Выбор дизельного генератора.
Выбор дизельного генератора
Для рационального расходования средств при приобретении дизельного генератора, который будет соответствовать специфики эксплуатации в полной мере, необходимо иметь сведения о классификации таких аппаратов. Очень важен точный расчет, который поможет определиться с выбором. Только такой подход даст возможность приобрести эффективный дизельный генератор для ваших нужд. Даже самые незначительные неточности могут стать препятствием для полноценного функционирования достаточно дорогой аппаратуры. Из-за этого частые ремонты будут неизбежны.
Подбор мощности дизельного генератора
От суммы мощностей используемых электроприборов зависит выбор дизель генератора. Мощность приобретаемой генераторной установки не может быть ниже, суммы мощностей оборудования, функционирующего одновременно. Если планируется использовать приборы с активным сопротивлением (нагревательные приборы, тэны, лампы накаливания) в расчет мощности следует включить резерв 20-30%.
Для инструментов и приборов с индуктивным сопротивлением, например, электромоторов, ручного электроинструмента и т.д., следует произвести расчет пусковых точек, значительно повышающих показатели потребляемой мощности. Для расчета мощности используется формула: мощность отдельного прибора умножается на повышающий коэффициент (1,5-5,0).
Классификация генераторов по количеству фаз
Дизель генераторы делятся на однофазные и трёхфазные. В основном однофазные генераторы предназначены для бытовых нужд или для потребителей, использующих малое количество электрических приборов. Они используются в однофазных сетях. Трёхфазные модели созданы для промышленных проектов, требующих значительного потребления электроэнергии, а также для больших коттеджов, частных домов, а также бытовых нужд, где предполагается использование больших электрических мощностей. Естественно, что трехфазные дизельные генераторы используются в трехфазных сетях.
Что удобнее: стационарные или портативные генераторы?
Дизель генераторы классифицируются по типам: стационарные дизельные электростанции и портативные генераторы.
Портативные генераторы удобны своей мобильностью. Они широко используются в строительстве или, например, на даче в качестве резервного источника питания. Если сравнивать традиционные рамные конструкции, то передвижные модели инверторного типа имеют бесспорные преимущества: компактные размеры, незначительную массу, умеренное потребление топлива. Они имеют ограниченный ресурс работы и используются в основном, в бытовых целях.
Стационарные дизельные генераторы – это рациональное вложение средств для крупных и небольших торговых центров, предприятий, офисов и крупных частных хозяйств. Их ресурс работы значительно превышает портативные дизельные генераторы. Такие аппараты имеют большую мощность и более высокую стоимость.
Дополнительная шумоизоляция в генераторах
В зависимости от сферы применения дизель генератора, возникает вопрос относительно необходимости приобретения шумоизоляции. Как правило, в условиях открытого пространства (строительная площадка) требуются дополнительные меры по ограничению уровня шума, который может мешать жителям близлежащих домов.
Требования, касающиеся особой звукоизоляции, необходимо учитывать до покупки генератора. Следует приобретать модели, оснащенные специальными защищающими звукоизолирующими кожухами. К примеру, работа двигателей воздушного охлаждения сопровождается высоким уровнем шума, в связи с этим устанавливать их рекомендуется в закрытых помещениях или местах, где гул не помешает окружающим. Если такая установка будет находиться внутри помещения, следует позаботиться о соответствующей вентиляции.
Низко- или высокооборотистые модели
Существуют низкооборотистые (1500 об/мин) и высокооборотистые (3000 об/мин) дизель генераторы. Модель с вращением вала в пределах 3000 об/мин – оптимальный вариант для оборудования с показателями эксплуатации 400-500 моточасов в течение года. Модели, оснащенные двигателем 3000 оборотов/мин., несколько дешевле низкооборотистых и компактны. Их работа сопровождается минимальным уровнем шума.
Низкооборотистые модели относятся к стационарному типу генераторов и используются на промышленных предприятиях.
Они значительно дороже, но в то же время, их ресурс работы намного выше, чем у портативных аппаратов.
Объем топливного бака
Экономичность модели определяется часовым расходом топлива в момент номинальной нагрузки (л/ч). Определить время очередной заправки дизель генератора, можно рассчитав соотношение емкости топливного бака и расхода топлива в час.
Масса и габариты генератора
Выбирая модель дизельного генератора, следует исходить из условий его эксплуатации. При использовании дизель генератора в помещении, должна быть обеспечена возможность беспрепятственного обслуживания оборудования. Расстояние между стенами помещения и генератором должно быть не менее метра.
Блок автоматики
Безопасность работы дизель генератора обеспечивает блок автоматики, который запускает прибор в случаях отклонения сетевого напряжения от нормы. После того, как сетевое напряжение вернется к нормальным показателям (будет восстановлено), автоматика останавливает работу генератора.
Блок автоматики является гарантом независимого питания в моменты отключения электроэнергии. Источник бесперебойного питания необходим для поддержания эффективности системы бесперебойного питания.
Выбор производителя дизельного генератора
При необходимости приобретения этого вида оборудования рекомендуется отдать предпочтение производителю имя, которого давно известно на рынке и не вызывает ни малейших сомнений. Наиболее популярные бренды: Gesan, SDMO, Aksa, Cummins, Caterpillar, Wilson, Pramac. Отечественные модели электростанций стоят несколько дешевле, однако их качество оставляет желать лучшего. Если вы не хотите иметь головную боль с постоянными сбоями или ремонтами дизельного генератора, лучше приобретать технику известных зарубежных производителей.
Источник: пресс-центр Группы Компаний AllGen.
05.10.2015
Последние статьи на схожую тему
Основные этапы монтажа дизельного генератора
В процессе установки и подключения дизельного генератора важно соблюдать все технические рекомендации и помнить о ряде практических советов опытных специалистов, чтобы обеспечить максимально долгий срок его эксплуатации.
На первом этапе работы всегда происходит расконсервация оборудования согласно действующей инструкции завода-изготовителя, и только потом процесс сборки и монтажа.
14.09.2022
Подробнее >>>
Как подобрать генератор для прогрева бетона
С приходом первых заморозков и началом зимнего периода многие строительные процессы существенно усложняются в связи с необходимостью увеличения электроснабжения необходимого для их проведения. К одной из таких проблем относится прогревание бетона перед его заливкой. С наступлением холодов проблем с использованием бетона у строителей прибавляется, так как одним из его важных компонентов является вода, превращаемая в лед при минусовой температуре.
16.08.2022
Подробнее >>>
Основные типы степеней автоматизации генераторов
При выборе степени автоматизации работы электрогенератора, обеспечивающего потребности в электроэнергии предприятия, рассматривают несколько факторов.
Во-первых, осуществляется ли питание от сети центрального энергоснабжения? Во-вторых, располагает ли предприятие квалифицированными кадрами для обслуживания электростанции? В-третьих, каковым является назначение источника питания (постоянный или резервный)?
27.07.2022
Подробнее >>>
Посмотреть все статьи >>>
Возможно, Вас заинтересуют следующие разделы нашего сайта
- генераторы силовые;
- дизель электростанция EMSA;
- дизель электростанция 241 кВА;
- первый запуск дизельной электростанции CCM.
Генератор — устройство преобразующее механическую энергию в электрическую. В качестве механической энергии может выступать энергия ветра, воды, топлива. Все электростанции используют в своем составе генераторы: атомные электростанции, теплоэлектростанции, гидроэлектростанции, бензиновые и дизельные электростанции и так же ветроэлектростанции. Все современные электрогенераторы можно разделить на два основных вида: генераторы с возбуждением и без возбуждения. Второй тип генераторов — с возбуждением от постоянных магнитов. Им не нужен внешний дополнительный источник электроэнергии. В генераторе на роторе установлены магниты, при вращении которых, генерируется электроэнергия. Данная конструкция практически не требует частого обслуживания, так как не имеет в своем составе щеток скольжения. Поэтому данный генератор очень надежный и может длительное время работать не прерывно. Единственное, что требует обслуживания — это подшипники. Так же особенность генератора на постоянных магнитах, что он начинает генерировать электроэнергию сразу же, когда только начинается вращение. Поэтому данные генераторы выгодно применять в мобильных установках, небольших ветрогенераторах для работы в полевых условиях. Наша компания занимается производством генераторов на постоянных магнитах для применения в ветрогенераторах, гидроэлектростанциях, бензо- газо- и дизельных установках. Благодаря применению мощных неодимовых магнитов и современных разработках нам удалось добиться КПД генератора 92,5% и практически убрать магнитное залипание магнитов ротора к статорному железу. Под заказ клиента возможно изготовление генератора с выходным напряжением от 15В до 380В. Так же возможно изготовление низкооборотистых генераторов от 60 об/мин. Всем нашим клиентам предлагаем услуги по монтажу дополнительного оборудования для стабилизации выходного напряжения или зарядки аккумуляторных батарей. Есть возможность подготовки и продажи готовых комплектов «под ключ» Преимущества наших генераторов: 1. 2. Применяются неодимовые магниты с рабочей температурой до 150 °C 3. Ремонтопригодность: полюса магнитов закреплены специальными винтами. При необходимости есть возможность заменить полюс генератора не прибегая к дорогостоящему ремонту. Кроме того, крепление с помощью винтов более надежно, чем клея. 4. Каждый ротор отбалансирован на стенде, что продлит «жизнь» подшипников и самого генератора. 5. Применяются качественные, оригинальные подшипники NSK/SKF. 6. Вал генератора изготавливается из нержавеющей стали. 7. Под заказ клиента возможно изготовить генератор с не стандартными характеристиками: напряжение, мощность, обороты, крепление. Приминение генераторов на постоянных магнитах: — ветрогенераторы — гидроэлектростанции — дизельные, бензиновые установки — установка на привод от сельхозтехники
|
Для генераторов с возбуждением, необходим внешний источник электроэнергии, который дает возбуждение (включает в работу электромагнит). Данный вид генераторов имеет не высокую цену. Но существенным недостатком таких генераторов является не высокий КПД и присутствие щеток скольжения, что требует частого обслуживания генератора.
КПД более 90%Какой бензиновый генератор выбрать? в городе Тюмень
Все люди знакомы ситуацией, когда в сети по разным причинам пропадает электроэнергия.
Иногда электричество в дачу или дом не подведено вообще, и подключить его нет возможности. Проблемы отключения света, работы в «полевых условиях», загородное строительство, и другие подобные ситуации приводят к необходимости приобретения собственной компактной электростанции.
Бензиновый, дизельный или газовый электрогенератор – это автономное устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую, и способное обеспечить ей определенное количество электроприборов. Его используют для бесперебойного снабжения дачи или дома электроэнергией в случае временного отключения или полном отсутствии, а также для проведения строительных работ в местах с отсутствием электроснабжения для подсоединения сварочного аппарата, бетономешалки, перфоратора, и других инструментов.
Чтобы успешно купить генератор, который будет использоваться дома или дачи, предварительно определяются со следующими вопросами: требуемая мощность устройства. Определяется предварительным расчетом предполагаемой нагрузки, которая рассчитывается суммированием мощностей приборов (до 10 и более), которые могут подключаться к станции одновременно.
Выходное напряжение (220 или 380 В).
Определяется в зависимости от требований к оборудованию или инструменту, который будет питать станция. Какие электроприборы буде питать генератор (имеет значение стабильность выходных параметров). С какой периодичностью будет эксплуатироваться. При использовании устройства в качестве запасного источника тока, и при работе в течение относительно небольшого промежутка времени, лучше остановиться на бензогенераторе. Дизельное устройство также легко с этим справится, но для кратковременного включения он менее предпочтителен.
Генераторы с малым ресурсом (500 моточасов) легки, мобильны и отличаются невысокой ценой. Оно вполне подойдет, если его включения будут непродолжительными. При работе устройства более 7-10 часов, следует выбирать двигатель с большим моторесурсом. Обычно для постоянной эксплуатации устройства долгое время, и когда требуется достаточная мощность (более 10 кВт), устанавливают дизельный генератор, имеющий высокий ресурс, надежность, экономичность, и стабильное выходное напряжение.
Насколько важен уровень шума при работе устройства. Если генератор требуется только для компенсации отсутствия света несколько раз в год, то его приобретение не будет целесообразным с позиции экономии средств. В таких случаях еду в условиях дачи можно приготовить на походной газовой горелке, телефон зарядить от автомобильного прикуривателя, а еду сохранить на улице (отключения света происходят в основном зимой), или приобрести дешевый инверторный вариант.
Двух и четырехтактные модели
По типу двигателя, использующегося в генераторах, различают двух- и четырехтактные, которые выпускаются только в бензиновом исполнении. Двухтактный двигатель имеет более простое устройство, так как лишен смазочной и газораспределительной системы, что положительно влияет на стоимость таких агрегатов. Вдвое меньшее количество тактов обуславливают хорошую динамику разгона. Но простота устройства влечет за собой и некоторые недостатки:
заправляется двигатель бензиново-масляной смесью в определенном соотношении, что требует затрат труда и времени.
- Сжигание смеси сопряжено с токсичным выхлопом, что обуславливает низкие характеристики экологической чистоты двигателя.
- При работе двигателя во время заполнения цилиндра рабочей смесью происходит ее частичный выброс с выхлопом, что вызывает повышенный расход топлива.
- Высокий уровень шума.
- Ресурс работы наполовину ниже 4-тактного двигателя.
Плюсы и минусы в сравнении с дизельным
Бензиновые и дизельные электрогенераторы отличаются в конструктивном плане и эксплуатационными показателями, что обусловлено типом топлива, процессом приготовления смеси, ее доставки в цилиндры и способом воспламенения. В бензиновом моторе горючая смесь готовится при помощи карбюратора, и воспламеняется от искры свечи, а в дизеле форсунка впрыскивает солярку при максимальном сжатии, которая самовоспламеняется. При сравнении карбюраторного мотора и дизеля, не привязывая их особенности к генераторам, главные отличия будут заключаться в следующем:
- Дизель обладает более высоким КПД и экономичностью.
- Дизель имеет значительно больший ресурс, но нуждается в более квалифицированном обслуживании.
- Дизель более сильно реагирует на внешнюю температуру окружающей среды.
- Дизель шумный и более дорогостоящий.
Все вышеназванные факторы отражаются на свойствах электрогенераторов, но для покупателя, чтобы сделать выбор между двумя типами генераторов, данной информации будет недостаточно. Основные их отличия будут проявляться в следующем:
В мощности и особенностях режимов работы.
Обычный бензогенератор – это компактное и легкое изделие, которое используют в виде резервного источника тока. Мощность таких агрегатов варьируется от 0,5 (инверторный) до 10 кВт, но иногда встречаются и мощнее. У дизелей этот диапазон намного шире – 2-200 кВт. Там присутствуют и бытовые варианты (до 10 кВт), рассчитанные на кратковременную эксплуатацию, так и промышленные – в стационарном исполнении, которые предназначаются для непрерывного использования.
При этом важно понимать, что холостые обороты под малой нагрузкой для дизеля вредны. Для этого время работы в подобных режимах ограничивается инструкцией, и через определенное время регулярно проводятся профилактические мероприятия, в которых двигатель работает под 100% нагрузке. Это помогает предотвратить стойкие закоксовывания в цилиндре, на форсунке, и выпускном коллекторе продуктов неполного сгорания дизтоплива, и разжижению масла.
В зависимости от вида и расхода горючего.
Модели новых генераторов, работающих на бензине, имеют степень сжатия 9-10, в дизелях этот показатель намного выше, и достигает 18-22. Дизельный двигатель потребляет неизменный объем воздуха, а потребление топлива регулируется от нагрузки. В результате он более эффективен в расходовании горючего и КПД. Обычный бензиновый мотор имеет КПД на 20% ниже, а в отдельных режимах достигает разрыва в 40%. Это позволяет дизелю для производства единицы электричества тратить топлива меньше в 1,2-1,5 раз.
По ресурсу.
Данный показатель в дизелях гораздо выше бензиновых моторов, что обусловлено усиленной конструкцией. Также дизтопливо выполняет роль смазочного материала, что снижает износ трущихся частей. Значения ресурса для конкретной модели изделия зависят от его устройства и металла, из которого выполнен блок цилиндров. Так, двухтактные бензогенераторы с цилиндрами из алюминия имеют ресурс 500 моточасов, а четырехтактные с чугунным блоком способны работать более 3 тыс. моточасов. Малые дизельные генераторы (до 10 кВт) имеют ресурс 3-7 тыс. моточасов. Моторы с жидкостным охлаждением работают дольше, а некоторые стационарные низкооборотистые генераторы зарубежных производителей с этим типом охладительной системы служат до 40 тыс. моточасов.
По уровню шума.
Бензогенератор тише дизеля. Первый издает шум 54-73 дБ, а второй 71-110 дБ, что объясняется особенностями устройства и принципом работы. Дизеля испытывают повышенные нагрузки и больше вибрируют из-за высокой степени сжатия.
Также уровень шума прямо зависит от уровня нагрузки на агрегат.
В зависимости от особенностей ремонта и обслуживания.
Дизель нуждается в более квалифицированных ремонтниках в силу более сложной конструкции. Такой сервис более затратный, но он окупается в долгосрочной перспективе за счет высокого ресурса двигателя. Карбюраторный двигатель менее сложен в ремонте и не такой требовательный к топливу.
По способу запуска.
Дизельные устройства, в отличие от бензиновых, запускаются более сложно на любых режимах, особенно при отрицательной температуре. Это обусловлено особенностями устройства дизелей и наличием мелких неполадок: плохого распыления топлива из-за проблем посадки иглы внутри форсунки, износа поршневой группы или неисправностей топливного насоса.
По весу устройства.
Дизели тяжелее бензиновых, но в электростанциях небольшой мощности (до 10 кВт), это проявляется незначительно.
По цене.
Стоимость генераторов на основе дизеля превышает бензиновые аналоги в 1,5-2 раза.
Это вполне ясно с позиции сложности конструкции и повышенного ресурса работы. При отсутствии веских причин покупки генератора с дизельным двигателем, выбор устройства желательно остановить на его бензиновой разновидности или взять инверторный генератор. Они мобильнее, не такие дорогие, проще в эксплуатации и обслуживании. Дизельный генератор будет иметь бесспорное преимущество, когда время эксплуатации за год будет измеряться тысячами часов.
Расчет мощности
Мощность – это основная характеристика, которую учитывают при покупке электростанции. Для определения требуемого значения данной величины, складывают мощности приборов, что будут от него питаться, при этом она должна быть выше расчетного показателя на 20-30%. Это объясняется тем, что работа генератора будет оптимальной только в том случае, когда подсоединенная нагрузка не превысит 40-80% от номинала. При неверном расчете мощности существует вероятность наступления следующих негативных моментов:
- Перегрузка двигателя, взывающая его остановку.
- Уменьшение эксплуатационного срока электростанции из-за работы на предельных режимах.
- Перерасход топлива.
Для расчета мощности потребуется: Определить виды приборов, которые планируется использовать от генератора. Выяснить мощность приборов. Выяснить для приборов коэфф. пусковых токов. Используя полученные данные, рассчитать требуемую мощность электростанции. К примеру, следующие электроприборы потребляют приблизительно такую мощность (кВт/ч):
Холодильник — 0,1-0,3
Телевизор, видео плеер — 0,08
Микроволновка — 1,0
Электрический чайник — 2,0
Лампа накаливания — 0,025-0,25
Стиральная машина — 1,5
Утюг — 1,0
Пылесос — 0,8
Также в расчетах используется коэффициент пусковых токов. К примеру, если планируется использовать аппарат для сварки, нужно подбирать электростанцию, которая способна подать ток, трижды превышающий его номинальную мощность. Это происходит при пуске, а дальнейшая работа будет осуществляться в стандартном режиме.
Пример расчета мощности: для дома или на дачу нужен генератор, так как там бывают перебои со светом в течение 1-2 дней. В это время будет включен холодильник, освещение в комнатах, видео наблюдение, телевизор и пылесос. Общая мощность приборов не превысит 2 кВт.
Многие фирмы указывают на изделии его максимальную мощность. Перед тем как выбрать бензогенератор и купить его, нужно помнить, что он не предназначен для длительной работы в таком режиме. В действительности номинальная мощность ниже указанной.
Другие критерии
Важным моментом в генераторе является его принадлежность к синхронному и асинхронному типу. Синхронный устроен достаточно сложно: к примеру, он имеет на роторе катушки индуктивности. Аппарат асинхронного типа устроен по-другому: его ротор похож на обычный маховик и полностью закрыт, из-за чего менее восприимчив к воздействию влажности и грязи. Главные отличия данного вида генераторов заключаются в следующем:
Асинхронные устроены более просто, и легче реагируют на короткие замыкания.
Поэтому их используют для работы с аппаратом для сварки. Оба вида генераторов имеют разные свойства: на устройствах синхронного типа пусковое напряжение не оказывает существенного воздействия, также они лучше выдают «чистый» ток.
На устойчивость напряжения помимо других факторов влияет и класс двигателя – его способность держать постоянные обороты (около 3 тыс.) во время перепадов нагрузки, а также система регулирования напряжения в виде автоматического регулятора (AVR). Более эффективно служат модели генераторов без щеток, и не требуют особого обслуживания, что подтверждают отзывы людей, которые пользуются ими длительное время.
Критерии по условиям работы
При использовании электрогенератора дома или на даче, для питания обычных бытовых приборов подойдут любые устройства с мощностью, которая соответствует расчетной потребляемой нагрузке. Возможность их использования при подключении специальных инструментов и аппарата для сварки помогло бы решению многих дополнительных задач.
Для этого электрогенераторы должны отвечать определенным характеристикам: Сила тока, указывается в амперах. При более высокой характеристике, которую способен выдать агрегат, можно применять электрод большего диаметра. К примеру, при токе 200 А можно использовать 4 мм электрод, чего для сварки дома или нужд дачи вполне достаточно. Для промышленных нужд лучше использовать более мощное устройство, выдающее свыше 400 А. По типу тока – агрегаты с переменным током – наиболее востребованный вариант из-за невысокой цены. Слабая сторона устройства – достаточно низкое качество шва сварки. Модели, выдающие постоянное напряжение, имеют выпрямитель, позволяющий дуге гореть плавно, но это увеличивает их стоимость.
При необходимости питать компьютер, систему видеонаблюдения или маломощные электроприборы, лучше купить небольшой инверторный генератор. Но перед этим нужно выяснить, как близко его форма напряжения на выходе повторяет синусоиду. Подобные генераторы легкие, малогабаритные, и обладают невысоким уровнем шума, к тому же способны регулировать скорость вращения двигателя, исходя из нагрузки, что заметно сказывается на потреблении топлива.
Так, бытовой инверторный генератор более 70% времени работают на минимальной нагрузке, сбрасывая частоту до 1000-1200 об/мин. Основной недостаток таких агрегатов – более низкая надежность. Также его электронные схемы могут не выдержать пускового тока двигателей водяного насоса или другого устройства, имеющего подобные характеристики.
Источник
Генератор постоянного тока с постоянными магнитами для ветряных турбин
Генератор постоянного тока с постоянными магнитами в качестве ветрогенератора
Из предыдущего руководства по ветряным турбинам мы знаем, что электрический генератор представляет собой вращающуюся машину, которая преобразует механическую энергию, производимую лопастями ротора ( первичный двигатель) в электрическую энергию или мощность. Это преобразование энергии основано на законах электромагнитной индукции Фарадея, которые динамически индуцируют ЭДС. (электродвижущая сила) в обмотки генератора по мере его вращения.
Существует множество различных конфигураций электрического генератора, но один из таких электрических генераторов, который мы можем использовать в ветроэнергетической системе, — это Генератор постоянного тока с постоянными магнитами или Генератор постоянного тока с постоянными магнитами .
Машины постоянного тока с постоянными магнитами могут использоваться либо как обычные двигатели, либо как генераторы ветряных турбин постоянного тока, поскольку конструктивно между ними нет принципиальной разницы. Фактически, одна и та же машина с постоянным током может иметь электрический привод в качестве двигателя для перемещения механической нагрузки или механический привод в качестве простого генератора для выработки выходного напряжения. Это затем делает генератор постоянного тока с постоянными магнитами (генератор PMDC) идеально подходит для использования в качестве простого ветряного генератора.
Если мы подключим машину постоянного тока к источнику постоянного тока, якорь будет вращаться с фиксированной скоростью, определяемой подключенным напряжением питания и напряженностью его магнитного поля, тем самым действуя как «двигатель», создающий крутящий момент.
Однако, если мы механически вращаем якорь со скоростью, превышающей расчетную скорость двигателя, используя лопасти ротора, то мы можем эффективно преобразовать этот двигатель постоянного тока в генератор постоянного тока, производящий генерируемую выходную ЭДС, которая пропорциональна его скорости вращения и магнитному полю. прочность.
Обычно в обычных машинах постоянного тока обмотка возбуждения находится на статоре, а обмотка якоря — на роторе. Это означает, что они имеют выходные катушки, которые вращаются со стационарным магнитным полем, создающим необходимый магнитный поток. Электроэнергия берется непосредственно от якоря через угольные щетки с магнитным полем, которое регулирует мощность, подаваемую либо постоянными магнитами, либо электромагнитом.
Вращающиеся катушки якоря проходят через это стационарное или статическое магнитное поле, которое, в свою очередь, генерирует электрический ток в катушках. В генераторе постоянного тока с постоянными магнитами якорь вращается, поэтому полный генерируемый ток должен проходить через коммутатор или токосъемные кольца и угольные щетки, обеспечивающие электрическую мощность на его выходных клеммах, как показано.
Типовая конструкция генератора постоянного тока
Простой генератор постоянного тока может быть сконструирован различными способами в зависимости от взаимосвязи и взаимосвязи каждой из катушек магнитного поля с якорем. Двумя основными соединениями для машины постоянного тока с самовозбуждением являются «Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой», в котором основная обмотка возбуждения соединена параллельно с якорем. «Генератор постоянного тока с последовательной обмоткой» имеет токонесущую обмотку возбуждения, соединенную через серия с арматурой. Каждый тип конструкции генератора постоянного тока имеет определенные преимущества и недостатки.
Генератор постоянного тока с шунтирующей обмоткой — в этих генераторах ток возбуждения (возбуждения) и, следовательно, магнитное поле увеличивается с увеличением рабочей скорости, поскольку оно зависит от выходного напряжения. Напряжение якоря и электрический крутящий момент также увеличиваются со скоростью.
Генератор с параллельной обмоткой, работающий с постоянной скоростью при различных условиях нагрузки, имеет гораздо более стабильное выходное напряжение, чем генератор с последовательной обмоткой. Однако по мере увеличения тока нагрузки внутренние потери мощности на якоре вызывают пропорциональное уменьшение выходного напряжения.
В результате ток через поле уменьшается, уменьшая магнитное поле и вызывая еще большее снижение напряжения, а если ток нагрузки намного выше расчетного значения генератора, снижение выходного напряжения становится настолько серьезным, что приводит к большим внутренним потери в якоре и перегрев генератора. В результате генераторы постоянного тока с параллельной обмоткой обычно не используются для больших постоянных электрических нагрузок.
Генератор постоянного тока с обмоткой серии. Ток возбуждения (возбуждения) в генераторе с последовательной обмоткой такой же, как и ток, который генератор выдает на нагрузку, поскольку они оба соединены последовательно.
Если подключенная нагрузка мала и потребляет лишь небольшое количество тока, ток возбуждения также мал. Следовательно, магнитное поле последовательной обмотки возбуждения слишком слабое, и генерируемое напряжение также низкое.
Аналогичным образом, если подключенная нагрузка потребляет большой ток, ток возбуждения также будет высоким. Поэтому магнитное поле последовательной обмотки возбуждения очень сильное, а генерируемое напряжение высокое. Одним из основных недостатков генератора постоянного тока с последовательной обмоткой является то, что он плохо регулирует напряжение, и в результате генераторы постоянного тока с последовательной обмоткой обычно не используются для флуктуирующих нагрузок.
Генераторы постоянного тока с автовозбуждением серии и серии с обмоткой и имеют недостаток, заключающийся в том, что изменения тока нагрузки вызывают серьезные изменения выходного напряжения генератора из-за реакции якоря, и в результате эти типы генераторов постоянного тока используются редко.
как ветрогенераторы.
Однако «составной» генератор постоянного тока имеет комбинацию как шунтирующих, так и последовательных обмоток, включенных в один генератор, и которые могут быть соединены таким образом, чтобы получить либо «составной генератор постоянного тока с коротким шунтом», либо «длинный шунтирующий генератор». составной генератор постоянного тока». Этот тип конструкции генератора постоянного тока с самовозбуждением позволяет объединить преимущества каждого типа в одной машине постоянного тока.
Другим способом преодоления недостатков генератора постоянного тока с самовозбуждением является внешнее подключение обмоток возбуждения. Затем это производит другой тип генератора постоянного тока, называемый Генератор постоянного тока с независимым возбуждением .
Как следует из названия, генератор постоянного тока с независимым возбуждением питается от независимого внешнего источника постоянного тока для обмотки возбуждения. Это позволяет току возбуждения создавать постоянный поток магнитного поля независимо от условий нагрузки на якорь.
Когда к генератору не подключена электрическая нагрузка, ток не течет, и на выходных клеммах появляется только номинальное напряжение генератора.
Если к выходу подключена электрическая нагрузка, потечет ток, и генератор начнет подавать электроэнергию на нагрузку.
Генератор постоянного тока с независимым возбуждением имеет множество применений и может использоваться в качестве генератора ветряных турбин. Однако недостатком генераторов постоянного тока для ветряных турбин является то, что для возбуждения шунтирующего поля необходим отдельный источник питания постоянного тока. Однако мы можем преодолеть этот недостаток, заменив обмотку возбуждения постоянными магнитами, создав генератор постоянного тока с постоянными магнитами или генератор PMDC .
Генератор постоянного тока с постоянными магнитами
Генератор постоянного тока с постоянными магнитами можно рассматривать как коллекторный двигатель постоянного тока с независимым возбуждением и постоянным магнитным потоком.
Фактически, почти все щеточные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами (PMDC) можно использовать в качестве генераторов постоянного тока с постоянными магнитами, но, поскольку они на самом деле не предназначены для использования в качестве генераторов, они не являются хорошими генераторами ветряных турбин, потому что при работе в качестве простого постоянного тока генератора, вращающееся поле действует как тормоз, замедляющий ротор.
Эти машины постоянного тока состоят из статора с редкоземельными постоянными магнитами, такими как неодим или самарий-кобальт, для создания очень сильного магнитного поля статора вместо намотанных катушек и коммутатора, соединенного через щетки с намотанным якорем, как и раньше.
Генератор постоянного тока с постоянными магнитами
При использовании в качестве генераторов постоянного тока с постоянными магнитами двигатели постоянного тока с постоянными магнитами обычно должны приводиться в движение намного быстрее, чем их номинальная скорость двигателя, чтобы производить что-либо близкое к их номинальному напряжению двигателя, поэтому машины постоянного тока с высоким напряжением и низкой частотой вращения работают лучше.
Генераторы постоянного тока.
Главное преимущество по сравнению с другими типами генераторов постоянного тока заключается в том, что генератор постоянного тока с постоянными магнитами очень быстро реагирует на изменения скорости ветра, потому что их сильное поле статора постоянно присутствует.
Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами, как правило, легче, чем машины с обмоткой статора, для данной номинальной мощности и имеют более высокий КПД, поскольку отсутствуют обмотки возбуждения и потери в катушках возбуждения.
Кроме того, поскольку статор оснащен системой полюсов с постоянными магнитами, он устойчив к воздействию возможного попадания грязи. Однако, если они не полностью герметизированы, постоянные магниты будут притягивать ферромагнитную пыль и металлическую стружку (также называемую стружкой или опилками), что может привести к внутреннему повреждению.
Генератор постоянного тока с постоянными магнитами является хорошим выбором для небольших ветряных турбин, поскольку они надежны, могут работать на низких скоростях вращения и обеспечивают хороший КПД, особенно в условиях слабого ветра, поскольку их точка включения довольно низкая.
Существует множество готовых генераторов постоянного тока с постоянными магнитами с широким диапазоном выходной мощности от нескольких ватт до многих тысяч ватт. Напряжение постоянного тока, генерируемое машиной постоянного тока с постоянными магнитами, определяется следующими тремя факторами:
- Магнитное поле, создаваемое статором. Это зависит от физических размеров генератора, силы и типа используемых постоянных магнитов.
- Количество витков или петель провода на якоре. Это значение определяется физическими размерами генератора и якоря, а также размером проволочного проводника. Чем больше витков используется, тем выше выходное напряжение. Точно так же, чем больше диаметр провода или площадь поперечного сечения, тем выше ток.
- Скорость вращения якоря, определяемая скоростью вращения лопастей ротора ветряной турбины относительно скорости ветра. Для генераторов и двигателей с постоянным током выходное напряжение пропорционально скорости и, как правило, является линейным.
Уже в продаже
Двигатель постоянного тока VEVOR, номинальная скорость 1750 об/мин, 1/2 л.с., 90 В…
Наиболее распространенным типом генераторов постоянного тока для ветряных турбин и небольших систем ветряных турбин, используемых для зарядки аккумуляторов, является генератор постоянного тока с постоянными магнитами, также известный как Динамо . Динамо — хороший выбор для новичков в ветроэнергетике, поскольку они большие, тяжелые и, как правило, имеют очень хорошие подшипники, поэтому вы можете установить довольно здоровенные лопасти ротора прямо на вал их шкива.
Дизельные динамо-машины старого образца для грузовиков или автобусов являются лучшим выбором для ветряных турбин, поскольку они предназначены для выработки необходимого напряжения и тока на более низких скоростях с упором на эффективность, а не на максимальную мощность. Кроме того, большинство динамо-машин для автобусов и грузовиков могут генерировать мощность до 500 Вт при напряжении 24 вольта, чего более чем достаточно для зарядки аккумуляторов и питания осветительных приборов в небольших низковольтных системах.
Другие типы двигателей постоянного тока, которые подходят для ветряных генераторов постоянного тока, включают тяговые двигатели, используемые в тележках для гольфа, вилочных погрузчиках и электромобилях. Обычно это двигатели на 24, 36 или 48 вольт с высоким КПД и номинальной мощностью.
Одним из основных недостатков генераторов постоянного тока с постоянными магнитами является то, что эти машины имеют коммутирующие щетки, которые пропускают полный выходной ток генератора, поэтому машины постоянного тока, используемые в качестве динамо-машин и генераторов, требуют регулярного обслуживания, поскольку угольные щетки, используемые для извлечения генерируемого тока быстро изнашиваются и производят много электропроводной угольной пыли внутри машины. Поэтому иногда используются генераторы переменного тока.
Автомобильные генераторы переменного тока — еще один очень популярный выбор в качестве простого генератора постоянного тока для использования в качестве генератора ветряной турбины, особенно среди новичков и энтузиастов-любителей, поскольку низковольтный постоянный ток также может генерироваться генераторами переменного тока.
Большинство автомобильных генераторов переменного тока содержат выпрямители переменного тока в постоянный, которые обеспечивают постоянное напряжение и ток. В генераторе переменного тока магнитное поле вращается, и переменный трехфазный переменный ток, генерируемый стационарными катушками статора, преобразуется в 12 вольт постоянного тока с помощью внутренней цепи выпрямителя. Автомобильные генераторы переменного тока имеют то явное преимущество, что они специально разработаны для зарядки 12- или 24-вольтовых аккумуляторов.
Закрытые генераторы PMDC предпочтительнее использовать в системах генераторов ветряных турбин, чтобы защитить их от непогоды, но стандартные автомобильные генераторы переменного тока обычно открыты и охлаждаются окружающим воздухом, вентилируемым через генератор, поэтому требуется дополнительная защита от атмосферных воздействий. Они также бывают разных размеров и номинальной мощности, предназначенные для небольших автомобилей и больших грузовиков, и, хотя они могут быть дешевыми, легкодоступными, они не очень эффективны по сравнению с более крупными генераторами постоянного тока с постоянными магнитами.
Ключом к простоте и повышению эффективности является создание ветряной турбины с прямым приводом, в которой лопасти турбины установлены непосредственно на валу главного шкива генератора. Как только вы вводите шестерни, ремни, шкивы или любые другие способы увеличения или уменьшения их скорости, вы вносите потери энергии, дополнительные затраты и сложность.
Хотя хороший трехлопастной ротор диаметром от 1,5 до 2 метров будет развивать скорость свыше 1000 об/мин, это все же слишком медленно, чтобы подходить для большинства обычных автомобильных генераторов, которые вращаются со скоростями между 2000 и 10000 об/мин, так как они прикреплены к двигателю автомобиля. Тогда потребуется какая-то коробка передач или система шкивов, чтобы увеличить скорость вращения генератора и увеличить его выходную мощность.
Кроме того, автомобильным генераторам переменного тока требуется дополнительный внешний источник питания для подачи небольшого тока смещения (обычно через индикаторную лампу на приборной панели) на их катушки возбуждения, чтобы запустить процесс возбуждения и, следовательно, процесс генерации до того, как генератор достигнет своей скорости включения .
Этот внешний ток возбуждения может обеспечиваться присоединенным аккумуляторным блоком, но проблема заключается в том, что аккумуляторы будут постоянно подавать ток на обмотку возбуждения, что может привести к разрядке аккумуляторов, даже когда лопасти турбины неподвижны в периоды нулевого или слабого ветра . Еще одна проблема с современными автомобильными генераторами переменного тока заключается в том, что они созданы из соображений дешевизны и легкого веса, поэтому обычно имеют только небольшие роторные валы диаметром 5/8 дюйма или 17 мм для установки шкива, на который может быть немного мала сторона, чтобы выдерживать вес и напряжения вращающихся лопастей.
Одна из самых сложных частей проектирования малогабаритной ветряной турбины низкого напряжения для производства электроэнергии заключается в поиске подходящего генератора постоянного тока.
Генераторы постоянного тока с постоянными магнитами представляют собой низкоскоростные генераторы, которые достаточно надежны и эффективны при слабом ветре для использования в «автономных» автономных системах для зарядки аккумуляторов или для питания низковольтного освещения и приборов.
Как правило, они имеют линейные кривые мощности с низкой скоростью включения около 10 миль в час. К сожалению, становится все труднее найти старые генераторы постоянного тока с постоянными магнитами, которые больше, тяжелее и надежнее.
Наряду с генераторами постоянного тока с постоянными магнитами автомобильный генератор переменного тока также является еще одним популярным выбором среди многих самодельщиков для использования в качестве низковольтных генераторов постоянного тока для ветряных турбин. Однако, будучи автомобильным генератором переменного тока, прикрепленным болтами сбоку, или двигателем внутреннего сгорания, они требуют высоких оборотов для выработки мощности и не всегда очень эффективны. Автомобильные генераторы также требуют внешнего источника питания для питания электромагнитов, создающих внутреннее магнитное поле.
Автомобильные генераторы переменного тока ограничивают собственный ток с помощью встроенной схемы регулятора, которая также предотвращает перезарядку подключенных аккумуляторов генератором переменного тока.
Тем не менее, автомобильный генератор переменного тока никогда не следует подключать к аккумуляторной батарее в обратном направлении или запускать генератор на высоких скоростях без подключенной батареи, так как выходное напряжение поднимется до высокого уровня (намного больше 12 вольт) и разрушит внутренний выпрямитель.
Низковольтные автономные ветроэнергетические системы постоянного тока отлично подходят для зарядки аккумуляторов и т. д., но если мы хотим питать более крупные устройства, подключенные к сети, или иметь систему, которая «привязана к сети», нам нужно либо использовать какую-либо форму инвертора для изменения постоянного тока низкого напряжения, генерируемого генератором постоянного тока с постоянными магнитами, в источник переменного тока более высокого напряжения (120 или 240 вольт) или установите другой тип ветряного генератора.
В следующем уроке по энергии ветра мы рассмотрим работу и конструкцию другого типа электрической машины, называемой синхронным генератором.
Синхронный генератор сильно отличается от генератора постоянного тока с постоянными магнитами, поскольку его можно использовать для выработки электроэнергии трехфазного переменного или переменного тока, подключенного к сети.
Missouri Wind and Solar Freedom II PMG 12/24 Вольт…
Двигатель постоянного тока 12/24 В, 30 Вт, высокая скорость, по часовой стрелке или против часовой стрелки, постоянный…
Happybuy Спиральный ветряной генератор Вертикальный…
Ista Breeze 2 кВт 48V Генератор с постоянными магнитами,…
Hurricane Wind Power Генератор с постоянными магнитами для слабого ветра PMA для ветрогенератора Delco
Описание продукта
Cat 4 Neo Core ветрогенератор с низкими оборотами Генератор переменного тока с постоянными магнитами PMA
My приносим свои извинения за длинное описание.
Мой обзор продаж генераторов привел меня к выводу, что большая часть того, что может предложить текущий рынок, — это «распродажа». Я намерен просто показать здесь, что мы предлагаем, наши возможности и методологию, лежащую в основе наших разработок. Хотя некоторая информация является собственностью, мы считаем, что основная информация должна быть доступна для проницательного клиента, который пытается отличить факты от вымысла, сверхъестественной науки, дыма и зеркал.
Зачем покупать у Hurricane?
Это, пожалуй, самый частый вопрос, который задают в бизнесе.
Мы выделили соответствующую информацию в маркированных сегментах. Мы объясняем методологию в последнюю очередь. Если вы новичок в ветроэнергетике, вам следует прочитать этот раздел и посмотреть видео во встроенном плейлисте, если вы заинтересованы в науке, лежащей в основе продуктов. Я понял, что понимание основ важно. Многие клиенты заинтересованы, но другие просто хотят получить укороченную версию со спецификациями и соответствующей информацией.
Как разумные потребители, мы понимаем, что крепление импортного генератора болтами к кузову не означает, что он сделан и произведен в США, и любой может показать счетчик на видео. Итак, посмотрите приведенное ниже видео, показывающее фактическую выработку электроэнергии под нагрузкой… Можем ли мы помочь с оплатой счетов за свет?
Ветряные генераторы по большей части оцениваются по верхнему краю кривых мощности при значениях мощности в ваттах. Многие компании просто игнорируют номинальную мощность 24,9 миль в час, установленную Национальной исследовательской энергетической лабораторией. Единственное, что важно при выборе генератора переменного тока с постоянными магнитами, это то, какой из них будет производить наибольшую мощность с течением времени. С самого начала мы придерживались этого принципа, который, по сути, гласит, что большинство доступных ветряных генераторов не достигают максимальной скорости и не производят даже капельного заряда при слабом ветре.
PMA для ураганов при слабом ветре имеют возможность врезаться, т. е. производить энергию, когда другие продукты представляют собой просто большие вертушки на вашем дворе.
Для еще более мощных генераторов переменного тока с постоянными магнитами ознакомьтесь с нашими NEO CORE Twin output (TM) и Air Boss Axial Flux APMA’s
Подавляющая часть страны находится в зоне слабого ветра светлые оттенки синего или белого…. если это ваша область, вам следует рассмотреть этот PMA. Если вам повезло с более высокой средней скоростью ветра, обратите внимание на наши Mark II или III с более тяжелыми обмотками.
Наши PMA будут достигать максимальной скорости и производить мощность при скорости ветра до 6 миль в час, и мы можем продемонстрировать это. В приведенном ниже видео показан наш двойной PMA, соединенный последовательно, а не одиночный PMA, поэтому выходная мощность будет примерно в два или два раза выше, чем скорость вращения, чтобы достичь скорости вращения, которую вы видите в видео.
По моему опыту, большинство клиентов не заботятся о значении диаграммы открытого напряжения, умноженной на закороченный ток, рассчитанной при скорости ветра 70 миль в час. По этим причинам мы предлагаем диаграмму открытого напряжения, умноженную на нехватку мощности усилителя, выходную мощность в зависимости от скорости ветра в среде банка батарей и ежемесячную выходную мощность в кВт-часах в месяц, чтобы предоставить исчерпывающую иллюстрацию возможностей нашей продукции. Многие кривые мощности и диаграммы являются вымыслом, т. е. вымышленными, мифическими и комичными.
Открытое напряжение, умноженное на закороченный ток, не дает покупателю реалистичного представления о том, какую мощность будет выдавать изделие. Эти два условия различны, измерения напряжения в открытом состоянии не выполняются под нагрузкой, в то время как показания тока в режиме короткого замыкания выполняются. Эта информация полезна для одних целей, но практически бесполезна для других. Если вам интересно, мы также нанесли на карту Cat 4 Mark IPMA в этом формате.
Hurricane производит свои собственные PMA, поставщик не используется, он не импортируется, а спроектирован, изготовлен и собран в Роаноке, штат Вирджиния, США. Так как мы делаем запасы и собираем продукт, мы контролируем гарантийный процесс. Все продукты, созданные мной, сторонним поставщиком или просто импортированные, будут иметь проблемы. Так устроен мир, и другого пути просто нет. Ни люди, ни материальные блага не свободны от несовершенства. Проблема заключается в том, как компания справляется с возникающими проблемами обслуживания клиентов.
Мы готовы сделать все возможное. Мы выполним или превысим чью-либо гарантию в бизнесе. У нас есть запчасти на складе, и если что-то пойдет не так с вашим товаром, мы не сталкиваемся с решением принять «удар» и выбросить товар на помойку. Логически говоря, если мы можем построить это, мы можем это отремонтировать.
Показана работа Dual PMA под водой
Выходная мощность ограничена мощностью старой изношенной дрели, но вы поняли.
Возможность охлаждения в открытой конструкции очень важна, поскольку закрытые герметичные PMA теряют мощность из-за накопления тепла и в конечном итоге выходят из строя из-за неспособности статора рассеивать тепло, сжигающее обмотки. Это действительно точка здравого смысла. Если бы вы были в горячем металлическом ящике, вы бы предпочли, чтобы он был закрыт охлаждающим ребром, прикрепленным к внешней стороне вашего ящика, или чтобы было открыто окно?
Нижеследующее написано с намерением обратиться к ветровым приложениям, но многие принципы применимы к электромагнитно-механической передаче энергии в целом. Заранее извиняюсь за длинное объяснение, но в интересах здоровья моего челюстного сустава и счета за телефон я попытаюсь изложить здесь основы как можно большего количества новичков в этой области. Мои клиенты хотят информации и фактов, а не дутых преувеличений, претензий и «фантастических утверждений».
Как работает ветрогенератор
Наука такова, и мы объясним вам, почему именно у Hurricane следует покупать.
Большая часть того, что вы читали, покупая ветряной генератор PMA, является выдумкой, как я ускользнул ранее. Мы вставили следующий плейлист, чтобы вы могли ознакомиться с научными данными о продуктах, если вы новичок в этой области.
Кинетическая энергия, передаваемая от ветра, ударяющего о поверхность, обычно комплектом лопастей, передается генератору. В подавляющем большинстве всех конструкций магнитный ротор вращается вокруг статора с набором неподвижных катушек или статор вращается вокруг неподвижного ротора. Сила, измеряемая в крутящем моменте, например. Футы/фунты, ньютоны, джоули и т. д. которая передается генератору, изменяется по форме с механической энергии на электрическую. Потребляемая мощность от источника не имеет ничего общего с генератором или генератором переменного тока с постоянными магнитами, но в конечном итоге определяет максимальную мощность, которую может выдавать генератор. Вот почему номинальная мощность без понимания необходимого входного крутящего момента приводит многих к разочарованию.
Перемотайте вперед примерно на 3 минуты, чтобы увидеть главное на иллюстрации 9.0009
Применяется закон сохранения энергии « энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, но может изменить форму, например, кинетическую на механическую, механическую на электрическую» и т. д.
Проще говоря, для производства энергии требуется мощность. Для получения максимальной мощности от ветрогенератора Двумя важными элементами являются количество мощности или крутящего момента, поступающего от источника или набора лопастей, а также эффективность генератора. производится из заданного набора ротор/лопасти. Входной крутящий момент, например, максимальная потребляемая механическая энергия зависит от количества электрической энергии, которая может быть извлечена из генератора. Тот же принцип ввода крутящего момента применяется, если мы говорим о ветрогенераторе, гидроэлектростанции , газ, дизель или любой другой источник энергии, который приводит в действие генератор переменного тока с постоянными магнитами.
Другими словами, требуется мощность, чтобы сделать мощность
Миф… кулачковая или зигзагообразная конструкция генератора переменного тока с постоянными магнитами хуже?
О роторах Почему зубчатая форма предпочтительнее….
Ротор имеет 7 наборов полюсов, распределенных по его окружности в виде «кулачков». Таким образом, один набор когтей является «северным» полюсом, а другой набор — «южным» полюсом. Магнит с сердечником N 45 neo с эпоксидным покрытием In Hurricane Rotors глубоко насыщает статор. Железо, первоначально использовавшееся в захвате полюса, было заменено более эффективными формами и кованой сталью, используемой в генераторах переменного тока Hurricane с постоянными магнитами. Линии магнитного потока внутри ротора в значительной степени вынуждены течь от одного полюса к другому через захватные конструкции на каждом конце трапециевидного захвата, огибая внутреннюю магнитную конструкцию и проходя между захватами через окружной воздушный зазор зигзагообразной формы.
Через сам вал ротора не проходит обратный поток. Вал ротора магнитно увлекается и действует как еще одна часть ротора. Магнитный ротор.
Форма зигзагообразного зазора между зубчатыми захватами, воздухопроницаемая и гораздо менее проницаемая, чем кованая сталь, и направляет магнитный поток в аналогичную зигзагообразную форму. Таким образом, при вращении ротора будет положение, в котором этот зазор точно делит пополам сегмент статора, и «северный» и «южный» выступы по обе стороны от зазора будут иметь одинаковое магнитное влияние на него. По мере того, как он продолжает вращаться, все больше и больше «северного» или «южного» зубца будет примыкать к этой конкретной катушке статора, тем самым передавая ей определенную полярность магнитного поля. Таким образом, эта зигзагообразная конструкция «клешня» предотвращает резкие магнитные переходы в сегментах статора при вращении ротора. , предотвращающий резкие переходы, эта элегантная конструкция, таким образом, в значительной степени устраняет любую тенденцию иметь место или ряд мест, где магнитный путь более проницаем и, следовательно, более привлекателен, чем соседние места.
Именно эти изменения проницаемости по окружности являются причиной магнитного «заклинивания» в конструкциях роторов с щелевыми магнитами.
Из трех рассмотренных нами роторов, которые используют эту конструкцию, две из трех использовали слишком широкий магнит для поля, что крайне неэффективно, вызывая огромные потери, накопление тепла и т.д. вихретоковые резистивные эффекты. Другими словами, противоположные полюса, входящие в одно и то же поле, по сути, борются друг с другом. Мы изучили несколько «конструкций пластин и канавок», и я, а также многие клиенты обнаружили, что некоторые из компаний, предлагающих этот тип дизайна, строят PMA, которые имеют ужасную зубчатость. эффект и практически не обеспечивают мощность на низком уровне.
Закон Фарадея-Ленца
Системы не любят перемен!
При покупке генератора для максимальной эффективности вам следует обратить внимание на следующие моменты.
1. Конструкция и прочность ротора… это просто, насколько возможно прочно, сконструировано таким образом, что вал не трудно поворачивать, и сконструирован таким образом, чтобы способствовать заклиниванию.
Кроме того, на рынке есть плохие проекты, которые я изучил, которые имеют слишком широкие полюса для поля, что делает PMA ужасно неэффективным. < font>
2. Воздушный зазор между ротором и статором должен быть точным. Это невозможно сделать вручную, и это должно быть сделано с точностью до 1000 th дюйма, чтобы максимизировать эффективность
3. Статоры должны быть намотаны с помощью провода и соединения обмотки, подходящего для конкретного применения. Например. сильный ветер, ветер. Окружающая среда с напряжением аккумуляторной батареи, например. 12, 24 или 48 вольт или заданное значение для используемой сетке. Мы используем 400-градусную проволоку в наших статорах, которая выдержит испытание временем и экстремальными условиями. Нет ничего волшебного в статоре с ручной обмоткой, кроме того, что производитель не мог позволить себе иметь достаточное количество намотки в соответствии со своими спецификациями и сделать его в соответствии с желаемыми требованиями.
Кроме того, обладая покупательной способностью для профессиональной намотки нашего продукта, ветер становится более плотным, что позволяет наматывать больше меди в области внутри статора, которые имеют глубокое насыщение магнитным потоком.
4. МАСТЕРСТВО Все соединения должны быть выполнены профессионально, в таких продуктах, как loctite , используются новые детали, изготовленные с высокой точностью. Качество PMA зависит от того, кто его строит. Если что-то не подходит точно, это не хорошо. Контроль качества и балансировка вращающегося узла не только влияют на производительность, но и на долговечность продукта. Несбалансированный продукт изнашивает воздушный зазор между ротором и статором и гарантирует короткий срок службы подшипника.
5 Значение. Мы обещаем, что вы не найдете лучшего продукта за эти деньги.
Hurricane Learning LAB: если вам интересна научная база продуктов, вот она. Никакой подачи, ничего особенного, это то, что есть.
Наконец, я не считаю себя высшим авторитетом в физике, если у вас в кармане есть докторская степень и есть отзывы, которые мы хотели бы услышать от вас.
Если ваш производитель генераторов переменного тока с постоянными магнитами не понимает принципов, содержащихся в этом списке воспроизведения, он будет некомпетентен, будь то производство или импорт. Возможно, пришло время подумать об урагане.
Как работает ветряная турбина — текстовая версия
Сила ветра
Ветряные турбины используют ветер — чистый, бесплатный и широко доступный возобновляемый источник энергии — для выработки электроэнергии. На этой странице представлена текстовая версия интерактивной анимации: Как работает ветряная турбина.
Как работает ветряная турбина Ветряная турбина преобразует энергию ветра в электричество за счет аэродинамической силы лопастей ротора, которые работают как крыло самолета или лопасти винта вертолета. Когда ветер обдувает лопасть, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается. Разница в давлении воздуха по обеим сторонам лопасти создает как подъемную силу, так и сопротивление.
Подъемная сила больше, чем сопротивление, и это заставляет ротор вращаться. Ротор соединяется с генератором либо напрямую (если это турбина с прямым приводом), либо через вал и ряд шестерен (редуктор), которые ускоряют вращение и позволяют физически уменьшить генератор. Этот перевод аэродинамической силы во вращение генератора создает электричество.
Ветряные электростанции производят электроэнергию за счет множества ветряных турбин, расположенных в одном месте. На размещение ветряной электростанции влияют такие факторы, как ветровые условия, окружающая местность, доступ к линиям электропередач и другие факторы размещения. В ветряной электростанции коммунального масштаба каждая турбина вырабатывает электроэнергию, которая поступает на подстанцию, где затем передается в сеть, где питает наши сообщества.
Передача инфекции
Линии электропередач передают электричество высокого напряжения на большие расстояния от ветряных турбин и других генераторов энергии в районы, где эта энергия необходима.
Трансформеры
Трансформаторы получают электроэнергию переменного тока при одном напряжении и повышают или понижают напряжение для подачи электроэнергии по мере необходимости. Ветряная электростанция будет использовать повышающий трансформатор для повышения напряжения (таким образом, уменьшая требуемый ток), что снижает потери мощности, возникающие при передаче больших токов на большие расстояния по линиям электропередач. Когда электричество достигает сообщества, трансформаторы снижают напряжение, чтобы сделать его безопасным и пригодным для использования зданиями и домами в этом сообществе.
Подстанция
Подстанция соединяет систему передачи с системой распределения, которая поставляет электроэнергию населению. Внутри подстанции трансформаторы преобразуют электроэнергию с высокого напряжения в более низкое напряжение, которое затем может быть безопасно доставлено потребителям электроэнергии.
Изготовленная из трубчатой стали, башня поддерживает конструкцию турбины. Башни обычно состоят из трех секций и собираются на месте. Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, более высокие башни позволяют турбинам захватывать больше энергии и генерировать больше электроэнергии. Ветры на высоте 30 метров (примерно 100 футов) и выше также менее турбулентны.
Направление ветра
Определяет конструкцию турбины. Ветряные турбины, подобные показанной здесь, обращены к ветру, а подветренные — в сторону. Большинство наземных ветряных турбин коммунального масштаба являются ветряными турбинами.
Флюгер
Флюгер измеряет направление ветра и взаимодействует с приводом рыскания, чтобы правильно ориентировать турбину относительно ветра.
Анемометр
Анемометр измеряет скорость ветра и передает данные о скорости ветра на контроллер.
Лезвия
Большинство турбин имеют три лопасти, изготовленные в основном из стекловолокна. Лопасти турбин различаются по размеру, но типичная современная наземная ветряная турбина имеет лопасти длиной более 170 футов (52 метра). Самая большая турбина — морская ветряная турбина GE Haliade-X с лопастями длиной 351 фут (107 метров) — примерно такой же длины, как футбольное поле. Когда ветер обдувает лопасть, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается. Разница в давлении воздуха по обеим сторонам лопасти создает как подъемную силу, так и сопротивление. Подъемная сила больше, чем сопротивление, и это заставляет ротор вращаться.
Наземная турбина с редуктором Трансмиссия турбины с редуктором состоит из ротора, главного подшипника, главного вала, редуктора и генератора. Трансмиссия преобразует низкоскоростное вращение ротора турбины (лопасти и узел ступицы) с высоким крутящим моментом в электрическую энергию.
Гондола
Гондола находится на вершине башни и содержит редуктор, низкоскоростные и высокоскоростные валы, генератор и тормоз. Некоторые гондолы больше дома и для турбины с редуктором мощностью 1,5 МВт могут весить более 4,5 тонн.
Система рыскания
Привод рыскания поворачивает гондолу на ветряных турбинах, чтобы они оставались обращенными к ветру при изменении направления ветра. Для этого двигатели рыскания приводят в действие привод рыскания.
Ветряные турбины не требуют привода рыскания, потому что ветер вручную уносит ротор от него.
Система подачи
Система шага регулирует угол наклона лопастей ветряной турбины по отношению к ветру, контролируя скорость вращения ротора. Регулируя угол наклона лопастей турбины, система шага определяет, сколько энергии могут извлекать лопасти. Система шага также может «раскачивать» лопасти, регулируя их угол, чтобы они не создавали силы, которая могла бы вызвать вращение ротора.
Оперение лопастей замедляет ротор турбины, чтобы предотвратить повреждение машины, когда скорость ветра слишком высока для безопасной работы.
Центр
Часть трансмиссии турбины, лопасти турбины входят в ступицу, соединенную с главным валом турбины.
Коробка передач
Трансмиссия состоит из ротора, главного подшипника, главного вала, редуктора и генератора. Трансмиссия преобразует низкоскоростное вращение ротора турбины (лопасти и узел ступицы) с высоким крутящим моментом в электрическую энергию.
Ротор
Лопасти и ступица вместе образуют ротор турбины.
Тихоходный вал
Часть трансмиссии турбины, низкоскоростной вал соединен с ротором и вращается со скоростью 8–20 оборотов в минуту.
Подшипник главного вала
Часть трансмиссии турбины, главный подшипник поддерживает вращающийся низкоскоростной вал и уменьшает трение между движущимися частями, чтобы силы от ротора не повреждали вал.
Высокоскоростной вал
Часть трансмиссии турбины, высокоскоростной вал соединяется с коробкой передач и приводит в движение генератор.
Генератор
Генератор приводится в движение высокоскоростным валом. Медные обмотки вращаются через магнитное поле в генераторе для производства электроэнергии. Некоторые генераторы приводятся в действие редукторами (показанными здесь), а другие представляют собой прямые приводы, в которых ротор присоединяется непосредственно к генератору.
Контроллер
Контроллер позволяет запускать машину при скорости ветра около 7–11 миль в час (миль в час) и выключает машину, когда скорость ветра превышает 55–65 миль в час. Контроллер выключает турбину при более высоких скоростях ветра, чтобы избежать повреждения различных частей турбины. Думайте о контроллере как о нервной системе турбины.
Тормоз
Турбинные тормоза не похожи на автомобильные тормоза.
Тормоз турбины удерживает ротор от вращения после того, как он был отключен системой шага. Как только лопасти турбины останавливаются контроллером, тормоз удерживает лопасти турбины в неподвижном состоянии, что необходимо для технического обслуживания.
Турбины с прямым приводом упрощают системы гондол и могут повысить эффективность и надежность за счет устранения проблем с коробкой передач. Они работают, соединяя ротор напрямую с генератором для выработки электроэнергии.
Морской флюгер и анемометр с прямым приводом
Флюгер измеряет направление ветра и взаимодействует с приводом рыскания, чтобы правильно ориентировать турбину относительно ветра.
Анемометр измеряет скорость ветра и передает данные о скорости ветра на контроллер.
Система рыскания с прямым приводом
Электродвигатели рыскания приводят в действие привод рыскания, который вращает гондолы ветряных турбин, чтобы они оставались обращенными к ветру при изменении направления ветра.
Лопасти генератора с прямым приводом
Большинство турбин имеют три лопасти, изготовленные в основном из стекловолокна. Когда ветер обдувает лопасть, давление воздуха на одной стороне лопасти уменьшается. Разница в давлении воздуха по обеим сторонам лопасти создает как подъемную силу, так и сопротивление. Подъемная сила больше, чем сопротивление, и это заставляет ротор вращаться. Лопасти турбины GE Haliade X имеют длину 351 фут (107 метров) — примерно такую же длину, как футбольное поле!
Система шага с прямым приводом
Система шага регулирует угол наклона лопастей ветряной турбины по отношению к ветру, контролируя скорость вращения ротора. Регулируя угол наклона лопастей турбины, система шага определяет, сколько энергии могут извлекать лопасти. Система шага также может «раскачивать» лопасти, регулируя их угол, чтобы они не создавали силы, которая могла бы вызвать вращение ротора.
Оперение лопастей замедляет ротор турбины, чтобы предотвратить повреждение машины, когда скорость ветра слишком высока для безопасной работы.
Концентратор прямого привода
Лопасти турбины вставляются в ступицу, соединенную с генератором турбины.
Ротор с прямым приводом
Лопасти и ступица вместе образуют ротор турбины.
Генератор с прямым приводом
Генераторы с прямым приводом не используют редуктор для выработки электроэнергии. Они генерируют энергию, используя гигантское кольцо постоянных магнитов, которые вращаются вместе с ротором, производя электрический ток, проходя через стационарные медные катушки. Большой диаметр кольца позволяет генератору создавать большую мощность при вращении с той же скоростью, что и лопасти (8–20 оборотов в минуту), поэтому ему не нужен редуктор, чтобы разогнать его до тысяч оборотов. в минуту требуют другие генераторы.
Контроллер прямого привода
Контроллер позволяет запускать машину при скорости ветра около 7–11 миль в час (миль в час) и выключает машину, когда скорость ветра превышает 55–65 миль в час. Контроллер выключает турбину при более высоких скоростях ветра, чтобы избежать повреждения различных частей турбины. Думайте о контроллере как о нервной системе турбины.
Тормоз с прямым приводом
Турбинные тормоза — это не автомобильные тормоза. Тормоз турбины удерживает ротор от вращения после того, как он был отключен системой шага. Как только лопасти турбины останавливаются контроллером, тормоз удерживает лопасти турбины в неподвижном состоянии, что необходимо для технического обслуживания.
Подшипник ротора прямого привода
Подшипник ротора поддерживает главный вал и уменьшает трение между движущимися частями, чтобы силы от ротора не повреждали вал.