Classificatie van generatoren

De algemene classificatie van generatoren is windgeneratoren, hogesnelheids synchrone generatoren, lagesnelheids synchrone generatoren, permanente magneet synchrone windgeneratoren, dynamo's, dieselgeneratoren, etc.

Windturbines

Als nieuw type energieopwekkingssysteem met lage kosten, betrouwbare werking en geen uitstoot van broeikasgassen, wordt de geïnstalleerde capaciteit van windenergiesystemen wereldwijd steeds breder gebruikt met een jaarlijkse groei van meer dan 30% en een jaarlijkse outputwaarde van meer dan 50%. Een miljard dodollar voor de lokale industrie. Het kleinschalige windenergiesysteem, dat wordt gebruikt voor onafhankelijke energievoorziening in afgelegen gebieden, moet echter nog veel technische problemen overwinnen voordat het op grote schaal kan worden gebruikt. Met de toenemende investeringen van mijn land in "landbouw, plattelandsgebieden en boeren" en de aanhoudende en snelle economische ontwikkeling, hebben de meeste boeren, herders en vissers kleine windenergiesystemen geadopteerd om lokale behoeften te voorzien en zo hun leefomgeving te verbeteren, hun levenskwaliteit te verbeteren en te voldoen aan de dringende behoeften van het binnenlandse elektriciteitsverbruik. Elektriciteit kan niet alleen eenmalige enorme investeringen verminderen, maar ook de uitstoot van broeikasgassen door thermische energieopwekkingssystemen elimineren, het milieu en de energiestructuur in plattelandsgebieden verbeteren en bijdragen aan duurzame ontwikkeling.
Windturbines zetten windenergie om in mechanische arbeid en drijven de generator aan om elektriciteit op te wekken. In grote lijnen is het een thermische energiebron met de zon als warmtebron en de atmosfeer als werkmedium. Windenergie maakt gebruik van natuurlijke energie. Veel beter dan dieselenergie. In noodgevallen is het echter nog steeds niet zo goed als een dieselgenerator. Windenergie kan niet worden beschouwd als een noodstroombron, maar kan wel langdurig worden gebruikt.

Hogesnelheids synchrone generator

Omdat de meeste generatoren coaxiaal verbonden zijn met de primaire aandrijving, gebruiken thermische energiecentrales hogesnelheidsstoomturbines als primaire aandrijving. Turbogeneratoren gebruiken daarom meestal hogesnelheidsmotoren met twee polen en een snelheid van 3000 tpm (bij een netfrequentie van 60 Hz). Kerncentrales gebruiken meestal vierpolige motoren met een snelheid van 1500 tpm (bij een netfrequentie van 60 Hz is dit 1800 tpm). Om aan de hogesnelheids- en vermogensvereisten te voldoen, is de hogesnelheidssynchrone generator uitgerust met een verborgen poolrotor en een speciaal koelsysteem.
Rotor met verborgen pool: Het buitenoppervlak is cilindrisch, het oppervlak van de cilinder is gesleufd om de DC-bekrachtigingswikkeling te plaatsen, en is bevestigd met metalen sleufwiggen zodat de motor een gelijkmatige luchtspleet heeft. Vanwege de enorme centrifugaalkracht tijdens hoge rotatiesnelheden, moet de rotor een hoge mechanische sterkte hebben. Rotors met verborgen pool worden over het algemeen uit één stuk gesmeed uit hoogwaardig gelegeerd staal en de sleufvorm is over het algemeen open, zodat de bekrachtigingswikkeling kan worden geïnstalleerd. Ongeveer 1/3 van elke poolsteek is niet gesleufd, waardoor grote tanden ontstaan; de rest van de tanden is smaller, kleine tanden genoemd. Het midden van de grote tand is het midden van de rotorpool. Soms openen de grote tanden ook enkele kleinere ventilatiesleuven, maar de wikkelingen zijn niet ingebed; soms wordt een smalle en ondiepe kleine sleuf gefreesd aan de onderkant van de inbeddingssleuf als ventilatiesleuf. De rotor met verborgen pool is ook voorzien van metalen beschermringen en centreerringen aan beide uiteinden van het rotorlichaam in axiale richting. De borgring is een dikwandige cilinder van een hoogwaardige legering die het uiteinde van de bekrachtigingswikkeling beschermt tegen wegslingeren door een enorme centrifugale kracht; de middenring voorkomt axiale beweging van het uiteinde van de wikkeling en ondersteunt de borgring. Om de bekrachtigingsstroom door de bekrachtigingswikkeling te leiden, zijn bovendien een collectorring en een borstel op de motoras gemonteerd.

Koelsysteem: Omdat het energieverlies in de motor evenredig is met het motorvolume, is de grootte ervan evenredig met de derde macht van de lineaire schaal van de motor, en is de grootte van het warmteafvoeroppervlak van de motor slechts de kwadratische waarde van de lineaire schaal van de motor. Wanneer de motor groter wordt (beperkt door materialen, moet een grotere motorcapaciteit ook de grootte ervan vergroten), zal de warmte die de motor per oppervlakte-eenheid moet afgeven toenemen en zal de temperatuurstijging van de motor toenemen. In een sneldraaiende turbogenerator zal de centrifugale kracht een enorme tangentiële spanning veroorzaken op het rotoroppervlak en het oppervlak van het rotormiddengat, en hoe groter de rotordiameter, hoe groter de spanning. Daarom mag de diameter van de rotorbehuizing van de 2-polige turbogenerator, binnen de toegestane spanningslimiet van het smeedmateriaal, niet groter zijn dan 1250 mm. Grootschalige turbogeneratoren hoeven de capaciteit van één eenheid alleen te vergroten door de lengte van de rotorbehuizing te vergroten (d.w.z. door een slanke rotor te gebruiken) en de elektromagnetische belasting te verhogen. De rotorlengte kan 8 meter bereiken, wat dicht bij de limiet ligt. Om de capaciteit van een enkele machine te blijven verhogen, kunnen we alleen de elektromagnetische belasting van de motor verhogen. Dit maakt de verwarmings- en koelingsproblemen van grote turbogeneratoren bijzonder prominent. Voor turbogeneratoren onder de 50.000 kilowatt worden meestal gesloten luchtkoelsystemen gebruikt, waarbij motorventilatoronderdelen in de motor worden gebruikt om warmtegenererende componenten af ​​te koelen. Voor generatoren met een vermogen van 50.000 tot 600.000 kilowatt wordt veel waterstofkoeling gebruikt. De warmteafvoer van waterstof (zuiverheid 99%) is beter dan die van lucht. Het gebruik ervan ter vervanging van lucht heeft niet alleen een goede warmteafvoer, maar vermindert ook aanzienlijk het ventilatiewrijvingsverlies van de motor, waardoor de efficiëntie van de generator aanzienlijk wordt verbeterd. Het gebruik van waterstofkoeling vereist echter explosieveilige en lekvrije maatregelen, wat de motorstructuur complexer maakt en ook het verbruik en de kosten van elektrodematerialen verhoogt. Daarnaast kan ook koeling met een vloeibaar medium worden gebruikt. De relatieve koelcapaciteit van water is bijvoorbeeld 50 keer zo groot als die van lucht, waardoor dezelfde warmte wordt opgenomen, en de benodigde waterstroom is veel kleiner dan die van lucht. Daarom wordt een deel van de holle draad in de spoel gebruikt en wordt de draad gekoeld met water. Dit kan de temperatuurstijging van de motor aanzienlijk verminderen, veroudering van de isolatie vertragen en de levensduur van de motor verlengen.

Synchrone generator met lage snelheid

De meeste worden aangedreven door lager toerental waterturbines of dieselmotoren. Het aantal magnetische polen van de motor varieert van 4 tot 60 polen, of zelfs meer. Het bijbehorende toerental is 1500-100 tpm en lager. Vanwege het lage toerental worden over het algemeen rotoren met uitspringende polen gebruikt, die lagere eisen stellen aan materialen en productieprocessen.
Elke magnetische pool van de rotor met uitspringende pool bestaat vaak uit 1-2 mm dikke stalen platen, die met klinknagels tot één geheel zijn samengevoegd. De magnetische polen zijn bekleed met bekrachtigingswikkelingen. De veldwikkeling is meestal gemaakt van plat koperdraad. Het poolstuk van de magnetische pool is vaak ook voorzien van een dempingswikkeling. Dit is een kortsluiting die wordt gevormd door de blanke koperen strip in de dempingsgroef van de poolschoen en de aan beide uiteinden gelaste koperen ring. De magnetische polen zijn bevestigd op het rotorjuk, dat is gemaakt van gegoten staal. Rotors met uitspringende pool kunnen worden onderverdeeld in horizontale en verticale typen. De meeste synchrone motoren, synchrone regelaars en generatoren worden aangedreven door verbrandingsmotoren of slagturbines en gebruiken horizontale structuren; laagtoerige waterkrachtcentrales met een grote capaciteit gebruiken verticale structuren.
De rotor van een horizontale synchrone motor bestaat hoofdzakelijk uit de magnetische hoofdpool, het juk, de bekrachtigingswikkeling, de collectorring en de roterende as. De statorstructuur is vergelijkbaar met die van een asynchrone motor. De verticale structuur maakt gebruik van het axiaallager om de zwaartekracht van het roterende deel van de eenheid en de neerwaartse druk van het water te dragen. In waterkrachtcentrales met een grote capaciteit kan deze kracht oplopen tot 40 tot 50 meganewton (gelijk aan de zwaartekracht van 4.000 tot 5.000 ton objecten). De structuur van dit type axiaallager is dan ook complex en de verwerkingstechnologie en installatie-eisen zijn zeer hoog. Afhankelijk van de plaatsing van het axiaallager worden verticale waterkrachtcentrales onderverdeeld in twee typen: het ophangingstype en het paraplutype. Het ophangings-axiaallager is geplaatst op het bovenste of middelste deel van het bovenframe. Wanneer de rotatiesnelheid hoog is en de verhouding tussen de rotordiameter en de kernlengte klein is, is de mechanische werking stabieler. Het paraplu-type axiaallager is geplaatst op het onderste frame van het onderste deel van de rotor of de bovenste afdekking van de turbine. Het dragende frame is een lager frame met kleinere afmetingen, wat veel staal bespaart en de hoogte van de generator en de installatie vanaf de basis van het frame vermindert.

Permanente magneet synchrone windturbine

Synchrone windturbines met permanente magneet zijn na DFIG een belangrijk type windturbine geworden vanwege de voordelen van geringe mechanische verliezen, hoge bedrijfsefficiëntie en lage onderhoudskosten, en worden geleidelijk steeds vaker gebruikt. De basisstructuur van een synchroon windenergiesysteem met permanente magneet bestaat voornamelijk uit een windturbine, een synchrone motor met permanente magneet, een frequentieomvormer en een transformator.
Het basisprincipe van synchrone windenergieopwekking met permanente magneet is dat de wind de bladen van de windturbine laat draaien en de rotor van de synchrone generator met permanente magneet laat draaien om energie op te wekken. Het synchrone windenergiesysteem met permanente magneet is vergelijkbaar met het kooiwindenergiesysteem met variabele snelheid en constante frequentie, maar de gebruikte generator is een permanente magneetgenerator en de rotor heeft een permanente magneetstructuur, die geen externe excitatie nodig heeft, wat de efficiëntie verbetert. De constante snelheidsregeling met variabele frequentie wordt gerealiseerd in de statorlus, en de wisselstroom met variabele frequentie van de synchrone generator met permanente magneet wordt via de frequentieomvormer omgezet in wisselstroom met dezelfde frequentie als die van het elektriciteitsnet, om de netaansluiting van windenergieopwekking te realiseren. De nominale capaciteit is hetzelfde.
De afgelopen decennia zijn synchrone generatoren met permanente magneet steeds aantrekkelijker geworden dankzij verbeteringen in de prestaties van permanente magneetmaterialen en vermogenselektronica. Het windenergiesysteem dat gebruikmaakt van een synchrone generator met permanente magneet heeft de volgende kenmerken:
1. Het permanente magneet synchrone generatorsysteem heeft geen excitatie-apparaat nodig en heeft de voordelen van lichtgewichtheid, hoge vermogensfactor en goede betrouwbaarheid;
2. Het variabele snelheidsbereik is breed, dat supersynchroon of subsynchroon kan zijn;
3. De rotor heeft geen bekrachtigingswikkeling, de magnetische poolstructuur is eenvoudig, de invertercapaciteit is klein en hij kan worden omgebouwd tot een meerpolige motor;
4. De synchrone snelheid wordt verlaagd, zodat de windturbine en de permanente magneetgenerator direct aan elkaar kunnen worden gekoppeld. Hierdoor is er geen tandwielkast nodig in het windenergiesysteem, worden de onderhoudswerkzaamheden aan de generator verminderd en wordt het geluid verminderd, zodat er direct aangedreven permanente magneetwindenergie kan worden opgewekt. machinesysteem.
Toepassingen:
1. In gebieden waar elektriciteitsvoorzieningen schaars zijn, transport lastig is en conventionele brandstoffen ontbreken, maar windenergie in overvloed aanwezig is, kunnen sommige problemen met het energieverbruik worden opgelost, zoals het leveren van stroom voor de verlichting van snelwegen;
2. In windparken met een relatief kleine capaciteit per eenheid kan het synchrone, permanente magneetstroomopwekkingssysteem efficiënt worden aangesloten op het net voor stroomopwekking;
3. Lever wissel- of gelijkstroom aan afgelegen en lichtbelaste gebruikers in landelijke gebieden, pastorale gebieden, grensposten, meteorologische stations, enz. In het dagelijks leven, wanneer de dynamo wordt gebruikt om elektrische apparatuur van stroom te voorzien, komt het vaak voor dat de elektrische apparatuur niet normaal functioneert. AC-gereguleerde voedingen worden vaak gebruikt in het dagelijks leven en kunnen de nauwkeurigheid van de uitgangsspanning van de generator stabiliseren binnen het bereik dat is toegestaan ​​voor de normale werking van de elektrische apparatuur.
Dynamoconstructie
De constructie van de dynamo is iets ingewikkelder. Maar of het nu eenfase- of driefasenstroom betreft, hij bestaat uit de volgende hoofdonderdelen:
(1) Excitatiedeel: inclusief de excitator en het magnetische velddeel.
⑵ ankerdeel.
(3) Chassisdeel: inclusief het ijzeren frame en de machinebasis van de apparatuur en reserveonderdelen.

Asynchrone generator

Asynchrone generatoren worden ook wel "inductiegeneratoren" genoemd. Een alternator die de luchtspleet tussen de stator en de rotor gebruikt om te interageren met het roterende magnetische veld en de geïnduceerde stroom in de rotorwikkeling. De rotatie van de rotor is gelijk aan die van het roterende magnetische veld, maar de snelheid is iets hoger dan de synchrone snelheid van het roterende magnetische veld. Vaak gebruikt als een kleine hydrogenerator.
De AC-excitatiegenerator heeft een flexibele bedrijfsmodus dankzij het gebruik van AC-spanningsexcitatie aan de rotorzijde. Problemen zoals continue overspanning van de netfrequentie in energiecentrales, variabele snelheid met constante frequentie en snelheidsregeling van motor-generatorunits in pompcentrales worden op een traditionele manier opgelost. Synchrone generatoren hebben een ongeëvenaarde superioriteit. Er zijn drie hoofdbedrijfsmodi voor AC-excitatiegeneratoren:
1) Werkt in een variabele snelheids- en constante frequentiemodus;
2) Het werkt in de modus van grootschalige aanpassing van het reactieve vermogen;
3) Werkt in de krachtige elektrische modus.
Met de toename van de transmissiespanning van het elektriciteitsnet en de groei van de lijn, wanneer het transmissievermogen van de lijn lager is dan het natuurlijke vermogen, zal er een continue overspanning van de netfrequentie in de lijn en de elektriciteitscentrale ontstaan. Om de operationele eigenschappen van het systeem te verbeteren, hebben veel technologisch geavanceerde landen, aan het begin van de 6e eeuw na Chr., de toepassing van asynchrone generatoren in grote elektriciteitsnetten bestudeerd. Men geloofde dat het gebruik van asynchrone generatoren in grote systemen de stabiliteit, betrouwbaarheid en economische werking van het systeem zou kunnen verbeteren.

Tachogenerator

Een tachogenerator is een microgenerator die het toerental meet. Hij zet het ingevoerde mechanische toerental om in een spanningssignaal en vereist dat het uitgangsspanningssignaal evenredig is met het toerental.
Classificatie van tachogeneratoren: tachogeneratoren worden onderverdeeld in twee categorieën: DC-tachogeneratoren en AC-tachogeneratoren.
DC-tachogenerator: De DC-tachogenerator is in wezen een miniatuur DC-generator, die, afhankelijk van de excitatiemethode van de statorpolen, kan worden onderverdeeld in elektromagnetische en permanente magneettypes. Het werkingsprincipe van de DC-tachogenerator is hetzelfde als dat van de algemene DC-generator.
AC-tachogenerator: De rotorstructuur van de asynchrone AC-tachogenerator bestaat uit een kooi- en een cuptype. In het regelsysteem worden asynchrone tachometergeneratoren met holle-komrotor vaak gebruikt. De stator van de asynchrone tachometergenerator met holle-komrotor heeft twee wikkelingen die elektrisch gezien onder een hoek van 90° van elkaar staan; één is de bekrachtigingswikkeling en de andere is de uitgangswikkeling.
De belangrijkste fouten van asynchrone AC-tachogeneratoren zijn:
Niet-lineaire fout: de niet-lineaire fout van de tachogenerator als gevolg van de verandering van de magnetische flux langs de directe as;
Restspanning: Tijdens de werkelijke werking, wanneer de rotor stilstaat, geeft de tachogenerator een kleine spanning af;
Fasefout: Vanwege de lekreactantie van de bekrachtigingswikkeling en de lekreactantie van de holle-komrotor, zijn de fase van de uitgangsspanning en de bekrachtigingsspanning verschillend.
AC synchrone tachogeneratoren worden onderverdeeld in het type met permanente magneet, het type met inductie en het type met puls.

Dieselgeneratoren

Een dieselgeneratorset is een soort onafhankelijke stroomopwekkingsinstallatie. Het is een krachtige machine die diesel als brandstof gebruikt, een dieselmotor als primaire aandrijving gebruikt en een krukas gebruikt om een ​​generator aan te drijven die elektriciteit opwekt. De gehele set bestaat over het algemeen uit een dieselmotor, generator, regelkast, brandstoftank, start- en regelaccu, beveiligingsapparaat, noodkast en andere componenten. Het geheel kan op de fundering worden bevestigd, gebruikt worden voor positionering, of op een aanhanger worden gemonteerd voor mobiel gebruik. De dieselgeneratorset is een niet-continu werkende stroomopwekkingsinstallatie. Als deze langer dan 12 uur continu draait, zal het uitgangsvermogen ongeveer 90% lager zijn dan het nominale vermogen.

Op onze website vindt u ook nokkenas 059109101 , u kunt op onze website diverse reserveonderdelen voor graafmachines en hoogwerkers kopen.