest 4,1 V-os feszültséggel rendelkezik. Tesztelje a feszültségcsökkenés sebességét 51,25 v / A, és több mint kétszerese 600 rpm. A maximális terhelési áram 3,83 A, a feszültség már 28,4 V, és esik, szemben a 42 V-os áram 1,0 A, 13,6 V-os áram esetén, a feszültségcsökkenés sebessége 4,8 V / A, és 1,7-szer nagyobb volt Ez a sebesség 600 fordulat / perc. Ebből arra lehet következtetni, hogy a növekedés a forgási sebessége a generátor jelentősen csökkenti a merevséget a külső jellemzők a kezdeti adag, de nem csökkenti jelentősen azt a lineáris része a rakomány jellemzőit. Jellemző, hogy ugyanakkor a generátor teljes terhelésében 4 amperben a feszültség százalékos csökkenése kevesebb, mint 600 fordulat. Ezt azzal magyarázza, hogy a generátor kimeneti ereje arányos a generált feszültség négyzetével, még a forgórész forgalma is, és a demagnetive áram teljesítménye arányos a terhelési áram négyzetével. Ezért a generátor nominális, teljes terhelésével a demagnetizáló teljesítmény, a kimenethez képest kisebb, és a legmasabb feszültségcsökkenés csökken. A kis generátor nagyobb forgássebességének legfontosabb pozitív jellemzője a kpe jelentős növekedése. 1200 fordulat / perc, a generátor kpe nőtt, 3,8 egység 600 fordulat / perc, 5,08 egység.
A nagy generátort fogalmilag eltérő design alapján a kérelmet a második Circhoff törvény mágneses körök. Ez a törvény kimondja, hogy ha van két mágneses kör, vagy több MDS forrásokból (állandó mágnes), akkor a mágneses kör, ezek MDS algebrai össze. Ezért, ha veszünk két azonos mágnesek, és azok egyes variepete pólusok mágneses kör mágneses mag, majd a légrés másik két különböző pólusai vannak megduplázódott MDS. Ezt az elvet egy nagy generátor építésére helyezik. Ugyanez laposan a formája a tekercselés, mint egy mágneses generátor, vannak elhelyezve ebben a képződött légréssel dupla MDS. Mivel a generátor külső jellemzője megmutatta tesztjeit. A generátor tesztjeit 50Hz-es standard frekvencián végeztük, amely, valamint egy kis generátorban 600 fordulat / perc. A generátorok külső jellemzőinek összehasonlítására tett kísérletet ugyanazokkal a feszültségekkel, amelyek az üresjárati feszültségekkel rendelkeznek. Ehhez a forgási sebesség a nagy generátor csökkentettük 108 rpm, és a kimeneti feszültség csökkent 50 V, a feszültség közel alapjárati löket a kis generátorral 1200 rpm sebességgel. Az így kapott nagy generátor külső jellemzője ugyanabban a 2. számban jelenik meg, ahol egy kis generátor külső jellemzője is ábrázolódik. Ezeknek a jellemzőknek az összehasonlítása azt mutatja, hogy egy ilyen nagyon alacsony kimeneti feszültség egy nagy generátor számára, külső jellemzője nagyon puha, még összehasonlítva, nem olyan merev külső jellemzője egy kis generátor. Mivel mind a spirituális generátorok képesek önrendeltségre, meg kellett találni, hogy mi szükséges ehhez az energiájuk jellemzői. Ezért egy kísérleti tanulmány által fogyasztott energia a meghajtó villamos motor nélkül hajtották végre a fogyasztás ingyenes energiáját nagy generátort, vagyis a mérés a veszteség alapjáraton a generátor. Ezeket a vizsgálatokat végeztünk két különböző átviteli arány az alsó szűkítő között az elektromos motor tengely és a generátor tengelyére, annak érdekében, hogy befolyásolják az energiafogyasztást a tétlen generátor. Mindezeket a méréseket 100 és 1000 fordulat / perc közötti tartományban végeztük. A meghajtó motor áramellátását az általuk fogyasztott áram által elfogyasztották, és a generátor üresjárati erejét kiszámítottuk, a sebességváltó aránya a 3.33 és 4.0 sebességváltó aránya alatt. A 3. ábrán az ezen értékek változásainak grafikonjait mutatja be. A tápfeszültséget a meghajtó villamos motor lineárisan nőtt növekvő fordulat mindkét áttétel, és a jelenlegi elfogyasztott volt egy kis nemlinearitás koronázta a másodfokú függését az elektromos alkatrész a hatalom a jelenlegi. Az elfogyasztott teljesítmény mechanikai komponense, amint azt ismert, lineárisan függ a forgási sebességtől. Megjegyezzük, hogy a sebességváltó sebességének növelése csökkenti az áramot a teljes sebességválasztékban, különösen nagy sebességgel. Ez természetesen hatással van mind a fogyasztásra is - ez a kapacitás aránytalanul csökken a sebességváltó arányának növekedésével, és ebben az esetben körülbelül 20% -kal. A nagy generátor külső jellemzőjét csak négy, de két fordulat - 600 (frekvencia 50 Hz) és 720 (frekvencia 60 Hz). Ezeket a terhelési jellemzőket a 4. ábrán mutatjuk be. Ez a jellemző, ellentétben egy kis generátor jellemzőivel, lineáris, nagyon kis feszültségcsökkenéssel. Tehát 600 fordulat / perc, az üresjárati feszültség 188-ban 0,63 A-os terhelésáramban 1,0 V-ra esett. 720 fordulat / perc sebességgel, az üresjárati löketfeszültség 226-ban 0,76-os terhelésáramban, és 1,0 B-ot esett. A generátor terhelése, ez a minta maradt, és azt feltételezheti, hogy a feszültségcsökkenés sebessége körülbelül 1 V per amperenként. Ha úgy százalékos feszültségesés, majd 600 fordulat volt, 0,5% -kal, 720 fordulat 0,4%. Ez a feszültségcsökkenés csak a generátor tekercslánc - a kanyargós, egyenirányító és egyenirányító vezetékek aktív hatásainak feszültségcsökkenése következett be, és körülbelül 1,5 ohm. A terhelés alatt a generátor tekercselésének demagnetizáló hatása nem jelenik meg, vagy nagy terhelésáramban nagyon gyenge volt. Ezt azzal magyarázza, hogy kettős mágneses mező, olyan egy ilyen keskeny légrésben, ahol a generátor tekercselést helyez el, a horgony válasza nem tudja leküzdeni, és a megfélemlítéssel V. Tet egy kettős mágneses mágneses mezőt generál. A fő dolog megkülönböztető tulajdonság A nagy generátor külső jellemzői az alacsony terhelési áramoknál lineárisak, nincsenek éles feszültségcseppek, mint egy kis generátor, és ezt az a tény, hogy a meglévő horgony válasz nem tudja megmutatni magát, nem lehet leküzdeni az állandó mágnesek területe. Ezért a következő ajánlásokat javasolhat a CE generátorok fejlesztői számára az állandó mágneseken:

1. Semmilyen esetben ne használjon nyílt mágneses áramköröket, ami erős disszipációhoz és a mágneses mező rövid használata.
2. A diszperziós mezőt a horgonyválasz könnyen leküzdi, amely a generátor külső jellemzőinek éles mérsékléséhez vezet, és lehetetlen eltávolítani a kiszámított teljesítményt a generátorból.
3. A generátor teljesítménye akkor dupla, ugyanakkor növeli a merevséget a külső jellemző, alkalmazása két mágnes a mágneses lánc, és megteremti a területen dupla MDS.
4. Ezen a területen a duplájára MDS, lehetetlen helyre tekercsek ferromágneses magokat, ez vezet a mágneses vegyületek két mágnes, és eltűnését a kettős hatás az MDS.
5. A generátor elektromos meghajtón használjon olyan sebességváltó ilyen sebességváltó arányát, amely a leghatékonyabban csökkentheti a befogadó generátor elvesztését az üresjáratban.
6. Javasolom a generátor lemeztervét, ez a leginkább egyszerű tervezésElérhető az otthoni gyártásban.
7. A lemeztervezés lehetővé teszi a ház és a tengely használata egy hagyományos elektromos motorral.

És végül, kívánok kitartást és türelmet a teremtésben
Valódi generátor.

A kérdés történetéből. A mai napig a munkámban kérdés volt a projektben való részvételről, hogy bemutassák saját kis generációjukat a vállalkozásnál. Korábban a szinkron elektromos motorok tapasztalata, a generátorokkal, a minimális tapasztalattal.

Figyelembe véve a különböző gyártók javaslatait az egyikben, egy olyan módszer, amely izgalmas egy szinkron generátor egy generátoron alapuló állandó mágnesek (PMG) izgatott. Kíváncsi vagyok, hogy a generátor gerjesztő rendszert kefe nélküli. Példa szinkron elektromos motorok Korábban írtam le.

Így, a generátor (PMG) leírásából állandó mágneseknél, mivel a generátor kórokozó gerjesztő tekercselője következik:

1. Levegővíz típusú hőcserélő. 2. Generátor állandó mágneskel. 3. gerjesztő eszköz. 4. Egyenirányító. 5. Radiális ventilátor. 6. Légcsatorna.

Ebben az esetben a gerjesztő rendszer kiegészítő tekercselésből vagy egy állandó mágneses generátorból, egy automatikus feszültségvezérlővel (AVR), CT és VT-vel rendelkezik az áram és a feszültség, az integrált gerjesztőeszköz és a forgó egyenirányító meghatározásához. A standard esetben a turbogenerátorok digitális AVR-vel vannak felszerelve, PF (teljesítmény tényező) és különböző felügyeleti és védelmi funkciók elvégzése (gerjesztési korlátozás, túlterhelés észlelése, fenntartási lehetőség stb.). D.c Az AVR-ből érkező gerjesztést a forgó gerjesztő eszköz erősíti, majd a forgó egyenirányítóval kiegyenesítik. A forgó egyenirányító diódákból és feszültségstabilizátorokból áll.

Vázlatos kép a Turbogenerator gerjesztési rendszer PMG:

Az oldat a generátor tartós mágneseinek (PMG) generátorával a generátor rotorral és a kefe nélküli kórokozóval rendelkező fő tengelyen:

Valójában jelenleg a gerjesztési szabályozás e módjának előnyeiről nem lehetséges. Azt hiszem, az információs és tapasztalatkészlet idejével megosztom veled a PMG használatával kapcsolatos tapasztalataimat.

A szinkron gépek állandó mágnesek (magneto) nincs gerjesztőtekercsének a rotor, és az izgalmas mágneses fluxus által létrehozott állandó mágnesek találhatók a rotor. A szokásos kialakítású gépek állórésze két vagy háromfázisú tekercsel.

Alkalmazza ezeket a gépeket leggyakrabban alacsony teljesítményű motorokként. A szinkron állandó mágneses generátorok gyakran gyakran alkalmazhatók, elsősorban autonóm módon működő fokozott frekvencia-generátorok, kis és közepes teljesítmény.

Szinkron magnetoelektromos motorok. Ezeket a motorokat két tervezési verzióban osztották el: az állandó mágnesek sugárirányú és tengelyirányú elhelyezkedésével.

-Ért sugárirányú hely Állandó mágnesek A rotorcsomagot egy üreges henger formájában készült padlóval ellátott rotorcsomag rögzíti az állandó mágnes expressz pólusainak külső felületén 3. A hengerben olyan interpol réseket készítenek, amelyek megakadályozzák az állandó mágnes áramlásának lezárását ebben a hengerben (23.1. Ábra,).

-Ért tengelyirányú hely Mágnesek A rotor kialakítása hasonló a forgórész aszinkron rövidzárlatos motor kialakításához. A gyűrűs állandó mágneseket a rotor végeihez nyomják (23.1. Ábra, ).

A mágnes axiális elrendezését alacsony átmérőjű motorokban használjuk, maximum 100 W-ig; A mágnesek radiális elrendezésével rendelkező formatervezési mintákat nagyobb átmérőjű motorokban használjuk, maximum 500 W-os kapacitással.

A motorok aszinkron kezdetében előforduló fizikai folyamatoknak van valamilyen funkciója, mivel a magnetoelektromos motorok megengedettek a izgatott állapotban. Az állandó mágnes területe a rotor túlcsordulásának folyamata során az EMF-es állórész tekercseléséhez vezet
, amelynek gyakorisága a rotor forgási frekvenciájával arányosan növekszik. Ez az EMF az állórész áramának tekercselését eredményezi, amely kölcsönhatásba lép az állandó mágnesek területével és létrehozásával fékpillanat
, a rotor forgására irányul.

Ábra. 23.1. Magnetoelektromos szinkronmotorok sugárirányú (A) és

tengelyirányú (B)Állandó mágnesek helye:

1 - Stator, 2 - rövidzárlatos rotor, 3 - állandómágnes

Így, ha a motort állandó mágnesekkel felgyorsítják, két aszinkron pillanat a rotoron van (23.2. Ábra): forgó
(az áramból , az állórész kanyargása a hálózatból) és a fékezésből
(az áramból az állandó mágneses állórész tekercselőjében indukálta).

Azonban ezeknek a pillanatoknak a függése a rotorsebességből (Slip) különböző: maximális nyomaték
jelentős frekvenciájú (enyhén csúszás) és maximális féknyomaték M. T. - alacsony sebesség (nagy dia). A rotor gyorsulás következik be a kapott hatáskörben
amely jelentős "kudarcot" tartalmaz a kis sebességű zónában. Az ábrán bemutatott görbékről látható, hogy a pillanat hatása
a motor kiindulási tulajdonságai, különösen a szinkronizálás idején M. vk , sokat.

A megbízható motor indítása érdekében szükséges, hogy a minimális nyomaték aszinkron üzemmódban
és a szinkronizálásba való belépés pillanatában M. vk , több rakománypont volt. A magnetoelektromos aszinkron pillanata

2. ábra. Grafikonok aszinkron pillanatok

magnetoelektromos szinkron motor

a motor nagymértékben függ a kiindulási sejt aktív ellenállásától és a nagyság alapján jellemző motor gerjesztésétől
hol E. 0 - Az állórész fázisának EMF, amely készenléti állapotban indukált, amikor a rotor szinkron frekvenciával forgatja. Növekvő "Hiba" a pillanat görbe
növeli.

A magnetoelektromos szinkronmotorok elektromágneses folyamatait elvileg hasonlóak a szinkron elektromágneses gerjesztési motorok folyamatokhoz. Mindazonáltal szem előtt kell tartani, hogy a magnetoelektromos gépek állandó mágnesei demagnetizálják a rögzítő reakció mágneses áramlásának hatását. A kezdő tekercselés némileg gyengíti ezt a demagnetizációt, mivel az állandó mágnesekre árnyékoló hatások.

A magnetoelektromos szinkronmotorok pozitív tulajdonságai fokozódnak a szinkron üzemmódban való működés stabilitása és a forgássebesség egyenletessége, valamint az egy hálózatban lévő több motor egyszerűen elforgatása. Ezek a motorok viszonylag nagy energiaindító (hatékonyság és
,).

A magnetoelektromos szinkronmotorok hátrányai megnövekedtek a más típusú szinkron motorokhoz képest, mivel a nagy kényszerítő erő (Alni, Alnico, Magno et al. Ezek a motorok általában alacsony energiával vannak ellátva, és a műszerkészítésben és az automatikus eszközökhöz használhatók olyan mechanizmusok meghajtására, amelyek állandó fordulatszámot igényelnek.

Szinkron magnetoelektricikusan generátorok. Az ilyen generátor rotorját alacsony teljesítményként végezzük, mint "csillag" (23.3. Ábra, de), átlagos teljesítmény - karmos pólusokkal és hengeres tartós mágnesekkel (23.3. Ábra, b).A karmos pólusokkal ellátott rotor lehetővé teszi a generátorok beszerzését olyan lengyelek szétszórásával, amely korlátozza a sokkáramot a generátor hirtelen áramkörével. Ez az áram nagyobb veszélyt jelent az állandó mágnes számára, mivel erős demagnetizáló hatás miatt.

Amellett, hogy a hátrányok megjegyezte, ha figyelembe vesszük magnetoelektromos szinkron motorok, állandó mágneses generátor van egy másik hátránya, hogy a hiánya gerjesztőtekercsének, ezért a feszültség kiigazítás magnetoelektromos generátorok szinte lehetetlen. Ez megnehezíti a termelő feszültségének stabilizálását, amikor a terhelés megváltozik.

A.23.3. Ábra. Magnetoelektromos szinkrongenerátorok rotorjai:

1 - tengely; 2 - állandómágnes; 3 - pólus; 4 - Nem mágneses hüvely

Az ilyen típusú szinkron gépeken a gerjesztés folyamatosan irányított területe állandó mágnesekkel van kialakítva. Szinkron gépek Az állandó mágnes nincs szükség excitator és hála hiánya veszteségek gerjesztés egy csúszó kontaktus a magas hatásfok, a megbízhatóság lényegesen magasabb, mint a hagyományos szinkron gép, amelyben a forgó gerjesztő tekercs és az ecset eszközt gyakran gyakran sérült; Ezenkívül gyakorlatilag nem igényelnek karbantartást az egész élettartam alatt.
Az állandó mágnesek helyettesítheti a gerjesztő tekercs mind többfázisú szinkron gép a közönséges tervezés és minden különleges változatban, amelyeket a fent leírt (egyfázisú szinkron gép, szinkron gép a harang alakú pólusok és induktor gépek).
Az állandó mágnesekkel rendelkező szinkron gépek eltérnek az elektromos analógjaiktól mágneses gerjesztés Induktor mágneses rendszerek építése. A hagyományos károsodott szinkron gép rotorjának analógja egy hengeres gyűrű alakú mágnes, amely sugárirányban mágnesezve van (6. ábra).

Induktor mágneses rendszerek hengeres és csillag alakú mágnesekkel;
A - csillag mágnes pólus cipő nélkül; B - Négypólusú hengeres mágnes

Ábra. 2. Forgassa a karmos pólusokat, izgatott egy állandó mágnes:
1 - gyűrű állandó mágnes; 2 - Lemez a déli pólusok rendszerével; 3 - Lemez az északi pólusok rendszerével

A berendezés rotor a rendes gép elektromágneses gerjesztés hasonló a rotor egy csillag mágnes ábra. 1, és, amelyben a mágnes 1 van erősítve a 3 tengely kitöltés alumínium ötvözet 2.

A rotorban karmos pólusokkal (2. ábra), a gyűrű mágnes, amely axiális irányban mágnesezett, helyettesíti a gerjesztés gyűrűs tekercselését. Egy variemen-pólusú induktor autóban az 1. ábrán látható. Az elektromágneses gerjesztés mágneses lehet, amint az az 1. ábrán látható. 3 (Három kis foga helyett az I-IV zónában itt van, van egy foga az egyes övezetekben). A mágneses gerjesztéssel rendelkező megfelelő analóg is ugyanazon a néven is elérhető. Ebben az esetben állandó mágnes lehet, amely az axiális irányban mágnesezett gyűrű formájában készült, amelyet az ágy és a csapágypajzs között helyezünk el.

Ábra. 3. Induktor Variemen-pólus generátor magnetoelektromos gerjesztéssel:
OA - horgonyzószer; PM - állandó mágnes
Leírni elektromágneses folyamatok szinkron gép állandó mágnessel, az elmélet a szinkron gép elektromágneses gerjesztés igen alkalmas, az alapokat, amelyek meghatározott előző fejezetekben a szakasz. Annak érdekében azonban, hogy kihasználhassa ezt az elméletet, és alkalmazza azt a szinkron gép jellemzőinek kiszámítására a generátor vagy a motor üzemmódban lévő állandó mágnesek jellemzőivel, az üresjárat állandó mágnesének tisztázási görbéjével kell meghatározni , vagy a gerjesztési együttható G \u003d EF / U, és kiszámítja az induktív ellenállás XAD és X, figyelembe véve a befolyása a mágneses ellenállást a mágnes, amely lehet olyan jelentős, hogy ha (1< Xaq.
Az állandó mágnesekkel rendelkező gépeket az elektromechanika kialakulásának hajnalán találták fel. Ezek azonban nem kapott széles körű használatát az utóbbi évtizedekben kapcsolatban az új anyagok állandó mágnesek nagy fajlagos mágneses energia (például a típusú mágneses vagy ötvözetek alapuló Samaria és kobalt). Az ilyen mágnesekkel rendelkező szinkron gépek tömegméretű mutatókban és működési jellemzőkkel a hatalom és a forgási sebességek egy meghatározott tartományában versenyezhetnek szinkron gépekelektromágneses gerjesztés.

A nagysebességű szinkron generátorok hatalma állandó mágnesekkel a repülőgép fedélzeti hálózatának táplálásához, amely több tíz kilowattot ér el. Az állandó kiserőmágnesekkel rendelkező generátorokat és motorokat repülőgépeken, autókban, traktorokban használják, ahol nagy megbízhatóságuk rendkívül fontos. Mint motorok alacsony fogyasztású Sok más technológiai területen széles körben használják őket. A reaktív motorokhoz képest nagyobb a stabilitás a sebesség, a legjobb energiaindikátorok, alacsonyabbak a költségek és a kiindulási tulajdonságoknál.
Szerint a módszerek induló, szinkron alacsony fogyasztású motorok állandó mágnesek vannak osztva önálló üres motorok és aszinkron motorok Start.
Self-hiányzó alacsony fogyasztású motorok állandó mágnesek használják, hogy a mechanizmusok órák és különböző relék, a különböző szoftverek eszközök, stb Ezeknek a motorok névleges teljesítménye nem haladja meg több wattot (általában Watt megosztja). A kezelés megkönnyítése érdekében a motorokat Multipole (P\u003e 8) hajtja végre, és egyfázisú ipari frekvenciahálózat működtet.
Hazánkban ilyen motorokat gyártott egy sor DSMs, amelyben a tömb kivitelezése a mágneses csővezeték az állórész és egyfázisú horgony tekercs alkalmazzák, hogy hozzon létre egy többpólusú területen.
A dob a motorok végzik, mivel a szinkron forgatónyomaték a kölcsönhatás a lüktető területén állandó rotor mágnesek. Annak érdekében, hogy a kezdet sikeresen bekapcsolódjon, és a megfelelő irányba, speciális mechanikus eszközöket használnak, amelyek lehetővé teszik, hogy a rotor csak egy irányban forogjon, és a szinkronizálás során húzza ki a tengelyből
Az aszinkron indítású állandó mágnesekkel ellátott szinkron kisebb tápfeszültségű motorokat állandó mágnes sugárirányú elrendezésével és egy induló rövidzárlatos tekercselettel és egy állandó mágnes tengelyirányú elrendezésével és egy indított rövidzárlatos tekercselésével állítják elő. Az állórész készülékével ezek a motorok nem különböznek az elektromágneses gerjesztésű gépektől. Az állórész tekercset mindkét esetben két vagy háromfázisú. Csak a rotor kialakításában különböznek.
A mágnes sugárirányú elrendezésével és rövidzáras tekercselésével, az utóbbi az állandó mágnesek kiválasztott pólusú füleinek hornyaiba kerül, hogy elfogadható szálakat kapjunk a szomszédos pólusok tippjei között időközönként. Néha a forgórész mechanikai szilárdságának növelése érdekében a tippeket egy teljes körgyűrűvel kombinálják.
A motorban a mágnes tengelyirányú elhelyezkedésével és rövidzárlatos tekercselésével az aktív hossz egy részét állandó mágnes foglalja el, másrészt, egy rövid kanyargós játék mágneses kölyke van, és Állandó mágnes és a tizenegyezett mágneses áramkör erősödött a teljes tengelyen. Abban a ténynek köszönhetően, hogy az indulás során a tartós mágnesekkel rendelkező motorok továbbra is izgatottak, az elején kevésbé kedvezően szivárog, mint a hagyományos szinkronmotorok, amelynek gerjesztése ki van kapcsolva. Ezt az a tény, hogy amikor a forgó mező kölcsönhatásának pozitív aszinkron pillanata, rövidzárlatos tekercseléssel indukált áramokkal együtt, egy negatív aszinkron pillanat működik a rotoron az állandó mágnesek kölcsönhatásából az állandó mágnesek mezőjével az állórész tekercsben.