Страница 112 из 302
В отличие от синхронного, асинхронный генератор отличается более простым устройством, но лучшей защитой от внешних факторов, устойчивостью по отношению к коротким замыканиям и перегрузкам. Вращение ротора осуществляется в одном направлении с магнитным полем, но несколько опережает его. При этом скольжение ротора становится отрицательным, провоцируя появление тормозящего момента. АГ отлично подходит для сварочных инверторов, электрических нагревателей и индукционных печей. Единственный минус запас мощности при подключении устройств должен быть не менее чем в 3 раза.
АГ включает статор и ротор, сердечники которых набраны из отдельных пластин, а в пазы статорного сердечника устанавливается обмотка. Плюсы АГ- можно использовать как двигателт, минус — нестабильность выходного напряжения, исправляется транформаторами и инверторами. САМЫЙ большой плюс для ГГ элементарные расчёты ( против синхронных) ГГ закладывает в том числа, АГ с фазным ротором и двойным питанием сочетающим плюсы АГ и СГ.
Достоинства АГ: Простота конструкции. Отсутствие щеточного узла. Низкая чувствительность к коротким замыканиям. Высокий уровень защиты от внешних факторов. Цена втрое ниже ( а разработки в 14 раз! )
https://patents.su/4–516151-beskontaktnaya-mashina-dvojjnogo-pitaniya.html
Капсюльный гидрогенератор
1— капсула, 2 и 3 — статор и ротор генератора, 4 — направляющий аппарат турбины,5 — ротор турбины, 6 и 8 — подшипники, 7 — вал
https://www.youtube.com/watch?v=q_K9HJzL5wc&t=134s Ротор машины не имеет ни обмотки, ни магнитов и выполнен из листов специальной формы, что значительно упрощает конструкцию.
Вместо этого сердечник ротора сделан сильно неоднородным по магнитной проводимости: магнитная проводимость вдоль ротора отличается от магнитной проводимости поперек. Благодаря такому необычному подходу отпадает необходимость как в обмотках ротора, так и в постоянных магнитах на нем.
Набранный из тонколистовой электротехнической стали, ротор реактивного синхронного двигателя имеет простую и надежную конструкцию без короткозамкнутой обмотки и магнитов, поэтому в роторе исключены токи вызывающие вредный нагрев, — срок службы повышается, а отсутствие магнитов удешевляет себестоимость, включая затраты на техобслуживание. Благодаря сравнительной легкости ротора, его собственный момент инерции низок и двигатель быстрее разгоняется до номинальных оборотов, что приводит к экономии ээ.
Северный полюс магнитного поля ротора будет притягиваться к южному полюсу вращающегося магнитного поля, и начнет двигаться в том же направлении. Но так как ротор имеет определенный момент инерции, его стартовая скорость будет очень низкой. За это время южный полюс вращающегося магнитного поля будет замещен северным полюсом, появятся отталкивающие силы и ротор начнет вращаться в обратную сторону.
Чтобы реализовать самозапуск синхронного электродвигателя без системы управления между наконечниками ротора размещается «беличья клетка» — демпферная обмотка. При запуске электродвигателя катушки ротора не возбуждаются. Под действием вращающегося магнитного поля, индуцируется ток в витках «беличьей клетки» и ротор начинает вращаться подобно тому, как запускаются асинхронные двигатели.
Когда ротор достигает своей максимальной скорости, подается питание на обмотку возбуждения ротора. В результате полюса ротора сцепляются с полюсами вращающегося магнитного поля и ротор начинает вращаться с синхронной скоростью. При вращении ротора с синхронной скоростью, относительное движение между белечьей клеткой и вращающимся магнитным полем равно нулю. Это значит, что отсутствует ток в короткозамкнутых витках. Пуск двигателей осуществлялся за счет демпфирующей короткозамкнутой обмотки, т.е. имееет место асинхронный пуск синхронного двигателя.
2 вариант: Асинхронный пуск СЭ предполагает расположение дополнительной короткозамкнутой обмотки в полюсных наконечниках полюсов ротора. Это необходимо, чтобы обеспечить во время пуска вывод чрезмерно большой ЭДС, образующейся в обмотке, что является возможным благодаря замыканию рубильника (2) на соединение (3). Благодаря тому, что магнитное поле, возникающее в результате включения напряжения трехфазной сети в обмотке статора (4), пересекает короткозамкнутую обмотку (пусковую обмотку), находящуюся в полюсных наконечниках ротора, индуктируются токи. Действие токов в сочетании с вращающимся полем статора, запускают во вращение ротор, который постепенно набирает обороты. Достигнув 95–97% количества оборотов рубильник (2) ротора переходит в состояние, которое вынуждает обмотку ротора включить сеть постоянного напряжения.
Минус — большой пусковой ток, который по значению может превышать в 7 раз рабочий ток. ГГ использует автотрасформатор для понижения напряжения, а также селеновые диоды и игнитроны, в перспективе тиристор германиевый.
Пуск СД при помощи вспомогательного двигателя предполагает запуск синхронного электродвигателя благодаря работе другого двигателя, работа которого позволяет ротору синхронного двигателя развернуть полюса, осуществляя дальнейшее вращение совершенно самостоятельно. Чтобы запуск произошел, нужно чтобы количество пар полюсов асинхронного двигателя было меньше количества пар полюсов синхронного двигателя. Порядок запуска СД предполагает включение рубильника (3), пуск вспомогательного асинхронного двигателя (2), осуществляющего разворот ротора синхронного двигателя (1) до скорости, которая соответствует скорости поля статора. Далее включаются полюсы ротора после включения рубильника (4). При включении СД в сеть трёхфазного тока, требуется синхронизация, осуществляемая реостатом (5). Реостат организует возбуждение, позволяющее установить напряжение обмотки статора, определяемое вольтметром V, равное напряжению в сети, которое указывает вольтметр V1.
При разомкнутом рубильнике лампы (6), расположенные параллельно ножам рубильника (7), буду мигать. По мере того, как будет меняться скорость ращения вспомогательного асинхронного двигателя, лампы будут постепенно начинать мигать все реже, пока все они не погаснут в раз. Это сигнал того, что синхронный двигатель пора включать в сеть трехфазного тока рубильником (7). Так как ротор двигателя далее может вращаться без помощи, то вспомогательный двигатель (2) пора отключать от сети посредством рубильника (3).
Схема архаична, в планах переход на прямой пуск от сети и для СРД рассчитывают пусковую обмотку. В финишной версии СРД планируется запустить инверторы включающие игнитроны в алюминиевой капсуле и герметичные диодные вентили, селеновые.
Герметизированный, маслонаполненный селеновый диод. Подводимое переменное напряжение — 18 В на один элемент; выпрямленный ток — 30 мА.
Игнитроны https://www.youtube.com/watch?v=BjyGC8CmFT0
Статор включает сердечник и трехфазные обмотки переменного тока.
Ротор. Вращающийся узел состоит из магнитопровода с уложенной в нем обмотки постоянного тока.
Вал предназначен для подключения механической нагрузки, на нем также размещены катушки возбуждения. Контактные колца предназначены для подачи постоянного напряжения на обмотки ротора.
Ротор с выраженными полюсами для отработки
На перпективу: TLA ротор https://konstruktions.ru/podrobnee-elekt/legkie-nadezhnye-ehffektivnye-i-nedorogie-1380.html