同步发电机：设备、类型和应用
同步发电机是一种特殊设备，通过它可以将任何能量转换为电能。在这种设备的作用是移动站，热或太阳能电池板，特殊设备。根据发电机的类型，确定使用它的可能性，因此值得更详细地了解该设备是什么。
创造史
19世纪末，罗伯特·博世公司首先研制出一种类似于发电机的东西。该装置能够点燃发动机。 在测试过程中，发现该机器不适合永久使用，但开发人员能够改进该设备。
1890 年，该公司几乎完全转向生产这种设备，因为它广受欢迎。 1902 年，博世的学生使用高压创造了点火装置。该设备能够在蜡烛的两个电极之间产生火花，这使得该系统更加通用。
20 世纪 60 年代初成为发电机在世界范围内普及的时代。 如果早期这些设备仅在汽车行业有需求，那么现在这些设备能够为整个房屋提供电力。
设备和目的
此类单元的设计仅涉及两个主要要素：
- 转子；
- 定子。
同时，在转子轴上设置了附加元件。这些可以是磁铁或励磁绕组。磁铁具有齿形，用于接收和传输电流的磁极指向不同的方向。
发电机的主要任务是将一种能量转化为电能。 在它的帮助下，可以为相关设备提供必要的电流量，以便它们可以使用。
特征
要评估生成器的性能，您需要查看其特性。原则上，它们与产生直流电的站相同。 主要的评价参数是几个因素。
- 空转。 它表示 EMF 对负责激励阻尼线圈的移动电流强度的依赖性。在它的帮助下，可以确定电路被磁化的能力。
- 外在特征。 它意味着线圈电压和负载电流之间的并联连接。该值取决于施加到设备的负载类型。在可能导致变化的原因中，设备的 EMF 增加或减少，以及安装在设备内部的线圈绕组上的电压降。
- 调整。 表示励磁电流和负载电流之间形成的关系。通过监控该指标来确保同步单元的性能和保护。如果您不断调整 EMF，这很容易实现。
另一个重要参数是功率。您可以通过 EMF、电压和角电阻的指标来确定该值。
工作原理
理解设备的工作原理并不难。它包括旋转磁框架以产生电场。在框架的旋转过程中，会出现开始穿过其轮廓的磁力线。交叉有助于电流的形成。
要确定电能流向何处，您需要使用 gimlet 规则。 应该注意的是，在某些地区，电流流动是相反的。到达位于磁铁上的下一个磁极时，方向会不断变化。这种现象称为交流电，可以通过将框架连接到单独的磁环来证明这种情况。
框架中电流的大小与系统转子的旋转速度之间的关系是成比例的。这样， 框架旋转得越多，发电机可以提供的电力就越多。 该指标的特点是旋转频率。
根据既定标准，大多数国家的最佳速度不应超过 50 Hz。这意味着转子必须每秒执行 50 次振荡。为了计算参数，必须同意框架的一圈导致电流方向的变化。
如果轴有时间每秒转动 1 次，这意味着电流的频率为 1 Hz。 因此，要实现 50 Hz 的数字，必须提供正确的每秒帧旋转数。
在运行过程中，电磁铁的极数通常会增加。它们可以通过降低转子旋转的速度来延迟。
在这种情况下，依赖性是成反比的。 因此，为了提供 50 Hz 的频率，需要将速度降低大约 2 倍。
此外，值得注意的是，一些国家还制定了其他转子旋转标准。标准频率指示器为 60 Hz。
种类
今天，制造商生产多种类型的同步发电机。在现有的分类中，有几个值得特别关注。首先，值得考虑根据构造设备划分单元。 生成器有两种类型。
- 无刷。 发电机的设计涉及使用定子绕组。它们的放置使得元件的芯与磁极或线圈上提供的芯的方向一致。磁铁齿的最大数量不应超过6个。
- 同步，配备电感。 如果我们谈论的是调整以低功率运行的机器，那么直流磁体被用作转子。否则，转子就是电感的绕组。
以下分类意味着将移动台划分为不同的类型。
- 水力发电机。 该设备的一个显着特点是具有明显磁极的转子。这种单元用于在不需要提供大量设备转数的情况下发电。
- 涡轮发电机。 不同之处在于没有明显的极点。该装置由各种涡轮机组装而成，能够使转子的转数增加数倍。
- 同步补偿器。 它用于实现无功功率——工业设施中的一个重要指标。在它的帮助下，可以提高供应电流的质量并稳定电压指标。
这种设备有几种常见的型号。
- 步进器。 它们用于确保安装在具有启停操作周期的机构中的驱动器的可操作性。
- 无齿轮。 主要用于自治系统。
- 非接触式。 要求作为船上的主要或备用移动站。
- 滞后。 这种发生器用于计时器。
- 电感。 确保电力装置的运作。
另一种类型的骨料划分是使用的转子类型。在这一类中，发电机分为具有凸极转子和非凸极转子的装置。
第一种是极点清晰可见的设备。它们的特点是转子的低转速。第二类在其设计中有一个圆柱形转子，它没有突出的磁极。
应用领域
同步发电机是设计用于产生交流电的设备。 您可以在各个站点遇到此类设备：
- 原子;
- 热的;
- 水力发电厂。
以及在运输系统中积极使用的骨料。它们用于各种车辆，船舶系统。同步发电机既可以独立于电网运行，也可以同时运行。在这种情况下，可以一次连接多个单元。
发电站的优势在于能够为分配的空间提供电力。如果对象位于远离中央网络的位置，则很方便。因此，这些单位在远离城市的农场和定居点的所有者中很受欢迎。
如何选择？
选择发电机时，重要的是找到合适且可靠的设备，可以为分配的区域供电。首先，您需要确定未来设备的技术参数。 专家提醒注意：
- 发电机重量；
- 设备尺寸；
- 力量;
- 燃油消耗;
- 噪音指示器；
- 工作时间。
还有一个重要参数是组织自动化工作的可能性。要了解未来发电机需要多少相，您需要确定将连接到它的电器的类型和数量。
例如，只有一相的用电器可以连接到单相发电机。三相显着扩大了这一数字。
然而，购买这样的移动电站并不总是最好的解决方案。
在购买之前，另外建议考虑在设备运行期间将施加在设备上的负载。 每个阶段最多应加载总量的 30%。因此，如果发电机功率为 6 kW，那么在使用电压为 220 V 的插座的情况下，只能使用 2 kW。
只有当家里有很多三相用户时，才需要购买三相发电机。如果大多数电器都是单相的，最好购买合适的单元。
开发
在启动发电机之前，您必须首先对其进行调整。首先，设置设备的频率。 您可以通过两种方式做到这一点：
- 改变装置的设计，事先预见到电磁铁的运行需要多少极；
- 在不改变设计的情况下提供所需的轴速。
一个突出的例子是低速涡轮机。它们使转子以每分钟 150 转的速度旋转。调整频率，采用第一种方法，将极数增加到40个。
下一个要调整的参数是 EMF。由于作用在移动台上的输入负载特性的变化，需要进行调整。
尽管设备的感应电动势与转子及其旋转有关，但出于安全要求，无法拆卸结构以更改参数。
您可以通过调整产生的磁通量来改变 EMF 的值。 它将需要增加或减少。绕组的匝数，或者更确切地说，它们的数量，决定了指标的值。并且还可以通过形成线圈的电流来影响磁通量的功率。
调整涉及在电路中包含几个线圈。为此，您必须使用额外的变阻器或电子电路。由于外部稳定器，第二个选项需要设置参数。这确保了可靠的服务。
同步移动台的优点是能够与同类型的其他机器同步。 同时，在连接过程中，可以比较转速并确保零相移。对此，工业用电行业对移动式电站的需求很大，在大负载情况下，将移动式电站用作备用电源以增加产能非常方便。
对于同步和异步发电机，见下文。
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