أنظمة التزامن

في السنوات الأخيرة ، تمشيا مع طلبات العملاء ، فإنه يوفر مزايا كبيرة مثل سهولة الصيانة وتوفير الوقود دون انقطاع من خلال توفير تكاليف الاستثمار على المستخدم.

تقوم شركة Dst power generator بتصنيع وتشغيل جميع أنظمة المزامنة من خلال إجراء إنتاج خاص وفقًا للطلبات الواردة ، من خلال تصميمها مع فريق المهندسين الخبراء.

بدءًا من التشغيل الاحتياطي لأنظمة المولدات المتعددة في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يمكن إجراء عمليات الانتقال السلس والمزامنة غير المشروطة والتطبيقات المتزامنة المتزامنة مع الإخطار والإخطار مع الشبكة. تُستخدم مفاتيح التبديل ولوحات التحكم ذات العلامات التجارية المشهورة عالميًا مثل Siemens و ABB و Schneider في لوحات الطاقة والتحكم لأنظمة مزامنة المولد مع إنتاج الطاقة DST.

كيف تعمل المولدات المتزامنة

المولدات (المعروفة أيضًا باسم المولدات) هي آلات تحول الطاقة الميكانيكية من المصادر إلى طاقة كهربائية ، وهي مقسمة أساسًا إلى مجموعتين هما DC و AC. إذن ما هو هيكل المولدات المتزامنة؟ كيف تحسب سرعة المولد المتزامن وإيجاد الجهد والقوة وعزم الدوران المستحث في المولد المتزامن؟

إذا تم تطبيق تيار مستمر على الجزء الدوار من المولد المتزامن ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوار. ثم يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوار داخل الجهاز ، والذي يقوم بتدوير المولد بمصدر للحركة. وبالتالي ، يتم إحداث جهد ثلاثي الطور في لفات الجزء الثابت للمولد مع المجال المغناطيسي الدوار.

الآن دعنا نحدد اللف في الآلات ؛

الأول هو اللفات الميدانية (اللفات التي تنتج المجال المغناطيسي الرئيسي). وتسمى أيضًا ملفات الدوار لأنها تقع على الدوار. والثاني هو لفات المحرك (اللفات التي يحدث فيها الجهد الرئيسي). نظرًا لأن ملفات المحرك موجودة على الجزء الثابت ، فإنها تسمى أيضًا ملفات ساتور. يوجد أقطاب مغناطيسية على الدوار. هذه الأقطاب هي أعمدة بارزة أو مستديرة. يُقصد بالقطب البارز القطب الخارج من الجزء المتحرك (عادةً ما يتم إنتاجه بأربعة أعمدة أو أكثر). يُقصد بالقطب المستدير القطب الذي يتدفق مع سطح الدوار (يتم إنتاجهما بقطبين وأربعة أقطاب).

عندما يتم تمرير تيار مستمر عبر دائرة المجال في الدوار ، يدور الجزء المتحرك. هناك حاجة إلى طرق خاصة لنقل تيار التيار المستمر إلى ملفات المجال الموجودة هنا. أول هذه الطرق ؛

يمكننا تزويد الدوار بالطاقة من مصدر خارجي للتيار المستمر. يمكننا القيام بذلك بمساعدة حلقة وفرشاة. ثانيًا ، نقوم بتزويد طاقة التيار المستمر من مصدر تيار مستمر مرة أخرى ، ولكن يمكن تركيب مصدر التيار المستمر هنا على الدوار. إذن كيف يمكنني تطبيق نفس جهد التيار المستمر على جميع لفات المجال؟ إذا قمت بتوصيل الطرف الموجب لمصدر جهد التيار المستمر بفرشاة واحدة والطرف السالب بالفرشاة الأخرى ، فإن المهمة تتم. بمعنى آخر ، يتم تطبيق جهد التيار المستمر على ملف المجال عن طريق إبقائه منفصلاً عن سرعة الدوار أو موضع الزاوية.

لقد استخدمنا للتو مصطلحات سوار وفرشاة. إذا تحدثنا عن ذلك لفترة وجيزة ، فإن الحلقة عبارة عن حلقة معدنية تحيط بالكامل بالعمود (الدوار) ولكنها معزولة عن العمود. الدوار DA متصل بحلقتين على العمود ، وكل حلقة مرتبطة بالفرشاة. الفرش هي قضبان ذات مكونات كربونية توصل الكهرباء مع احتكاك منخفض. هنا ، يرجع انخفاض الاحتكاك إلى انخفاض الاحتكاك بين الهياكل المكونة لحلقة الفرشاة. بالطبع ، بغض النظر عن قلة الاحتكاك ، بعد فترة من الوقت ، تحدث السحجات على الفرشاة. في حالة ارتداء الفرشاة بشدة ، يحدث نقص في الاتصال ولا يعمل المحرك ، ويمكن أن يتسبب انخفاض الجهد في الفرشاة في فقد طاقة كبير على المحرك. ومع ذلك ، يتم استخدام الفرش والأطواق في جميع الآلات المتزامنة القوية الصغيرة. لأن الطرق الأخرى التي توفر تيار مستمر مكلفة للغاية.

تستخدم المثيرات الخالية من الفرشاة لتوفير تيار إثارة DC في المولدات والمحركات الكبيرة. المثير عديم الفرشاة هو مولد صغير للتيار المتردد مع ملف متعرج على الجزء الثابت ودائرة المحرك على عمود المحرك. يتم تحويل المخرجات ثلاثية الطور للمولد إلى تيار مباشر بدائرة مقوم ثلاثية الطور مركبة على العمود. ثم يغذي DA الرئيسي لف الحقل. من خلال التحكم في تيار الإثارة الصغير DC لمولد الإثارة الموضوعة على الجزء الثابت ، من الممكن ضبط تيار الإثارة على الجهاز الرئيسي بدون طوق وفرشاة. الجزء المفيد من هذا النظام هو ؛ يتطلب المثير عديم الفرشاة صيانة أقل من الحلقة والمفرشاة لأنه لا يوجد اتصال ميكانيكي بين العضو الدوار والجزء الثابت. تحتوي معظم المولدات المتزامنة التي تحتوي على المثيرات بدون فرش أيضًا على أطواق وفرش بحيث يمكن استخدامها في حالة وجود أي خطر.

سرعة المولد المتزامن

عنوان مقالتنا هو المولدات المتزامنة. إذن ماذا تعني كلمة متزامن هنا؟ المعنى: يعني أن التردد الكهربائي مغلق (متزامن) مع سرعة الدوران الميكانيكية. في الواقع ، فإن دوار المولد المتزامن هو مغناطيس كهربائي. وفقًا لقوانين الفيزياء ، يحدد المجال المغناطيسي في الدوار الاتجاه الذي سيدور فيه الدوار. الآن دوران المجالات المغناطيسية في الجهاز

دعونا نفحص العلاقة بين السرعة والتردد الكهربائي للجزء الثابت ؛

Fe: التردد الكهربائي (هرتز)
Fe = NmxP / 120 Nm: السرعة الميكانيكية للمجال المغناطيسي (rpm)
P: عدد الأعمدة

يمكننا أيضًا تقديم التعليق التالي هنا ؛ نظرًا لأن الجزء المتحرك والحقل المغناطيسي يدوران بنفس السرعة ، فإن هذه المعادلة تعطي أيضًا العلاقة بين سرعة الدوار والتردد الكهربائي الناتج. كما نرى ، فإن المولد يدور بسرعة ثابتة حسب عدد الأعمدة الموجودة في الآلة.

الجهد المستحث في المولد

الجهد المستحث في مرحلة الجزء الثابت ؛

Ea = KQW ، K = Nc / (1.4142) = NcxP / (1.4142)

في المعادلة ، الجهد المستحث Ea يتناسب طرديًا مع التيار والسرعة. لكن التيار يعتمد على التيار المتدفق عبر دائرة المجال الدوار. تيار الإثارة إذا كان متناسبًا بشكل مباشر مع التيار. نظرًا لأن Ea يتناسب طرديًا مع التيار ، فإن الجهد المستحث يعتمد على تيار الإثارة. نسمي هذا التغيير خاصية التشغيل الخامل للجهاز.

حساب القوة واللحظة

تقوم المولدات المتزامنة بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية ثلاثية الطور. مهما كان مصدر الحركة المستخدم ، فإن النقطة المهمة الوحيدة هي أن السرعة يجب أن تظل ثابتة تقريبًا بغض النظر عن القوة المسحوبة. هذه النقطة مهمة جدًا لكي يظل تردد نظام الطاقة ثابتًا.

في بداية مقالنا قلت إن المولدات تحول الطاقة الميكانيكية عند المدخل إلى طاقة كهربائية عند الخرج. لا يتم تحويل كل الطاقة الميكانيكية عند الإدخال إلى طاقة كهربائية عند الخرج. النقطة التي أريد أن أتحدث عنها هنا هي خسائر الآلات. يظهر الفرق بين قوى الإدخال والإخراج خسائر الماكينة. القوة الميكانيكية المدخلة هي الطاقة الموجودة في عمود المولد. تحويل الطاقة من ميكانيكية إلى كهربائية ؛

P = 3 x Ea x Ia x cosq

هنا q هي الزاوية بين Ea و Ia. يعطي الفرق بين طاقة الإدخال للمولد والطاقة المحولة في المولد الجوهر الميكانيكي وخسائر التشتت للآلة. طاقة الخرج الكهربائية الحقيقية للمولد المتزامن ، من حيث أحجام الخطوط ؛

العبوس = 1.7320 x Vt x I x cosQ

لتلخيص ، الطاقة التي تم الحصول عليها والعزم المستحث في المولد المتزامن هي بالضبط كما يلي ؛

P = (3 x Vq x Ea x sinw) / Xs (زاوية w هي زاوية لحظة الآلة. تعتبر قيمة Vq ثابتة.)

عزم الدوران = (3 x Vq x Ea x sinw) / Wm x Xs

يحدد هذا التعبير اللحظة المستحثة من حيث الكميات الكهربائية.